阅读说明：本技术 一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法 (Compound corrosion inhibitor suitable for aluminum alloy in neutral salt water corrosion medium and preparation method thereof ) 是由 陈宇 于 2019-03-11 设计创作，主要内容包括：本发明属于金属材料腐蚀与防护领域,涉及一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法。本发明提出的适用于2024铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂由苯并三唑亚麻籽油酰胺衍生物、三聚磷酸钠、钼酸钠、乳化剂OP-21和异丙醇组成。具有如下优点：一方面缓蚀剂主剂苯并三唑亚麻籽油酰胺衍生物原料来源广泛,具有环境友好性；生产工艺较简单,产物无须纯化后处理。另一方面与其它试剂复配使用能够同时抑制2024铝合金材料在中性盐水腐蚀介质的均匀腐蚀与点蚀。再次在中性盐水腐蚀介质介质中缓蚀效率达97％以上。(The invention belongs to the field of corrosion and protection of metal materials, and relates to a compound corrosion inhibitor suitable for aluminum alloy in a neutral saline corrosion medium and a preparation method thereof. The compound corrosion inhibitor suitable for 2024 aluminum alloy in neutral brine corrosion medium consists of benzotriazole linseed oleamide derivative, sodium tripolyphosphate, sodium molybdate, emulsifier OP-21 and isopropanol. Has the following advantages: on one hand, the corrosion inhibitor main agent benzotriazole linseed oil amide derivative has wide raw material source and is environment-friendly; the production process is simple, and the product does not need to be purified and post-treated. On the other hand, the compound is compounded with other reagents to be used, so that the even corrosion and pitting corrosion of the 2024 aluminum alloy material in a neutral saline corrosion medium can be inhibited at the same time. And the corrosion inhibition efficiency in a neutral saline corrosion medium is up to more than 97 percent.)

一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其 制备方法

技术领域

本发明属于金属材料腐蚀与防护领域，具体涉及一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最为广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。然而铝非常活泼，即使在中性盐水介质中也会发生严重的腐蚀。因此有效抵制铝合金的腐蚀对拓展铝合金的应用非常必要。

缓蚀剂是抑制金属腐蚀最直接而有效的方法之一，近年来国内外很多研究者都对抑制铝合金腐蚀的缓蚀剂进行了大量的研究，主要有无机物、醛类以及表面活性剂等组分，但大多数化合物缓蚀性能并不十分理想；且大多数此类缓蚀剂由于具有一定毒性而限制了其应用，基于绿色环保的考虑，自主研制了一种绿色环保且高效率的针对铝合金应用于强酸腐蚀介质的复配型缓蚀剂。

以亚麻籽油为原料合成咪唑啉类缓蚀剂已见文献报道《金属表面防护性涂层评价及缓蚀剂技术研究》及专利201410238332.3以及201410238349.9，然而该文献或专利中报道的亚麻籽油缓蚀剂均是针对于钢铁在不同介质（酸性、污水、海水）的缓蚀保护，且纯化过程十分复杂。因此，以亚麻籽油为原料研制一种绿色环保且高效率的针对铝合金应用于中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂具有重要经济意义和社会意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种高效的、环保的适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，该复配型缓蚀剂尤其适用于2024铝合金在中性盐水腐蚀介质中的防护。

本发明提出一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂，该复配型缓蚀剂由苯并***亚麻籽油酰胺衍生物、三聚磷酸钠、钼酸钠、乳化剂OP-21和异丙醇组成，其质量分数分别为：苯并***亚麻籽油酰胺衍生物55% - 70%、三聚磷酸钠10% - 20%、钼酸钠5% - 10%、乳化剂OP-21 5%－10%、异丙醇15% - 25%，各组份百分含量之和为100%。所述苯并***亚麻籽油酰胺衍生物的分子结构式为：

其中R包括R1、R2、R3和R4；

这种适用于中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂的应用，其特征在于：按照每100g腐蚀介质中含有5 – 10 mg复配型缓蚀剂的比例(即复配型缓蚀剂在腐蚀介质中的质量分数为0.005 – 0.01%)将复配型缓蚀剂添加到腐蚀介质中。

作为优选：所述的腐蚀介质为3.5% NaCl水溶液腐蚀介质。

这种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂的制备方法：包括以下几个步骤：

步骤一：苯并***亚麻籽油酰胺衍生物的制备。

于250 ml四口瓶中按摩尔比例1:1 – 1:3亚麻籽油和三乙烯四胺溶于二甲苯溶剂，每摩尔亚麻籽油加入二甲苯体积为20 – 40 ml，在氮气保护下缓慢加热到100 - 150°C，同时加入浓硫酸催化剂，在100 - 150°C下反应3 – 4小时，所述的催化剂的加入量为每摩尔亚麻籽油中加入0.1 – 0.5 ml，反应结束后蒸馏出二甲苯。冷却降温至室温得到产物为亚麻籽油酰胺衍生物。

于250 ml四口瓶中按摩尔比例1:1 – 1:1.05加入亚麻籽油酰胺衍生物和苯并***钠，对四口瓶磁力搅拌加热到60－80°C，并缓慢滴加80%的醋酸溶液，所述的醋酸溶液的加入量为每摩尔亚麻籽油酰胺衍生物中加入15.2 g，反应结束后用蒸馏水洗涤，再真空蒸馏，最后得到透明的液态产物即为苯并***亚麻籽油酰胺衍生物。

其中，亚麻籽油原料购于张家口市馨特植物油有限公司，其主要成份见下表：

脂肪酸种类	含量
		饱和脂肪酸	9%-11%
油酸	13%-29%
		亚油酸	15%-30%
亚麻酸	40%-60%

反应方程式为：

R包括R1、R2、R3和R4；

步骤二： 复配型缓蚀剂的制备。

将苯并***亚麻籽油酰胺衍生物、三聚磷酸钠、钼酸钠、乳化剂OP-21和异丙醇按其质量分数分别为55% - 70%、10% - 20%、5% - 10%、5% - 10%和15% - 25%进行混合，各组份百分含量之和为100%，即得到复配型缓蚀剂。

本发明的有益效果是：

1. 本发明提供一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，其中苯并***亚麻籽油酰胺衍生物作为缓蚀剂主剂，其生产工艺较简单，原料来源广泛且亚麻籽油为绿色植物油，具有环境友好性且最终复配型缓蚀剂水溶性较好；

2. 本发明提供一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，其中制备的苯并***亚麻籽油酰胺衍生物兼具对铝、铜和镁单独的优良的缓蚀性能；

3. 本发明提供一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，其中使用的多元胺为三乙烯四胺，活性较二乙烯三胺更高；

4. 本发明提供一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，合成的最终产物苯并***亚麻籽油酰胺衍生物作为缓蚀剂主剂不需要纯化处理，副产物对缓蚀效率基本无影响；

5. 本发明提供一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，单纯的苯并***亚麻籽油酰胺衍生物水溶性并不好，与异丙醇复配明显提高其溶解性与分散性；

6. 本发明提供一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，缓蚀剂主剂与钼酸钠和三聚磷酸钠复配可同时抑制铝合金材料的均匀腐蚀与点蚀；

7. 本发明提供一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，通过缓蚀剂复配增效的方法，充分发挥各组分的协同作用，进而在3.5% NaCl水溶液腐蚀介质中具有优异的缓蚀效果，缓蚀效率均达到97%以上。

附图说明

图1：2024铝合金在未加入复配型缓蚀剂的3.5% NaCl水溶液中的电化学阻抗测试结果；

图2：2024铝合金在加入复配型缓蚀剂的3.5% NaCl水溶液中的电化学阻抗测试结果；

图3：2024铝合金在未加入复配型缓蚀剂的3.5% NaCl水溶液中的极化曲线测试结果；

图4：2024铝合金在加入复配型缓蚀剂的3.5% NaCl水溶液中的极化曲线测试结果。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。虽然本发明将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。相反，本发明将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。

实施例1：

本发明提出一种适用于铝合金在中性盐水腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法，具体包括以下几个步骤：

步骤一：苯并***亚麻籽油酰胺衍生物的制备。

于250 ml四口瓶中按摩尔比例1:1 – 1:3亚麻籽油和三乙烯四胺溶于二甲苯溶剂，每摩尔亚麻籽油加入二甲苯体积为20 – 40 ml，在氮气保护下缓慢加热到100 - 150°C，同时加入浓硫酸催化剂，在100 - 150°C下反应3 – 4小时，所述的催化剂的加入量为每摩尔亚麻籽油中加入0.1 – 0.5 ml，反应结束后蒸馏出二甲苯。冷却降温至室温得到产物为亚麻籽油酰胺衍生物。

于250 ml四口瓶中按摩尔比例1:1 – 1:1.05加入亚麻籽油酰胺衍生物和苯并***钠，对四口瓶磁力搅拌加热到60－80°C，并缓慢滴加80%的醋酸溶液，所述的醋酸溶液的加入量为每摩尔亚麻籽油酰胺衍生物中加入15.2 g，反应结束后用蒸馏水洗涤，再真空蒸馏，最后得到透明的液态产物即为苯并***亚麻籽油酰胺衍生物。

其中，亚麻籽油原料购于张家口市馨特植物油有限公司，其主要成份见下表：

脂肪酸种类	含量
		饱和脂肪酸	9%-11%
油酸	13%-29%
		亚油酸	15%-30%
亚麻酸	40%-60%

反应方程式为：

R包括R1、R2、R3和R4；

步骤二：复配型缓蚀剂的制备。

将苯并***亚麻籽油酰胺衍生物、三聚磷酸钠、钼酸钠、乳化剂OP-21和异丙醇按其质量分数分别为55%、10%、10%、10%和15%进行混合，即得到复配型缓蚀剂。

将得到的复配型缓蚀剂按照每100g 3.5% NaCl水溶液中加入复配型缓蚀剂0.005g的比重加入到3.5% NaCl水溶液中，并在加入及未加入复配型缓蚀剂的3.5% NaCl水溶液中均放置2024铝合金试片，在40°C浸泡20min后进行电化学阻抗测试，结果如图1和图2以及表1所示，加入缓蚀剂后，阻抗值明显增大，说明缓蚀剂具有优异的缓蚀效果。

表1

实施例2：

本实施例与实施例1的主要区别在于步骤二，具体为：

将苯并***亚麻籽油酰胺衍生物、三聚磷酸钠、钼酸钠、乳化剂OP-21和异丙醇按其质量分数分别为65%、10%、5%、5%和15%进行混合，即得到复配型缓蚀剂。

将得到的复配型缓蚀剂按照每100g 3.5% NaCl水溶液中加入复配型缓蚀剂0.005g的比重加入到3.5% NaCl水溶液中，并在加入及未加入复配型缓蚀剂的3.5% NaCl水溶液中均放置2024铝合金试片，在40°C浸泡20min后进行极化曲线测试，结果如图3和图4以及表2所示，加入此复配缓蚀剂后，2024铝合金试片的自腐蚀电流明显减小，说明缓蚀剂具有优异的缓蚀效果。

表2

实施例3：

本实施例与实施例1的主要区别在于步骤二，具体为：

将苯并***亚麻籽油酰胺衍生物、三聚磷酸钠、钼酸钠、乳化剂OP-21和异丙醇按其质量分数分别为55%、10%、5%、5%和25%进行混合，即得到复配型缓蚀剂。

将得到的复配型缓蚀剂按照每100g 3.5% NaCl水溶液中加入复配型缓蚀剂0.005g的比重加入到3.5% NaCl水溶液中，并在加入及未加入复配型缓蚀剂的3.5% NaCl水溶液中均放置2024铝合金试片，在60°C进行浸泡4h的失重测试，结果如表3所示，加入缓蚀剂后，2024铝合金试片失重量明显减小，说明此复配缓蚀剂具有优异的缓蚀效果。

表3

。