[发明专利]用于铁质材料的复合气相缓蚀剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种用于铁质材料，特别是铁质文物的气相缓蚀剂。

背景技术

在金属材料中，铁质材料最容易被腐蚀，这是因为铁易与空气中的氧和水反应生成铁锈，铁锈是一种复杂的物质，结构通常较疏松，易吸收水份，一旦锈蚀的铁器处于潮湿的环境中，锈蚀就会加快，甚至整个铁器都被腐蚀掉。

铁质文物生锈是文物界面临的一个重要问题，使用缓蚀剂是目前保护铁质文物及铁质材料比较可行的方法，其中使用较多的是胺类缓蚀剂，但在文献中还未见报道气相缓蚀剂在各种条件下对铁质材料，特别是铁质文物的缓蚀效率。

近年来，有人使用以单宁酸为主的缓蚀剂用于铁质文物及铁质材料，但深紫色的络合产物会改变铁质文物及铁质材料的颜色。也有人用苯并三氮唑(BTA)缓蚀剂的乙醇溶液处理博物馆的铁质文物及铁质材料，取得了很好的效果，但因为是溶液，使用起来不是很方便。另外，有报道英国伦敦的某博物馆采用亚硝酸二环己胺(VPI-260)气相缓蚀剂保护铁质文物及铁质材料，效果不错，但是亚硝酸二环己胺气相缓蚀剂的毒性太大，对人体和环境都造成不良影响。

从以上的报道不难看出，进一步研究现有的气相缓蚀剂和寻找新的气相缓蚀剂来保护铁质材料，尤其是铁质文物，是一项紧迫的任务。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于铁质材料的复合气相缓蚀剂。

本发明的另一个目的是提供上述复合气相缓蚀剂的应用。

本发明的又一个目的是提供一种铁质材料的防腐蚀方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。一方面，本发明提供一种用于铁质材料的复合气相缓蚀剂，其包括：1)六亚甲基四胺，和2)二环己胺无机酸盐。

优选地，所述二环己胺无机酸盐选自碳酸二环己胺、磷酸二环己胺和亚硝酸二环己胺。

优选地，其中所述的六亚甲基四胺与碳酸二环己胺或磷酸二环己胺的重量比为1∶1～1∶10。

优选地，其中所述的六亚甲基四胺与碳酸二环己胺或磷酸二环己胺的重量比为1∶1～1∶5，更优选为1∶1～1∶3。

优选地，其中所述的铁质材料为铁质文物。

另一方面，本发明提供了上述复合气相缓蚀剂在铁质材料防腐蚀中的应用。所述复合气相缓蚀剂特别适用于铁质文物。

又一方面，本发明提供了一种铁质材料防腐蚀的方法，所述方法包括使用上述复合气相缓蚀剂来防止铁质材料腐蚀。所述方法特别适用于防止铁质文物腐蚀。

可见，本发明提供的铁质文物及铁质材料用气相缓蚀剂，采用六亚甲基四胺和碳酸二环己胺或磷酸二环己胺均匀混合制备而成。六亚甲基四胺又称为六甲撑四胺，商品名为乌洛脱品(urotropine)，主要用作树脂和塑料的固化剂、氨基塑料的催化剂和发泡剂、橡胶硫化的促进剂(促进剂H)、纺织品的防缩剂等，在本发明中，利用其无毒，挥发速度慢的特性(能满足铁质文物及铁质材料的长期保护)，首次将其用作用于铁质材料的气相缓蚀剂，与相对挥发速度快的二环己胺无机酸盐，如碳酸二环己胺、磷酸二环己胺或亚硝酸二环己胺气相缓蚀剂(仅能满足短期的对铁质文物及铁质材料的保护)结合使用，由此得到的复合气相缓蚀剂能满足铁质材料，特别是铁质文物的全面保护。实验表明，该复合气相缓蚀剂的缓蚀率达到96.5％以上，明显高于现用的相缓蚀剂。此外，本发明的复合气相缓蚀剂具有憎水性，防腐蚀性能好，能保持文物及铁质材料等原有的外观，更好地满足文物及铁质材料保护的要求。另外，从经济成本的角度考虑，也低于现有的气相缓蚀剂。

综上所述，本发明经过大量实验和实际应用，以可靠的数据证明所提供的复合气相缓蚀剂有很好的缓蚀效果，尤其是六亚甲基四胺和碳酸二环己胺或磷酸二环己胺的重量配比为1∶1以下，优选是1∶1至1∶5之间，特别是1∶1至1∶3之间时，其缓蚀效果明显更好。本发明提供的是一种有效的铁质材料用缓蚀剂，具有缓蚀效率高，毒性低，易获得，挥发速度较小，缓蚀效果好等优点。经过在铁质文物及铁质材料上的实际应用，取得了极好的效果。由于本发明中使用的腐蚀条件具有加速腐蚀的效果，复合气相缓蚀剂对铸铁类铁质文物及铁质材料在馆藏条件及海洋环境下会有较好的长期缓蚀效果。因此，本发明提供的复合气相缓蚀剂是一种实用而较理想的铁质文物及铁质材料气相缓蚀剂。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1不同气相缓蚀剂预膜试样在薄液膜下的极化曲线。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。