[发明专利]耐卤素的腐蚀抑制剂

说明书

                    本发明概述

本发明者已经发现，存在在有卤素的含水体系中是有效的腐蚀抑制剂的非卤代的取代芳香族物质。本发明的耐卤素腐蚀抑制剂在没有卤素存在下至少与甲苯基三唑同样有效，而在卤素存在下仍是相当有效的，而且实质上不会影响所要处理的含水体系的卤素需要量。

                    本发明的背景

三唑在各种含水体系中抑制铜和铁合金的腐蚀的应用是大家所熟知的。在工业冷却水系统中，苯并三唑和甲苯基三唑是最常见的。甲苯基三唑因为它的低成本而一般是优选的。三唑是成膜物质，它在体系中为金属或金属氧化物表面提供有效的覆盖作用，从而提供保护作用抵抗在含水体系中存在的腐蚀性元素。除了各种唑类的成膜趋势，它们还沉淀可溶性的二价铜离子。铜离子的沉淀阻止铜离子输送至亚铁表面上，在铜离子和铁原子之间的电流反应导致铁类金属的麻点腐蚀。

尽管唑类在腐蚀抑制上的使用是广泛的，但它们的使用存在缺点，尤其对于甲苯基三唑而言。当唑类与氧化性的卤素型生物杀伤剂混用时，会遇到最严重的缺点。氧化性卤素元素如元素氯，溴，它们的次卤酸，或它们的碱溶液(即次氯酸根或次溴酸根离子的溶液)是用于在冷却水系统中控制微生物生长的最常用物质。当已受到唑类保护的铜或铁合金暴露于氧化性卤素时，防腐作用被破坏。在破坏后，难以在甲苯基三唑处理过的体系中形成新的保护膜，该体系是卤化的、尤其连续被卤化的。常常使用非常高剂量的甲苯基三唑来改进性能，但常常只获得有限的成功。

在氧化性卤素存在下唑类膜的保护作用的瓦解是文献中充分描述的。例如，US5,772,919公开了卤代苯并三唑在含水体系中作为腐蚀抑制剂的用途。公开在US5,772,919中的卤代苯并三唑被发现在氯存在下是有效的。

US4,642,221公开了芳族三唑如苯三唑和苯并三唑的衍生物如烷基取代三唑与亚氨基化合物相结合来抑制在含水体系中的腐蚀的用途。

US4,184,991公开了抑制铁金属的腐蚀的一种组合物和方法，该方法包括用苯并三唑、甲苯基三唑、取代苯并三唑或取代甲苯基三唑与丙烯酸或甲基丙烯酸酯聚合物的混合物处理含水体系。

US5,217,686公开了抗腐蚀剂，它包括烷氧基苯并三唑与巯基苯并噻唑，甲苯基三唑，苯并三唑，取代苯并三唑和/或1-苯基-5-巯基四唑的混合物。

US5,141,675公开了抗腐蚀剂，它包括聚磷酸盐与唑类如烷基或烷氧基苯并三唑，巯基苯并噻唑，甲苯基三唑，苯并三唑，取代苯并三唑和/或1-苯基-5-巯基四唑的混合物。

                    附图的简述

图1是对于包括甲苯基三唑的处理而言腐蚀速率(mpy)/时间(小时)的曲线图。

图2是对于包括4，7-二甲基苯并三唑的处理而言腐蚀速率(mpy)/时间(小时)的曲线图。

图3是对于包括5-苄基苯并三唑的处理而言腐蚀速率(mpy)/时间(小时)的曲线图。

                优选实施方案的说明

本发明者已经发现，存在用作用卤素处理的含水体系的有效铜腐蚀抑制剂的一种非卤代的含氮芳香族化合物。本发明的抗腐蚀性物质是那些含氮的芳族化合物，在没有卤素存在下它提供了与甲苯基三唑相当的在含水体系中的铜腐蚀抑制作用；在卤素存在时在含水体系中提供了低于2.5密耳/每年(mills per year，简写为mpy)的铜腐蚀速率；以及对于在所要处理的体系中的卤素需要没有显示出不利影响。被发现在含水体系中在卤素存在下是有效的铜腐蚀抑制剂的该含氮的芳族化合物没有落在任何容易辨别的化学品类别中。因此，符合这一标准的那些物质在下文中被分类为“耐卤素的铜腐蚀抑制剂”(HRCCI)。

本发明者已经开发了试验方法的独特的组合条件，通过它使得本领域技术人员能够容易地确认何种非卤代的含氮的芳族化合物是HRCCI类。本发明者已经发现，由如下所述的非卤代的含氮的芳族物质来举例的HRCCI物质在用卤素处理的含水体系中提供有效的耐卤素的防腐蚀作用。