气相缓蚀剂的研究与发展

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1、气相缓蚀剂的研究与发展肖怀斌摘　要：介绍了国内外的气相缓蚀剂技术发展概况，阐述了气相缓蚀剂技术的应用形式，展望了该技术领域内的研究方向。关键词：气相缓蚀剂；防锈技术；展望分类号：TG174.42+6　文献标识码：A文章编号：1001-1560(2000)01-0026-02ResearchandDevelopmentofVaporPhaseInhibitorXIAOHuai-bingAbstract：Comprehensivesurveyofvaporphaseinhibitorsbothathomeandabroadisgiven.Theappli

2、cationofVPIandtheresearchtrendarediscussed.▲　　气相缓蚀剂作为一种挥发性缓蚀剂，在常温下自动挥发出的气体能起到抑制金属大气腐蚀的作用。因此，在使用气相缓蚀剂时，可在不必直接接触金属表面的情况下使金属制品的表面、内腔、管道、沟槽甚至缝隙部位都能得到保护。由于其防锈期长、操作简便、成本较低等特点，近年来气相缓蚀剂和气相缓蚀技术的研究和应用都有较快的发展。1　多效能通用气相缓蚀剂　　气相缓蚀剂在近20年时间中，几乎都是用于钢铁类金属材料和制品的保护。但对多种非铁金属则有不同程度的腐蚀或不相容，以至于对多种金属组合

3、件机械制品中的铜、锌、镉等有色金属部件，往往需采取隔离保护措施或放弃使用气相缓蚀剂技术。对黑色金属和有色金属同时具有缓蚀作用的多效能气相缓蚀剂的研究和应用，一直是气相缓蚀剂的重点发展方向之一［1］。　　60年代初，苯骈三氮唑对黄铜防变色作用得到证实，从而打开了气相缓蚀剂保护铜基材料的大门。各种实验结果表明，苯三唑除了对铜及铜合金具有优良的缓蚀性能外，对银、镀银层、锌、镀锌层、镀镉层等金属也有较好的缓蚀效果。此外，近年来国内外还对苯三唑的多种衍生物如甲基苯三唑、3氨基-1.2.4苯三唑、双苯三唑、四氮唑进行了研究。结果表明，以上缓蚀剂均对锌、镉、铅、镍

4、、锡、铜有良好的保护作用，并对钢铁、镁、铝也有一定缓蚀效果［2］。湖南大学研制的1-羟基苯三唑(一种新型的水溶性高效气相缓蚀剂)，在中性或碱性水溶液中不仅对黄铜、紫铜有良好的缓蚀性能，对钢、铸铁也有较好的缓蚀作用。该缓蚀剂毒性低、污染少，其水溶液浓度在0.05%以上即有很好的缓蚀和抑制细菌生长的效果，当其与磷酸盐等其他缓蚀剂配合使用时，防锈性能还可进一步提高。除了苯三唑及其衍生物以外，铬酸盐类化合物(如铬酸环已胺、铬酸二环已胺、铬酸叔丁酯)、邻硝基化合物如邻硝基酚二环已胺、邻硝基酚三乙醇胺、邻硝基酚四乙烯五胺、邻硝基苯甲酸的有机胺盐、肉桂酸盐、硼酸盐

5、、硫脲类、噻唑、味唑类化合物对多种有色金属和镀层均有一定的缓蚀作用［3］。　　目前在美日等国报道的气相缓蚀剂材料中，约有1/3以上为通用型多效能的气相缓蚀剂材料。2　高效低毒气相缓蚀剂　　在气相缓蚀剂的研究和发展过程中，亚硝酸盐曾占据着主导的位置，以致于世界各国在介绍气相缓蚀剂的文献中，仍常常以亚硝酸二环已胺为代表。由于它对钢铁制品的有效长期防锈能力和优良的抗盐雾性，使之在军械器材和外贸出口机电产品的防锈包装材料中必不可少。1990年8月我国对1964年采用亚硝酸二环已胺封存的枪械产品进行了开箱检查，长达26年仍然光亮无锈，封存地点包括温度、湿度和盐

6、雾气氛相对较高的四川地区。　　但是，对亚硝酸盐的毒性问题，也越来越引起了重视。进入21世纪，在可持续发展战略的推动下，开发低公害，无污染的气相缓蚀剂将是当务之急。国际环境系列标准ISO14000于1996年起陆续颁布实施，现在许多国家规定在采购气相缓蚀剂材料时必须附有MSDS(材料安全数据)，因而必须高度重视高效低毒气相缓蚀剂的研究与应用。　　最近报道较多的美国歌德公司(CORTECCORPRATION)称其在经历了20年的发展，已成为全世界气相防锈技术的领导者。该公司研究和生产的10多个系列200多种高效且无污染的气相缓蚀剂技术和产品，包括含有气相

7、缓蚀剂的金属切削液、磨削液、清洗剂、防锈剂、气相防锈纸、气相防锈薄膜(兼有静电屏蔽和静电耗散功能)、气相防锈片剂、丸剂、锭剂、粉剂、水剂、雾剂等，并获得美国军方、美国药物及食品管理总署(FDA)的认可，该公司产品已在世界上70多个国家得到了广泛推广应用。　　国外报道的高效低毒和高稳定性的钢铁用气相缓蚀剂多系咪唑类化合物，诸如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和2-异丙基咪唑等，其防锈性能优良，可满足美国军用标准MIL-I-22110，热稳定性高达250℃，毒性低，LD50为1500～3000mg/kg，对人体无有害的生理毒性并能被细菌降解。它们可以

8、从维生素B6生产过程中的副产物中提取，成本较低。　　日本最近报道了对多种金属有良好防锈效能的通用型气相缓蚀剂