[发明专利]作为铜腐蚀抑制剂的1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶衍生物

说明书

本公开涉及腐蚀抑制剂组合物、配制物和化合物。所述组合物、配制物和化合物可为多种方法使用以在含水环境中抑制金属表面的腐蚀。所述腐蚀抑制剂组合物可包括以下化合物之一或任何式(I)化合物的任何组合：

技术领域

本公开大体上涉及腐蚀抑制剂和抑制腐蚀的方法。更特定地说，本公开涉及作为腐蚀抑制剂的1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶衍生物和在含水环境中抑制金属表面的腐蚀的方法。

背景技术

由于铜的高热导率和抗微生物特性，铜和铜合金组分常用在工业系统中。铜和铜合金(例如，青铜和黄铜)由于天然涂布铜表面的保护膜层而相对耐腐蚀，所述保护膜层包括内氧化亚铜膜层和外氧化铜膜层。在厌氧条件下，这些保护层一般降低金属表面进一步腐蚀的速率。然而，在某些条件下，铜和铜合金容易受到腐蚀。在氧存在下和在酸性条件下，可发生铜氧化和铜(II)离子溶解于水中。

铜腐蚀抑制剂通常添加到工业用水系统中，以防止和减少铜从系统表面的溶解。具体地说，使用含氮化合物(例如唑)来抑制铜和铜合金的腐蚀是众所周知的。一般认为，氮孤对电子与金属配位，引起保护铜表面免受存在于含水系统中的元素影响的薄有机膜层形成。还已知含氮化合物(例如唑)使铜(II)从水溶液中沉淀，阻碍由于铜与其它金属之间的电化反应(galvanic reaction)而可发生的腐蚀。

氧化性卤素常用作工业系统中的杀生物剂以控制水中的粘泥和微生物的生长。由多种唑提供的保护膜在例如氯、次氯酸盐和次溴酸盐的氧化性卤素存在下腐蚀，从而降低腐蚀抑制剂的有效性。此外，由于溶液中腐蚀抑制剂的卤素侵蚀，在存在氧化性卤素的情况下常常发生铜(II)沉淀减少。因此，在氧化性卤素存在下，经常需要过量或连续注射腐蚀抑制剂以维持有机保护膜。

发明内容

提供了一种抑制与含水系统接触的金属表面的腐蚀的方法。该方法可以包括将腐蚀抑制剂组合物加入到含水系统中。腐蚀抑制剂组合物可包括式(I)的化合物或其盐：

其中R₂可以是氢、取代或未取代的C₁-C₄烷基、-COOR₅、-CH₂COOR₅、氯、溴或碘；R₅可以是氢或取代或未取代的C₁-C₂₀烷基；R₁、R₃和R₄各自独立地为氢、取代或未取代的C₁-C₄烷基、-COOH、氯、溴或碘。

在一些方面，R₄可以是氢或取代或未取代的C₁-C₄烷基。

在一些方面，R₃是氢或取代或未取代的C₁-C₄烷基。

在一些方面，式(I)的化合物或其盐选自：

和其任何组合。

在一些方面，金属表面包含铁、铜、铁合金、铜合金、海事黄铜、约90％的铜和约10％的镍、约80％的铜和约20％的镍、约70％的铜和约30％的镍、铝黄铜、锰黄铜、含铅海军青铜、磷青铜和其任何组合。

在一些方面，金属表面包含铜。

在一些方面，可以将腐蚀抑制剂组合物以约0.01ppm至约500ppm的剂量率加入到含水系统中。

在一些方面，含水系统可包括氧化性卤素化合物。

在一些方面，氧化性卤素化合物选自由以下组成的群组：次氯酸盐漂白剂、氯、溴、次氯酸盐、次溴酸盐、二氧化氯、碘/次碘酸、次溴酸、卤化乙内酰脲和其任何组合。

在一些方面，含水系统可包括不含卤素的氧化性杀生物剂。