一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于金屬材料腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，涉及一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)提出的適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑由苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物、脲基亞麻籽油、鉬酸鈉、碘化鉀和無水乙醇組成。具有如下優(yōu)點(diǎn)：一方面緩蝕劑主劑苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物和脲基亞麻籽油原料來源廣泛，具有環(huán)境友好性；生產(chǎn)工藝較簡單，產(chǎn)物無須純化后處理。另一方面與其它試劑復(fù)配使用能夠同時抑制AZ91D鎂合金材料的均勻腐蝕與點(diǎn)蝕。再次在強(qiáng)酸介質(zhì)中緩蝕效率達(dá)97％以上。

A Compound Corrosion Inhibitor for AZ91D Magnesium Alloy in Strong Acid Corrosion Medium and Its Preparation Method

The invention belongs to the field of corrosion and protection of metal materials, and relates to a compound corrosion inhibitor suitable for AZ91D magnesium alloy in strong acid corrosion medium and a preparation method thereof. The compound corrosion inhibitor for AZ91D magnesium alloy in strong acid corrosion medium is composed of benzotriazole linseed oleamide derivatives, urea linseed oil, sodium molybdate, potassium iodide and anhydrous ethanol. It has the following advantages: on the one hand, the main inhibitor benzotriazole linseed oil amide derivatives and urea linseed oil have a wide range of sources and are environmentally friendly; the production process is relatively simple, and the products need not be purified after treatment. On the other hand, the combination with other reagents can inhibit the uniform corrosion and pitting corrosion of AZ91D magnesium alloy at the same time. Again, the corrosion inhibition efficiency in strong acid medium is over 97%.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法
本專利技術(shù)屬于金屬材料腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法。
技術(shù)介紹
鎂合金具有相對質(zhì)量輕、比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽能力強(qiáng)、易于切削加工等優(yōu)點(diǎn)。作為目前世界上最輕質(zhì)的金屬工程結(jié)構(gòu)材料，鎂合金已經(jīng)在汽車、航空及航天、電子等領(lǐng)域得到了廣泛使用。但是鎂合金的化學(xué)性質(zhì)活潑，在潮濕大氣、酸性、中性或弱堿性的溶液中易被腐蝕，在很大程度上限制了其優(yōu)勢的發(fā)揮。因此有效抵制鎂合金的腐蝕對拓展鎂合金的應(yīng)用非常必要。緩蝕技術(shù)是防腐蝕技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方法之一，近年來國內(nèi)外很多研究者都對抑制鎂合金腐蝕的緩蝕劑進(jìn)行了大量的研究，其中大部分研究者所開發(fā)的緩蝕劑中都包括磷酸鹽和鉻酸鹽等組分。由于磷酸鹽和鉻酸鹽對環(huán)境有較大的污染，工業(yè)上已經(jīng)在逐漸減少其應(yīng)用，基于綠色環(huán)保的考慮，自主研制了一種綠色環(huán)保且高效率的針對AZ91D鎂合金應(yīng)用于強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑。以亞麻籽油為原料合成咪唑啉類緩蝕劑已見文獻(xiàn)報道《金屬表面防護(hù)性涂層評價及緩蝕劑技術(shù)研究》及專利201410238332.3以及201410238349.9，然而該文獻(xiàn)或?qū)＠袌蟮赖膩喡樽延途徫g劑均是針對于鋼鐵在不同介質(zhì)（酸性、污水、海水）的緩蝕保護(hù)，且純化過程十分復(fù)雜。因此，以亞麻籽油為原料研制一種綠色環(huán)保且高效率的針對AZ91D鎂合金應(yīng)用于強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑具有重要經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)提出一種高效的、環(huán)保的適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，該復(fù)配型緩蝕劑尤其適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)中的防護(hù)。本專利技術(shù)提出一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑，該復(fù)配型緩蝕劑由苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物、脲基亞麻籽油、鉬酸鈉、碘化鉀和無水乙醇組成，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物40%-60%、脲基亞麻籽油20%-40%、鉬酸鈉5%-10%、碘化鉀5%-10%、無水乙醇15%-25%，各組份百分含量之和為100%。所述苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物的分子結(jié)構(gòu)式為：其中R包括R1、R2、R3和R4；脲基亞麻籽油的分子結(jié)構(gòu)式為：其中R包括R1、R2、R3和R4；這種適用于強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑的應(yīng)用，其特征在于：按照每100g腐蝕介質(zhì)中含有0.1–1g復(fù)配型緩蝕劑的比例(即復(fù)配型緩蝕劑在腐蝕介質(zhì)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1–1%)將復(fù)配型緩蝕劑添加到腐蝕介質(zhì)中。作為優(yōu)選：所述的腐蝕介質(zhì)為強(qiáng)酸性腐蝕介質(zhì)，可以為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-20%HCl，也可以為質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%-12%HCl+1%-5%HF。這種適用于強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑的制備方法：包括以下幾個步驟：步驟一：苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物的制備。于250ml四口瓶中按摩爾比例1:1–1:3亞麻籽油和三乙烯四胺溶于二甲苯溶劑，每摩爾亞麻籽油加入二甲苯體積為20–40ml，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢加熱到100-150°C，同時加入濃硫酸催化劑，在100-150°C下反應(yīng)3–4小時，所述的催化劑的加入量為每摩爾亞麻籽油中加入0.1–0.5ml，反應(yīng)結(jié)束后蒸餾出二甲苯。冷卻降溫至室溫得到產(chǎn)物為亞麻籽油酰胺衍生物。于250ml四口瓶中按摩爾比例1:1–1:1.05加入亞麻籽油酰胺衍生物和苯并三唑鈉，對四口瓶磁力攪拌加熱到60－80°C，并緩慢滴加80%的醋酸溶液，所述的醋酸溶液的加入量為每摩爾亞麻籽油酰胺衍生物中加入15.2g，反應(yīng)結(jié)束后用蒸餾水洗滌，再真空蒸餾，最后得到透明的液態(tài)產(chǎn)物即為苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物。其中，亞麻籽油原料購于張家口市馨特植物油有限公司，其主要成份見下表：脂肪酸種類含量飽和脂肪酸9%-11%油酸13%-29%亞油酸15%-30%亞麻酸40%-60%反應(yīng)方程式為：步驟二：脲基亞麻籽油的制備。于250ml四口瓶中加入亞麻籽油和二甲苯溶劑，每摩爾亞麻籽油加入二甲苯體積為20–40ml，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢加熱到110-160°C，按摩爾比例1:0.5–1:1.2將硫脲緩慢加入至上述混合物中，在機(jī)械攪拌條件下冷凝回流6–8h，得到脲基亞麻籽油產(chǎn)物。其中，亞麻籽油原料購于張家口市馨特植物油有限公司，其主要成份見下表：脂肪酸種類含量飽和脂肪酸9%-11%油酸13%-29%亞油酸15%-30%亞麻酸40%-60%反應(yīng)方程式為：步驟三：復(fù)配型緩蝕劑的制備。將苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物、脲基亞麻籽油、鉬酸鈉、碘化鉀和無水乙醇按其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%-60%、20%-40%、5%-10%、5%-10%和15%-25%進(jìn)行混合，各組份百分含量之和為100%，即得到復(fù)配型緩蝕劑。本專利技術(shù)的有益效果是：1.本專利技術(shù)提供一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其中苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物和脲基亞麻籽油作為緩蝕劑主劑，其生產(chǎn)工藝較簡單，原料來源廣泛且亞麻籽油為綠色植物油，具有環(huán)境友好性且最終復(fù)配型緩蝕劑水溶性較好；2.本專利技術(shù)提供一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其中制備的苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物兼具對鎂、鋁和鋅單獨(dú)的優(yōu)良的緩蝕性能；3.本專利技術(shù)提供一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其中使用的多元胺為三乙烯四胺，活性較二乙烯三胺更高；4.本專利技術(shù)提供一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，合成的最終產(chǎn)物苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物和脲基亞麻籽油作為緩蝕劑主劑不需要純化處理，副產(chǎn)物對緩蝕效率基本無影響；5.本專利技術(shù)提供一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，單純的苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物水溶性并不好，與無水乙醇復(fù)配明顯提高其溶解性與分散性；6.本專利技術(shù)提供一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，緩蝕劑主劑與鉬酸鈉和碘化鉀復(fù)配可同時抑制AZ91D鎂合金材料的均勻腐蝕與點(diǎn)蝕；7.本專利技術(shù)提供一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，通過緩蝕劑復(fù)配增效的方法，充分發(fā)揮各組分的協(xié)同作用，進(jìn)而在強(qiáng)酸性腐蝕介質(zhì)（可以為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-20%HCl，也可以為質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%-12%HCl+1%-5%HF模擬海水腐蝕介質(zhì)）中具有優(yōu)異的緩蝕效果，緩蝕效率均達(dá)到97%以上。8.本專利技術(shù)提供一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其中復(fù)配方法簡單，且協(xié)同效應(yīng)使復(fù)配緩蝕劑中各緩蝕劑用量較單一使用時明顯降低，因而生產(chǎn)成本較低；復(fù)配緩蝕劑具有環(huán)境友好的特點(diǎn)，復(fù)配緩蝕劑不影響設(shè)備正常作業(yè)。附圖說明圖1：AZ91D鎂合金在未加入復(fù)配型緩蝕劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%HCl中的電化學(xué)阻抗測試結(jié)果；圖2：AZ91D鎂合金在加入復(fù)配型緩蝕劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%HCl中的電化學(xué)阻抗測試結(jié)果；圖3：AZ91D鎂合金在未加入復(fù)配型緩蝕劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%HCl中的極化曲線測試結(jié)果；圖4：AZ91D鎂合金在加入復(fù)配型緩蝕劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%HCl中的極化曲線測試結(jié)果。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)做進(jìn)一步描述。雖然本專利技術(shù)將結(jié)合較佳實施例進(jìn)行描述，但應(yīng)知道，并不表示本本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其特征在于：該復(fù)配型緩蝕劑由苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物、脲基亞麻籽油、鉬酸鈉、碘化鉀和無水乙醇組成，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物40%???60%、脲基亞麻籽油20%???40%、鉬酸鈉5%???10%、碘化鉀5%???10%、無水乙醇15%???25%，各組份百分含量之和為100%；所述苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物的分子結(jié)構(gòu)式為：

【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其特征在于：該復(fù)配型緩蝕劑由苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物、脲基亞麻籽油、鉬酸鈉、碘化鉀和無水乙醇組成，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物40%-60%、脲基亞麻籽油20%-40%、鉬酸鈉5%-10%、碘化鉀5%-10%、無水乙醇15%-25%，各組份百分含量之和為100%；所述苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物的分子結(jié)構(gòu)式為：其中R包括R1、R2、R3和R4；脲基亞麻籽油的分子結(jié)構(gòu)式為：其中R包括R1、R2、R3和R4；。2.一種權(quán)利要求1所述的適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其特征在于：按照每100g腐蝕介質(zhì)中含有0.1–1g復(fù)配型緩蝕劑的比例將復(fù)配型緩蝕劑添加到強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其特征在于：所述的腐蝕介質(zhì)為強(qiáng)酸性腐蝕介質(zhì)，可以為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-20%HCl，也可以為質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%-12%HCl+1%-5%HF。4.一種權(quán)利要求1所述的適用于AZ91D鎂合金在強(qiáng)酸腐蝕介質(zhì)的復(fù)配型緩蝕劑及其制備方法，其特征在于：包括以下幾個步驟：步驟一：苯并三唑亞麻籽油酰胺衍生物的制備：于250ml四口瓶中按摩爾比例1:1–1:3亞麻籽油和三乙烯四胺溶于二甲苯溶劑，每摩爾亞麻籽油加入二甲苯體積為20–40ml，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢加熱到100-150°C，同時加入濃硫酸催化劑，在100-150°C下反應(yīng)3–4小時，所述的催化...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳宇，
申請(專利權(quán))人：濱州學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：山東,37