[发明专利]抑制镁合金腐蚀的有机缓蚀剂及其在汽车冷却液或腐蚀水溶液中的应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料的防腐技术，具体地指一种抑制镁合金腐蚀的有机缓蚀剂及其在汽车冷却液或腐蚀水溶液中的应用方法。 

背景技术

镁及镁合金是一种具有密度低，强度高，吸收塑变能力和机械振荡能力强，及电磁屏蔽能力好等优良性能的工程材料，因此，镁合金在汽车，航空航天，电子，及通讯等领域的应用日益增多，被誉为21世纪绿色工程金属结构材料。但是，镁的标准电极电位极低，镁合金的化学性质和电化学活性都很高，且镁的氧化膜疏松多孔，对基体几乎没有保护能力，因此，镁合金在溶液体系中极易腐蚀，这一点在很大程度上限制了镁合金的实际应用。目前，在溶液中加注缓蚀剂是抑制镁合金腐蚀的主要防护措施之一，现有的镁合金缓蚀剂通常含无机化合物和多种类型复配的有机化合物，其存在缓蚀效率不高，用量大，成本高，且只适用于常温下等缺陷。 

CN200910087788.3中公开的一种丁基橡胶氯甲烷甘醇脱水再生系统的复合缓蚀剂，该缓蚀剂选自烷基季铵盐、有机膦酸和杂环化合物，且是从上述的至少两类化合物中选出至少两种化合物，含氮杂环化合物选自吡咯类化合物、咪唑类化合物、吡唑类化合物、吡啶类化合物、吡嗪类化合物、嘧啶类化合物、喹啉类化合物、异喹啉类化合物和苯并三氮唑类化合物，含硫杂环化合物为噻唑类化合物，其缓蚀剂成分复杂，而且是针对丁基橡胶氯甲烷甘醇脱水再生系统的缓蚀剂；JP19810037031中公开的缓蚀剂含苯并三唑类和含氮环胺，这种腐蚀抑制剂包含至少一种苯并三唑以通式表示（其中X是H，1～8碳原子的烷基、卤素、硝基或OH，Y为H或OH），以及至少一种含 氮环状胺作为有效成分，可以使用所有工业上稳定地制造的苯并三唑，含氮环胺为哌啶、吡啶、哌嗪、吡嗪、吡咯烷或嘧啶，且使所使用的苯并三唑的量（摩尔）等于或大于所使用的环胺的量，该缓蚀剂需含苯并三唑类化合物，适用于循环冷却系统中；JP19810035645中公开的缓蚀剂以含氮环状胺或其盐类作为有效成分，含氮环状胺为哌嗪、吡嗪、吡咯烷、嘧啶以及上述物质盐中的一种或多种，该缓蚀剂只能在碱性状态下使用，需要通过使用等效摩尔以下量的酸调节pH值为7.0～10.0左右，且该缓蚀剂同样并非针对镁合金的缓蚀。 

目前专门针对镁合金在溶液中缓蚀的研究极少，因此，开展溶液中镁合金腐蚀问题的研究并开发出经济有效，使用方便的缓蚀剂就显得极为必要。 

发明内容

本发明的目的就是要提供一种抑制镁合金腐蚀的有机缓蚀剂及其在汽车冷却液或腐蚀水溶液中的应用方法，该缓蚀剂缓蚀效率高，应用方法简单易操作。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种抑制镁合金腐蚀的有机缓蚀剂，该缓蚀剂组分及其重量百分比含量如下： 

吡嗪或/和哌嗪 10～90%； 

水或/和乙醇   10～90%。 

本缓蚀剂利用具有高效特性吸附性的有机物吡嗪和哌嗪，优先在镁合金表面形成有机吸附膜层，该有机吸附膜层能够阻碍水分子及氯离子等腐蚀性介质对镁合金的腐蚀，起到缓蚀作用，从而达到对镁合金的保护；当缓蚀剂中吡嗪或/和哌嗪的重量百分比含量在10～90%时，能达到较好的缓蚀效果，当其含量低于10%时，其在镁合金表面形成的有机吸附膜层较薄弱，缓蚀效果不佳，而当其高于90%时，缓蚀剂在溶剂中容易出现溶解不完全的问题，影响缓蚀效果。 

进一步地，所述吡嗪或/和哌嗪的重量百分比含量为80～90%。 

进一步地，所述吡嗪与所述哌嗪的重量配比为1:9～9:1。 

进一步地，所述缓蚀剂组分及其重量百分比含量如下： 

吡嗪         25～40%； 

哌嗪         25～40%； 

水或/和乙醇  20～50%。 

进一步地，所述缓蚀剂组分及其重量百分比含量如下： 

吡嗪         80～90%； 

乙醇         10～20%。 

上述抑制镁合金腐蚀的有机缓蚀剂在汽车冷却液或腐蚀水溶液中的应用方法：在-50～90℃条件下，将所述缓蚀剂以50～1000ppm的添加量添加到浸没镁合金的汽车冷却液或腐蚀水溶液中。 

进一步地，所述汽车冷却液为体积百分比30～70%的乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇水溶液中的一种或几种。 

进一步地，所述腐蚀水溶液为重量百分比为0.05～5%的氯化钠溶液。