海水緩蝕劑的選擇part3——碳鋼與鋁合金緩蝕劑
一、碳鋼緩蝕劑
(1) 含磷類
含磷有機(jī)緩蝕劑與無(wú)機(jī)磷酸鹽相比，化學(xué)穩(wěn)定性好，不易水解和降解, 使用劑量較低。含磷有機(jī)緩蝕劑有有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦酸及其鹽和羥基膦乙酸。有機(jī)膦酸酯是一種對(duì)鐵很有效的緩蝕劑。其合成工藝簡(jiǎn)單，但緩蝕機(jī)理目前尚不十分清楚。有機(jī)膦酸是沉淀膜型緩蝕劑。在這類緩蝕劑中，以HEDP和ATMP為代表的第一代有機(jī)膦酸在磷系配方中應(yīng)用了近 20年，20世紀(jì) 90年代后，國(guó)外又開(kāi)發(fā)了性能更好的膦酰基羧酸（POCA）。有機(jī)膦酸是陰極型緩蝕劑，和其他緩蝕劑復(fù)合使用時(shí)效果更佳。
(2) 含氮類
含氮類緩蝕劑一般含有親水極性基團(tuán)胺基和親油非極性基團(tuán)烷基，因親水基團(tuán)的化學(xué)和物理吸附，在金屬表面形成保護(hù)膜，或和金屬離子形成配合物保護(hù)膜。這類緩蝕劑有較好的緩蝕效果。有機(jī)緩蝕劑對(duì)金屬腐蝕的抑制作用一般是通過(guò)有機(jī)化合物分子在金屬表面上的吸附來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其緩蝕性能優(yōu)越，但有時(shí)這種表面吸附作用既不牢固也不均勻，容易造成點(diǎn)腐蝕，故應(yīng)考慮與其他緩蝕劑聯(lián)合使用。
二、鋁合金緩蝕劑
大多數(shù)有機(jī)物緩蝕劑可以在鋁合金表面形成一層難溶鹽或者氧化物，從而使金屬基體與腐蝕介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)相當(dāng)多的有機(jī)物可以對(duì)鋁合金在海水中的腐蝕行為起抑制作用。Talati等研究了幾種氮雜環(huán)化合物對(duì)鋁銅合金在鹽酸溶液中的緩蝕作用，結(jié)果表明：在 0.1~1.0 mol/L鹽酸中，當(dāng)緩蝕劑濃度在0.05%~1.0%變化時(shí)，緩蝕效率按照4-甲基吡啶<3-甲基吡啶<2-甲基吡啶<吡啶<哌啶<吖啶的順序增加，極化曲線表明它們主要是陰極型緩蝕劑。Ramakrishnaiah[9] 研究認(rèn)為甘氨酸、十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基氯化吡啶鹽等對(duì)鋁在海水及稀釋海水中也都具有良好的緩蝕效果。
Bavarian考察了VCI415 對(duì)幾種鋁合金的緩蝕性能。該物質(zhì)由胺鹽和磺酸芳香族化合物組成，包括含鈉的化合物和C-H表面活性劑。緩蝕劑表面活性部分可以吸附到金屬表面形成緊湊均勻?qū)樱@層阻礙層有三個(gè)主要特點(diǎn)： 低的滲透性；和其他單極層末端的親油端形成兼容層，這層物質(zhì)可以直接固定在任何地方；良好的可溶性。表面活性劑的單極層通過(guò)化學(xué)吸附直接與金屬表面接觸形成了較厚的碳?xì)湔系K層, 緩蝕劑中的磺酸鹽部分取代了金屬表面的水并被化學(xué)吸附到表面。研究表明，VCI 415 提高了Al-7075、Al-6061和Al-2024 鋁合金在NaCl溶液中的耐蝕性。緩蝕劑改變了鋁合金材料的電化學(xué)行為，提高了材料的鈍化電位，對(duì)點(diǎn)蝕和其他局部腐蝕起到較好的抑制作用。
Sherif等通過(guò)動(dòng)電位極化、循環(huán)伏安、電化學(xué)阻抗和掃描電鏡等方法研究了萘醌對(duì)鋁合金在0.5mol/LNaCl溶液中腐蝕行為的影響。結(jié)果表明，當(dāng)萘醌濃度為1.0×10-3mol/L時(shí)，緩蝕效果最好, 明顯地減少了點(diǎn)蝕的發(fā)生。Lamaka等通過(guò)電化學(xué)阻抗、電化學(xué)極化、掃描電鏡、能譜分析、X 射線光電子能譜、原子力顯微鏡和掃描開(kāi)爾文探針聯(lián)用等表征手段，對(duì)2024 鋁合金在模擬海水中的腐蝕行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，水楊醛肟、8-羥基喹啉和喹納啶酸等有機(jī)物可以長(zhǎng)期抑制2024 鋁合金在含Cl-溶液中的腐蝕行為，其主要原因是這三類物質(zhì)在鋁合金表面形成了薄而致密且難溶的有機(jī)產(chǎn)物膜。Yazdza等研究發(fā)現(xiàn)，酒石酸鉀鈉和炔丙醇都可以成為3003 鋁合金在NaCl 溶液中的緩蝕劑，當(dāng)各自濃度達(dá)到10-3 mol/L時(shí)，緩蝕率最高，且兩者有明顯的協(xié)同效應(yīng)，當(dāng)兩者的質(zhì)量比為5:2時(shí)，緩蝕效果最佳。Rosliza等研究指出,安息香酸鈉也可以作為6061鋁合金在海水介質(zhì)中的有效緩蝕劑，該物質(zhì)阻礙著陰極反應(yīng)的進(jìn)行。
本文版權(quán)為 荊門(mén)鑄鼎新材料有限公司（www.shundabxg.com）所有，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
2013年7月21日
本站關(guān)鍵詞: 酸化緩蝕劑 | 酸洗緩蝕劑 | 二氧化碳緩蝕劑 | 潤(rùn)濕抑塵劑 | 緩蝕阻垢劑 | 污水緩蝕劑 | 硫化氫緩蝕劑
|
