[发明专利]抑制腐蚀组合物

说明书

本发明涉及具有改进的抑制腐蚀性能的涂料和颜料。

人类早就试图保护金属，特别是黑色金属，免遭腐蚀。已经发现了许多种或多或少地提供这种保护作用的方法，其中有很多都涉及用包含金属或金属化合物的组合物涂敷金属结构。这些金属常常是有毒的或者是环境上有害的。为了提供更为“环境上合适的”产品，曾经用过一些组合物，它们避免或者减少了有毒金属或其化合物的使用。可惜很多这些环境上合适的涂料在防腐蚀方面不如传统的防腐蚀材料有效。

美国专利4，629，753（Quinn，1986年12月16日）公开了非沥青质、非厚浆型的水分散的防锈涂料组合物，其中含有由成膜的有机聚合物和一种非牛顿胶体分散体系构成的混合物，该分散体含有包含着胶体粒子的固体金属。

美国专利4，153，465（Hund等，1979年5月8日）公开了一种适合涂料和天然漆用的防腐蚀颜料，它由以磷钙锌矿晶格的形式结晶的CaZn₂（PO₄）₂·2H₂O组成。该物质由含Ca²⁺和Zn²⁺阳离子的水溶液沉淀制得。它可以用在天然漆常用的粘合剂中。

美国专利4，346，184（Drake，1982年8月24日）公开了一种水溶性的氧化锌/五氧化二磷/氧化铝玻璃，它在与水接触时释放出离子，抑制了相邻接的玻璃表面的腐蚀。此玻璃可以分散在树脂载体中形成涂料。

美国专利3，565，843（Kassinger等，1971年2月23日）公开了一种防锈的有机组合物，其中含有（1）一种胶凝的高碱性碱土金属磺酸盐（例如用氨水溶液处理的石油磺酸钙），（2）一种涂敷材料，和（3）一种烃溶剂。此组合物比常用的沥青基“衬底涂料”有改进。

美国专利2，695，910（Asseff等，1954年11月30日）公开了制备高碱性盐的方法，即，金属络合物中含有的结合着的金属比用先有技术制得的络合物中要多得多。这种高碱性盐可以用在润滑剂中，尤其是作为防锈组合物。

现已发现，有机酸的盐与其它的含金属的腐蚀抑制剂构成的某些组合物改进了防腐蚀性能。结果使环境上合适的组合物也能具有优良的防腐蚀作用。

本发明提供一种腐蚀抑制剂组合物，其中含有（a）至少一种有机酸的中性盐或高碱性盐，和（b）与有机酸的中性盐或高碱性盐不同的至少一种含金属的腐蚀抑制剂，其中（a）的盐的数量足以提供比单独的（b）组分有改进的抑制腐蚀性质。

本发明还提供了一种抑制金属腐蚀的方法，包括对金属表面施用一种涂料，该涂料含有：（a）至少一种有机酸的中性盐或高碱性盐，和（b）与有机酸的中性盐或高碱性盐不同的至少一种含金属的腐蚀抑制剂，其中（a）的盐的数量足以提供比单独的（b）组分有改进的抑制腐蚀性质。本发明还提供了用这种方法制得的产品。

本发明的改进的腐蚀抑制剂组合物包括两个基本组分。这些组分中的第一个是至少一种有机酸的中性盐或高碱性盐。高碱性盐是工艺中已知的，在1954年的美国专利2，695，910中已有介绍。它们基本上是某些有机酸的络合物，其金属含量大于为中和该酸所需的化学计量数量。这些物质在工艺上称作高碱性的、超碱性的、过碱性的等等。

在先有技术中采用“金属比”一词，在本文中是指在高碱性物质（例如金属磺酸盐、羧酸盐、磷酸盐或酚盐）中的金属总化学当量与根据两种反应物的已知化学活性及化学计量对于含金属的反应物（氢氧化物、氧化物等）与被高碱化的有机物（例如磺酸、羧酸、磷酸或酚）之间反应的预期产物中金属的化学当量之比。于是，在正常的或中性的磺酸钙中金属比是1，而在高碱性磺酸钙中金属比大于1，例如4.5。显然，如果在被高碱化的物质中存在着一种以上能与金属反应的化合物，则产物的金属比将取决于在高碱性产物中的金属的当量数是否与对于指定的单组分或所有这些组分的组合预期应存在的当量数相近。

适合在本发明中作为组分（a）使用的中性盐可以是各种有机的酸性化合物的盐，例如含磷酸、硫代含磷酸、含硫酸、羧酸、硫代羧酸、酚等的盐。优选的中性盐是有烃链、特别是非芳族烃链的那些中性盐，烃链有至少10个、10至约70个较好、最好是最多约30个碳原子。但是，对于某些应用，例如当需要改善高碱性盐的油溶性或分散性时，可能希望酸具有更长的烃基。例如有时超过28个碳原子或分子量（烷基或芳基部分）大于约379的酸可能较好。