hj—20—2氣相防銹劑的研究

1、張大全等 腳 一 2 0 — 2 氣相防銹劑的研究 H J 一 2 0 — 2 氣 相防銹劑的研究 張走全 ， 高立新， 周國定， 邱思敏 ( 上海電力學(xué)院國家電力公 司熱力設(shè)備腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海 2 0 o o 9 0 )[ 摘要】 考察 了 } U 一 ∞ 一 2氣相防鎊荊的溶解度 、 熔點(diǎn)、 堆 密度等物理化 學(xué)性能。 以亞硝 酸二環(huán) 荊胺為升 比參J ! 曼 物 ， 通過 氣 相 防鎊 甄別試驗(yàn) 、 氣相 防鎊 能力試

2、驗(yàn) 、 封存試驗(yàn) 評價 了 哪 一 2 0 — 2氣相 防鎊 荊的 作用性能 ， 采 用密閉 空間揮發(fā) 減量試驗(yàn)考察 了其氣相揮發(fā) 能力。采用模擬大氣腐蝕 狀態(tài)的電化 學(xué)測試技術(shù)研 究其防 鎊機(jī)理 ， 站果表明它是 一種 對碳鋼性能優(yōu) 良的陰極作 用型氣 相 防鎊 荊 ． 升鍋等有 色 壘屬 也有一定的保護(hù)作用。關(guān)鍵詞： 嗎琳 衍生物 ； 氣相防鎊 劑 ； 緩蝕機(jī)理 ； M a n n i c h 反應(yīng) ； 協(xié) 同作 用中圍分類號： 嗍

3、 、 4 ； ~ F ． 1 7 4 ． 3 ’ 2 ； T G 1 7 44 25 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ： B 文章編號 ： 1 0 0 1 — 3 5 6 3 ( 2 0 0 1 ) 0 6 — 0 0 1 3 — 0 3S t u d yo fI - I J— — 2 0— — 2Va p o rP h a s eI n h i b i t o rZ H ANG Da — q u a r t。G AO L i - x i n g，E ，

4、S ~ mi n g，Z HOU C a w- d i n g( K e yIf o rC o r r o s i o na n dP r o t e c t i o no fT h e r m a lP o w e rE q u i p m e n tu n d e rS t a t eP ow e r C o r p om f o n ．S h a na iI n s t i m mo fE l e c t r i cP o w e

5、r ， S h a n g h a d2 O O 0 9 O 。 C h i n a }舢 s m ． c t ： 1 ’ l es o l u b i f i t y。m e l tp 0 I n ta n dd e n s i t yo f HI 一∞ 一2v a p o rp a a s ei n h i b i t o ra r ei n v e s r i g a t 一。 d．I t sv a p o rc o r r o

6、s i o ni n h i b i t i o np r o p e r t yw a se v a l u a t e du n d e rs i mu l a t e do p o mt i o n a lc o n d i t i o n s ．T h er e ．s u l t ss h O Wt h a ti ti sag o o dv a p o rc o r r o s i o ni n h i b i t o rf o

7、 rs t e e lc o mp a r e dw i t hd i c v c l 0 h 0 d 刪 0 n i u m n i t r i t e( D [ C H A Nl ，a n dh a v eb e t t e r p r o t e c t i o nf o rc o p p e ra i ma l u m i n u m． T h ei n hi b 1 ．n m e c h a n i s m i ss t a

8、 t d i e db yp o t e n t i o d y n a m i cp o l m ' a z a t i o ne l e c t r o c h e mi s t r yt e c h n o l o g yi nA S T M s i mu 1 aa t m o s v h e r i cc o r r o s i o nw a t e r ．H J 一2 0—2v a p orD h a s ei n

9、h i b i t o rs u p p r e s s e st h ec a t h o d i cr e a c t i o no fs t e e le l e c t r o d e ．Ke ywo r d s =Mo r p h i n ed e r i v a t i v e ；V a p o rp h a s ei n h i b i t o r ；C o r r o s i ~ me c h a n i s m ；Ma

10、 n n i c hr e & c —t i o nS y n e 唧 s t i ce f e c t發(fā)展綠色包裝已成為包裝界 的共識， 使用防銹 油的傳統(tǒng)防銹包裝工藝 ， 由于在金屬制品啟用前 需 要采用有機(jī)溶劑如 C C L , 等脫除防銹 油， 不僅工藝煩 雜， 而且 c c L具有破壞大氣臭氧層 的傾 向。氣相防 銹包裝具有使用方便 、 清潔等特點(diǎn) ， 已成為實(shí)現(xiàn)防腐 蝕包裝減量化、 無害化 、 資源化 的重要方向之一

11、”。氣相防銹劑使用時不與金屬直接接觸 ， 在常溫下通 過揮發(fā)到達(dá)金屬表面而起作用， 是氣 相防銹包裝 材 料的核心。但 目前國內(nèi)外商品化的氣相防銹劑品種 較少 ， 且對人體和環(huán)境的毒性較大， 如亞硝酸二環(huán) 己胺和碳酸環(huán)已胺等 。嗎琳是蒸汽冷凝系統(tǒng)最早采 用的緩蝕劑之一， 并具有較低 毒性 J 。我們在以嗎 淋為原料 ， 研究 了系列嗎林 衍生物的氣相緩蝕能力 的基礎(chǔ)上 ， 開發(fā)了新型 H J 一 2 0 —2 氣相防銹劑 ，目前已投入

12、工業(yè)生產(chǎn)， 應(yīng)用于船舶 、 汽車零配件的防 腐蝕包裝 中。本文以亞硝酸二環(huán) 己胺 為對比參照 物 ， 對 腳 一 2 0 — 2 氣相防銹劑的防銹效果進(jìn)行研究 與評價 ， 并采用電化學(xué)方法對其 防銹機(jī)理進(jìn)行 了探 討 。1實(shí)驗(yàn)部分 收稿 日期 ： 2 0 0 1 - 0 8 ． 2 0 ； 修訂 日期 ： 2 0 0 1 。 1 0 - 2 9基金項(xiàng) 目： 上梅市 自然科學(xué) 基金資助項(xiàng) 目( 0 1 Z F 1 4 0 3 0 )作者簡

13、介 ： 張大全( 1 9 6 8 一) 、 男 ， 河南潢川人 ， 博 士 ， 上梅 電力學(xué)院副教授 ， 研究方向?yàn)樗幚砑?防腐蝕精細(xì)化學(xué) 品l 3維普資訊 http://www.cqvip.com 張大全等 } 玎一 2 0 — 2 氣相防銹劑的研究 酸二環(huán)己胺 ( D l c H A N ) 的氣化性能 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見 圖1 。出 姍 黼 世 鋼電極陰極極化電流的抑制作用大于亞硝酸二環(huán)已胺的抑制作用 ， 其緩蝕機(jī)理屬于陰極極化型氣相

14、 防 銹劑。一般認(rèn) 為有機(jī)胺可 以通過 N原子上孤對 電子的化學(xué)吸附和形成季銨鹽正離子的物理吸附而起 緩蝕作用 ， 哪 一 2 0— 2 氣相防銹劑分子 內(nèi)含有多 個氮和氧等雜原子． 可 以和金屬表面發(fā)生多中心的 吸附作用 ， 增強(qiáng)了在金屬表面的吸附能力， 從而顯示 較好的保護(hù)性能。時 目 ， h3 結(jié) 圖 1密閉空間揮發(fā)減量試驗(yàn) 從圖 1 可以看出 ： 氣相防銹劑在 7 2 小時內(nèi)的揮 發(fā)減重率是隨著時間的延長而逐漸減小 ， 這是由

15、于 在密閉空間里氣相防銹劑逐漸達(dá)到飽和濃度而導(dǎo)致 揮發(fā)速度減慢。從兩種氣相緩蝕劑的 比較來看 ： 在 前 2 4 h 里 ， 哪 一2 o 一 2 氣相 防銹劑的揮發(fā)減 重率大 于亞硝酸二環(huán)己胺， 而第二天 、 第 三天正好相反。這 說明 哪 一 2 o 一 2 氣相防銹劑飽和蒸汽壓大于亞硝酸 二環(huán)己胺 ， 能更快速的發(fā)揮氣相緩蝕的作用。大氣腐蝕屬 于最廣泛的一種腐蝕形式， 其本質(zhì) 也是電化學(xué)過程 ， 與其他電化學(xué)過程所不同的是腐 蝕過

16、程的發(fā)展并不是在 電解液中， 而是在金屬表面 一 層電解質(zhì)薄膜中 。通過極化 曲線測量研究了 哪 一 2 O 一 2 對碳鋼電極極化行為的影響， 結(jié)果見圖 2所示 。圖 2 碳鋼 電報在模擬大氣腐蝕水中的極 化曲線 從極化曲線 可以看出， 加入亞硝酸二環(huán) 己胺和 哪 一2 0 —2 后分別便碳 鋼 電極的 自腐蝕 電位從 一5 5 0 m Y負(fù)移到 一 6 0 o l T 1 v和 一 7 4 0 m Y ， H J 一 2 0 — 2

17、 對碳 論 ( 1 ) H J 一 2 0 —2 氣相防銹劑 ， 對鋼鐵緩蝕性能 優(yōu)異， 對銅 、 黃銅等有色金屬也有一定的保護(hù)作用 ．是一種高效氣相緩蝕劑。( 2 )電化學(xué)極化曲線研究表明 哪 一 2 o 一 2 是 陰極保護(hù)型氣相防銹劑， 其對 陰極過程的抑制作用 優(yōu)于亞硝酸二環(huán) 己胺。【 參 考 文 獻(xiàn) ][ 1 ] 張大全 ， 高映法 ， 陸柱 綠 色包裝 和氣 相防銹 技術(shù) [ J ] ．中 國包裝 ， 1 9 9 8 ，

18、1 8 ( 4 ) ： 4 7 — 4 8[ 2 ] 安德羅波夫編 ． 徐俊培 ， 胨 明芳譯 ． 金 屬的緩蝕劑 [ M ] ．北 京 ： 中國鐵道 出版社 ， 1 9 8 7 ．【 3 ] B n r l e r iF ，F(xiàn) e r l o l lA ． T h et o , d e i t y0 f m 酬 j md e t ~ v a ' f i v e s[ J JT o z d c o h ~“ ， 1 9 9 4

19、， 9 ( 1 ) ： 8 3 — 8 6【 4 ] 張大全 ， 俞路 ， 陸柱 苯 甲酸嗎琳鹽 氣相緩 蝕性能研 究[ J ] ． 腐蝕與防護(hù)， 1 9 9 8 ， 1 9 ( 6 ) ： 2 5 0【 5 ] 高立新 ， 張大全 ， 陸 柱． 含嗎琳單元的二元型氣相 防銹荊 的研究 [ J ] ． 材料保護(hù) ， 2 O 0 0 ， 3 3 ( 6 ) ： 3 9 — 4 1【 6 】 美國腐蝕工程師學(xué)會編 朱日彰等譯 ． 腐蝕與防護(hù)

20、技術(shù) 基礎(chǔ) [ M ] ． 北 京 ： 冶金工業(yè)出版社 ， 1 9 8 7 ．[ 7 】 R o z e n ~ , d dlL ． Ace o l a ~ e , l o no fm d a ] 8M ]l∞ st o n： N AC E， 1 9 7 2[ 8 】 S k i n n e r wAN e wm e t h o dq u ~ t i t a t i v ee v a I ui 0 n0 fv o l a -f i l

21、eC o l ~ i o I ti n l IⅧ [ J ] ． c 0 丌 憾 i0 I lS c i e n c e ， 1 9 9 3 ， 3 5 ( 5 ) ：1 4 9 1— 1 4 9 4[ 9 ] S a u r b ~ e rK ， M∞ d nV ， S e h u l t mJw， e ta 1T o l u y l a n i n ea sa I |i n h i b i t o rf o ra U n o s