[发明专利]适用于含氯介质中的镁合金复配缓蚀剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于含氯介质中的镁合金复配缓蚀剂及其制备方法，所述镁合金复配缓蚀剂包括可溶性氟化物和可溶性二羧酸盐，所述可溶性氟化物为氟化钠或氟化钾，所述可溶性二羧酸盐为苹果酸盐、丁二酸盐、富马酸盐或二甘醇酸盐。本发明所提供的镁合金复配缓蚀剂对多种牌号的镁合金在含氯介质中均有显著的缓蚀作用，并能实现长期有效，而且镁合金复配缓蚀剂总浓度远低于使用单一缓蚀剂达到同样效率时的使用浓度，极大地降低了使用成本。

技术领域

本发明属于金属腐蚀防护领域，特别是涉及一种适用于含氯介质中的镁合金复配缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

镁合金作为一种轻质合金，具有非常优良的比强度、比刚度等力学性能，广泛应用于航空航天、汽车船舶等工业邻域。但是，镁合金的耐腐蚀性较差，其裸金属极易发生局部腐蚀而导致部件失效。

目前，镁合金的腐蚀防护措施主要包括合金成分改性、电化学防护、表面涂层处理以及直接使用缓蚀剂。其中直接使用缓蚀剂是一种见效快、成本低廉、简单易行的方法。缓蚀剂是一类直接作用于金属表面，能够减缓金属表面腐蚀反应的化学物质。其主要作用机理包括：在金属表面形成络合物沉淀、吸附在金属表面形成疏水膜、使金属表面氧化形成钝化层。单独使用一种缓蚀剂，往往无法同时满足低浓度、高效率的要求。复配缓蚀剂是指将两种或两种以上的不同缓蚀剂组合复配使用，若复配后缓蚀效率均大于各组分单独使用，则两种缓蚀剂之间具有协同效用，反之若均低于各组分单独使用时，则为拮抗作用。

由于不同种类的缓蚀剂作用机理不同，使用具有不同缓蚀机理的缓蚀剂可以借由其之间的协同作用实现缓蚀效率的大幅提升。复配组合按照物质种类可以分为有机缓蚀剂与无机缓蚀剂复配，有机物与有机物复配以及无机物与无机物复配。复配缓蚀剂产生协同作用除了与选择的组合种类有关外，还取决于各组分的浓度以及复配比例。协同作用只在某一特定浓度比例及范围内才能明显体现出，而在此浓度范围之外的组合则无法产生协同作用甚至相反产生拮抗作用，促进腐蚀。

中国发明专利CN 111690936 A公开一种适用于中性盐水腐蚀介质的AZ91镁合金的复配缓蚀剂及其制备方法，该复配缓蚀剂由苯并三唑亚麻籽油酰胺衍生物、钼酸钠、乳化剂OP-21和异丙醇组成。尽管该复配缓蚀剂对镁合金的缓释效率可达98％左右，但其不足在于：(1)仅对唯一牌号的镁合金AZ91D具有缓释效力；(2)仅适用于中性盐水介质；(3)复配成分复杂，不易于实现工业化推广。此外，中国专利CN 101922009B公布一种抑制镁合金在汽车发动机冷却液中腐蚀的缓蚀剂配方，该配方包括0.1～20％氟化钠、0.1～20％钼酸钠等无机盐和0.1～10％六次甲基四胺、0.1～5％苯并三唑和0.1～5％十二烷基苯磺酸钠等有机物。该发明能够很好地解决现在常用的乙二醇型汽车冷却液中加入的铬酸盐、磷酸盐、亚硝酸盐等有毒有害物质对环境的严重污染和危害人体健康等方面存在的问题，同时也大大降低了生产与使用成本。但是，如上例所述，该复配缓蚀剂成分组成复杂，且仅针对服役于乙二醇中的镁合金材料，并不能适用于服役于水基介质的镁合金零部件。类似地，中国专利CN 105369256 A公布一种在汽车冷却液中的镁合金缓蚀剂，其主要成分为磷酸氢二铵和木质素磺酸钠。虽然该二元复配成分具有优良的高温腐蚀抑制性能(99.38％)，但其服役环境仍为乙二醇溶液，且复配成分中磷元素的引入也存在造成环境污染的潜在威胁，故不适用于开放的大气环境。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种适用于含氯介质中的镁合金复配缓蚀剂及其制备方法，镁合金复配缓蚀剂为无机型的氟化钠和有机型的二羧酸，在特定浓度比例下复配缓蚀剂可以实现最佳的缓蚀效果。该复配缓蚀剂适用于纯镁以及镁铝系、镁锌系、镁稀土系等常用镁合金，其缓蚀效率均能达到90％以上，最高达到98％，并且缓蚀效率随着浸泡时间的延长而提升，并能提供长效的缓蚀效果。

本发明的第一个目的在于提供一种适用于含氯介质中的镁合金复配缓蚀剂。

本发明的第二个目的在于提供一种适用于含氯介质中的镁合金复配缓蚀剂的制备方法。