[发明专利]磷酸酸洗缓蚀剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种磷酸酸洗缓蚀剂及其制备方法，磷酸酸洗缓蚀剂包括如下重量份的组分：咪唑啉季铵盐2‑15份，甲基苯丙三氮唑曼尼希碱季铵盐2‑10份、表面活性剂0‑5份、溶剂70‑96份；所述咪唑啉季铵盐为桐油咪唑啉季铵盐与松香咪唑啉季铵盐的混合物。发明提供的磷酸酸洗缓蚀剂能够在磷酸对金属基体进行酸洗的过程中，一定程度的抑制Fe³⁺对金属基体的腐蚀。

技术领域

本发明涉及酸洗用缓蚀剂技术，尤其涉及一种磷酸酸洗缓蚀剂及其制备方法，属于金属防腐技术领域。

背景技术

酸洗除锈、除氧化皮的方法是工业领域应用最为广泛的方法。利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到除锈和除氧化皮的目的。酸洗中使用最为常见的是盐酸、硫酸、磷酸，而由于磷酸在酸洗时不会产生腐蚀性残留物，因此比较安全。但是在磷酸酸洗过程中，酸液在除去金属表面氧化物的同时会有大量Fe³⁺和Fe²⁺进入酸液，Fe²⁺与空气接触易生成Fe³⁺，Fe³⁺的存在会严重加剧金属基体的腐蚀，而大部分常规缓蚀剂耐Fe³⁺腐蚀较弱，在有大量Fe³⁺存在时，缓蚀剂缓蚀性能急速下降，达不到缓蚀效果。因此，开发新的耐Fe³⁺腐蚀的磷酸酸洗缓蚀剂有重要的实用价值。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种磷酸酸洗缓蚀剂及其制备方法，该缓蚀剂能够在磷酸对金属基体进行酸洗的过程中，一定程度的抑制Fe³⁺对金属基体的腐蚀。

本发明提供一种磷酸酸洗缓蚀剂，包括如下重量份的组分：咪唑啉季铵盐2-15份，甲基苯丙三氮唑曼尼希碱季铵盐2-10份、表面活性剂0-5份、溶剂70-96份；其中，所述咪唑啉季铵盐为桐油咪唑啉季铵盐与松香咪唑啉季铵盐的混合物，所述桐油咪唑啉季铵盐如式(1)所示，所述松香咪唑啉季铵盐如式(2)所示，所述甲基苯丙三氮唑曼尼希碱季铵盐如式(3)所示，

在上述磷酸酸洗缓蚀剂中，咪唑啉季铵盐与甲基苯丙三氮唑曼尼希碱季铵盐为磷酸酸洗缓蚀剂的有效成分。

在本发明的一具体实施方式中，所述咪唑啉季铵盐按照如下步骤制备：

1)搅拌下，将桐油与水以摩尔比为10:1混合，在100℃保温1h后，加入松香、二甲苯，升温至140℃，生成第一混合物；其中所述松香、二甲苯和桐油的摩尔比为3：(10-15)：1；

2)在氮气气氛保护下，向所述第一混合物中滴加二乙烯三胺，在140-150℃反应3h后，升温至180℃反应2h，随后再升温至210℃反应5h，生成中间物；其中，所述松香与二乙烯三胺的摩尔比为1：(2.4-3.2)；

3)降温至90℃，向所述中间物加入氯化苄，反应4h，得到所述咪唑啉季铵盐；其中，所述松香与氯化苄的摩尔比为1：(1.0-1.5)。

值得注意的是，本发明上述的咪唑啉季铵盐制备方法能够在同一个反应体系中分别制得桐油咪唑啉季铵盐与松香咪唑啉季铵盐，这两个反应同时进行互不影响，从而直接得到本发明的咪唑啉季铵盐。具体制备时，可以采用不锈钢反应釜进行。

其中，桐油咪唑啉季铵盐的反应式如下：

其中，松香咪唑啉季铵盐的反应式如下：

在本发明的一具体实施方式中，所述甲基苯丙三氮唑曼尼希碱季铵盐按照如下步骤制备：

搅拌下，将甲基苯丙三氮唑与二甲胺以摩尔比为1:1混合，调节pH值至3-5后，加入甲醛溶液，升温至60℃反应6h，随后加入氯化苄，升温至90℃后继续反应4h，得到所述基苯丙三氮唑曼尼希碱季铵盐；