[发明专利]一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

自组装技术是近年来国内外研究较多且发展迅速的一种表面成膜技术，自组装膜的形成是一个化学吸附的过程，它是利用有机缓蚀剂能在金属表面发生定向排列的性质，自发形成排列紧密，高度有序分子保护膜的技术；该分子膜与金属表面的结合力非常强，该分子膜的厚度和结构可以通过选择吸附剂和调节有机缓蚀剂的浓度等手段来进行调节。巯基苯并噻唑是一种含有氮原子和硫原子的杂环化合物，而且氮原子和硫原子均含有孤对电子，容易与处于过渡元素区的铁、钴、镍、铜等金属形成配位键而吸附在表面，但是由于巯基苯并噻唑在水中的溶解度非常低，极大限制了其在化学清洗中作为缓蚀剂的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂，该缓蚀剂的制备方法简单，价格低廉，用量少，缓蚀效果良好。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂，由缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为(5～6):1组成；

所述缓蚀组分由以下重量份的原料组成：

巯基苯并噻唑70-80份，邻二甲苯硫脲10-20份，5,6-二甲基-2-巯基苯并噻唑10-20份；

所述分散增溶组分由以下重量份的原料组成：

十二烷基硫酸钠10-20份，双子表面活性剂10-20份，扩散剂MF 30-40份，分散剂CS 30-40份。

该化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量份称取原料，分别将缓蚀组分和分散增溶组分混合均匀；

(2)将混合均匀后的缓蚀组分和分散增溶组分按质量比(5～6):1混合，即得。

步骤(1)、(2)中，混合操作采用粉体混合机，混合时间为20-30分钟。

本发明的化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂的使用方法为：将缓蚀剂直接溶于水中，制成缓蚀剂的质量浓度为0.06％的溶液后，再将酸加入到溶液中进行循环清洗，使用时控制温度在70℃以下。

本发明的有益效果：

(1)提高了巯基苯并噻唑在水中的溶解度，提高了其缓蚀效率，大大降低了酸洗时缓蚀剂的添加量，常规的缓蚀剂添加的质量浓度为0.3％-0.4％，而本发明的缓蚀剂的添加的质量浓度为0.06％时即可起到98％以上的缓蚀效率；从而减少了缓蚀剂的携带和添加量降低了工作强度和化学清洗成本。

(2)本发明的缓蚀剂不同成分之间有很好的协同作用，单独使用或部分使用达不到应有的缓蚀效果。

(3)本发明的缓蚀剂通过分散和增溶物质将巯基苯并噻唑在水中的溶解分散能力提高了10-12倍，使其作为缓蚀组分的作用大大提高。

(4)本发明的缓蚀剂中，缓蚀组分和扩散增溶组分均不含氯离子成分，可用于碳钢、不锈钢、合金钢等多种材质金属表面的清洗，本发明的缓蚀剂对铜及铜合金同样具有优良的缓蚀效果，是一种多用途缓蚀剂。

附图说明

图1为无缓蚀剂存在时铁电极电化学极化后微观形貌图；

图2为有缓蚀剂存在时铁电极电化学极化后微观形貌图；

图3为无缓蚀剂时铜表面元素分析；

图4为有缓蚀剂存在铜表面形成自组装分子膜后元素分析。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

实施例中所用试剂均购自西亚试剂，均为分析纯试剂，使用前未进行处理。

实施例1：

化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂：

(1)配方：

缓蚀组分：

巯基苯并噻唑70克，邻二甲苯硫脲10克，5,6-二甲基-2-巯基苯并噻唑20克；

分散增溶组分：

十二烷基硫酸钠10克，羧酸盐型双子表面活性剂10克，扩散剂MF40克，分散剂CS 40克。

(2)制备方法：

将分散增溶组分的各成分加入到粉体混合机中，混合20分钟，混合均匀后备用；

将缓蚀组分的各成分加入到粉体混合机中，混合20分钟，混合均匀后备用；

将混合均匀后的缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为5:1加入到粉体混合机中，混合25分钟，混合均匀后装入到防水塑料编织袋中保存。

(3)使用方法：

将缓蚀剂直接溶于水中，制成缓蚀剂的质量浓度为0.06％的溶液后，再将酸加入到溶液中进行循环清洗，使用时控制温度在70℃以下。