一種銅保護劑及其製備方法和銅的保護方法

2023-07-04 08:14:21

專利名稱：一種銅保護劑及其製備方法和銅的保護方法
技術領域：
本發明涉及一種銅保護劑及其製備方法和銅的保護方法，屬於金屬材料腐蝕及防護技術領域。
背景技術：
銅具有優異的強度、機械加工性能、導熱性、導電性、可焊接性及耐腐蝕性等特點，廣泛應用於工業生產中的熱循環系統。通常情況下銅耐蝕性較好，但在含氧的水、氧化性酸及含有CN-、NH4+的溶液中可形成配位離子，產生較嚴重的腐蝕。目前，僅海洋工業一項每年就消耗銅合金10萬噸以上。隨著電力工業的發展，銅合金在雙水內冷發電機冷卻水系統及循環冷卻水系統中的應用越來越多。在各種腐蝕介質中，使用銅保護劑抑制銅及銅合金 的腐蝕是十分經濟有效的辦法。因此，尋求防鏽效果好、保護效率高、廢液易處理、價廉、無公害的銅保護劑具有重要意義。中國專利CN1915866公開了一種長效環保型高爐密封循環冷卻水保護劑，其特徵在於按質量百分比計，該保護劑的組分包括鑰酸鹽或鎢酸鹽10-20，含有4-12個碳原子的一元和多元有機羧酸混合物60-70，具有絡合作用的有機羧酸鹽0-3，有機聚合物0.05-3，苯駢三氮唑0.005-1，鋅鹽0.005-1，氫氧化鈉10-15。該保護劑成分複雜，成本較聞。

發明內容
本發明要解決的技術問題是現有的銅保護劑存在成分複雜，成本較高的缺陷，從而提供一種成分簡單，成本低的銅保護劑及其製備方法和銅保護方法。本發明提供了一種銅保護劑，所述保護劑包括香草醛和羥基亞乙基二膦酸；所述香草醛的含量為0. 1-lg/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 5-2g/L ;所述保護劑的pH為8-11。本發明還提供了一種銅保護劑的製備方法，該方法包括將香草醛和羥基亞乙基二膦酸溶於溶劑水中，充分溶解後加入PH調節劑調節pH為8-11即得到所述保護劑；其中，所述香草醛的含量為0. 1-lg/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 5-2g/L。本發明還提供了一種銅的保護方法，該方法包括將銅工件浸潰在保護劑中進行反應，在銅表面形成保護膜，其中，所述保護劑為本發明所述的保護劑。本發明提供的保護劑，成分簡單，成本低，羥基亞乙基二膦酸(HEDP)有許多羥基，具有較大的表面活性，可以吸附在金屬表面形成防腐蝕的膜，香草醛具有苯基與醛基的特殊結構，羥基亞乙基二膦酸和香草醛在銅的表面上再吸附的同時會產生交聯反應，形成一種防腐蝕性更好的膜。同時醛基可以進一步的保護銅層被空氣中的氧氣氧化。
具體實施例方式本發明提供了一種銅保護劑，其中，所述保護劑包括香草醛、羥基亞乙基二膦酸、pH調節劑和溶劑；在所述保護劑中，所述香草醛的含量為0. 1-lg/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 5-2g/L。根據本發明提供的保護劑，為了使保護劑的防腐蝕效果好並且不浪費成本，優選地，所述香草醛的含量為0. 3-0. 7g/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 7-1. 5g/L。更優選地，所述香草醛的含量為0. 5-0. 6g/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 8-1. 2g/L。根據本發明所述的保護劑，為了提供有利於銅與香草醛以及羥基亞乙基二膦酸反應成膜的環境，並提高膜的防腐效果，優選地，所述保護劑的PH為9-10。根據本發明所提供的銅保護劑，優選地，所述保護劑還包括硫代氨基脲。所述硫代氨基脲可以使保護膜更加緻密，提高保護膜的防腐蝕效果，並且可以嵌入上述的交聯產物中，可以提高吸附效果。根據本發明所提供的保護劑，優選地，所述保護劑中硫代氨基脲的含量為 0. 05-lg/L。更有選地，所述保護劑中硫代氨基脲的含量為0. 1-0. 5g/L。本發明的發明人通過大量實驗得出，如果硫代氨基脲的含量過低，防腐蝕效果提高不明顯，如果含量過高不僅效果不會增加，還可能會破壞保護膜，影響防腐膜生產的反應。本發明還提供了一種銅保護劑的製備方法，該方法包括將香草醛和羥基亞乙基二膦酸溶於溶劑水中，充分溶解後加入PH調節劑調節pH為8-11即得到所述保護劑；其中，所述香草醛的含量為0. 1-lg/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 5-2g/L。根據本發明所述的製備方法，所述pH調節劑沒有特別的限制，只要能使保護劑的pH為8-11即可，優選使pH為9-10。優選地，所述pH調節劑為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。本發明還提供了一種銅的保護方法，該方法包括將銅工件浸潰在保護劑中進行反應，在銅表面形成保護膜，其中，所述保護劑為本發明所述的保護劑。根據本發明所提供的銅的保護方法，優選地，所述保護劑的溫度為40-50，所述放置時間為2-10分鐘。根據本發明所提供的銅的保護方法，優選地，所述銅工件是電鍍銅、銅或銅合金。下面用實施例對本發明進行進一步的詳細說明。實施例I
將0. 3g香草醛、0. 7g HEDP和0. 5g硫代氨基脲溶於水中，後加入氫氧化鈉溶液調整pH為9的IL保護劑Al。實施例2
將0. Ig香草醛、0. 5g HEDP和0. 05g硫代氨基脲溶於水中，後加入氫氧化鈉溶液調整pH為10的IL保護劑A2。實施例3
將Ig香草醛、2g HEDP和Ig硫代氨基脲溶於水中，後加入氫氧化鈉溶液調整pH為9. 5的IL保護劑A3。實施例4
將0. 7g香草醛、I. 5g HEDP和0. Ig硫代氨基脲溶於水中，後加入氫氧化鈉溶液調整pH為8的IL保護劑A4。實施例5
將0. 5g香草醛和Ig HEDP溶於水中，後加入氫氧化鈉溶液調整pH為11的IL保護劑A5。對比例I
將鑰酸鈉I. 0克，苯甲酸鈉2. 0克，酒石酸2. 0克，辛酸鈉0. 5克，檸檬酸三鈉2. 0克，癸二酸0. 5克，EDTA (乙二胺四乙酸)0. 245克，聚丙烯酸0. 245克，苯駢三氮唑0. 005克，硫酸鋅0. 005克，氫氧化鈉I. 5克混合得到保護劑BI。實施例6-10
將剛鍍好的銅不鏽鋼工件分別放置在40度保護劑A1-A5中，放置2分鐘後吹乾，得到樣品C1-C5。
對比例2
將剛鍍好的銅不鏽鋼工件放置在40度保護劑BI中，放置2分鐘後吹乾，得到樣品Dl。對比例3
將將剛鍍好的銅不鏽鋼工件作為樣品D2。測試方法
將樣品C1-C5與D1-D2露置空氣中，用肉眼觀察其氧化變色的面積超過50%的時間。結果見表I。表I
pel fC3 PC4 fC5 pi p2 I
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O本發明的保護劑成分簡單，成本低，並且從表I中可以看出本發明的保護劑具有很強的保護能力。
權利要求
1.一種銅保護劑，其特徵在於所述保護劑包括香草醛和羥基亞乙基二膦酸；所述香草醛的含量為0. 1-lg/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 5-2g/L ;所述保護劑的pH為8-11。
2.根據權利要求I所述的保護劑，其特徵在於所述保護劑的pH為9-10。
3.根據權利要求I所述的保護劑，其特徵在於所述香草醛的含量為0.3-0. 7g/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 7-1. 5g/L。
4.根據權利要求3所述的保護劑，其特徵在於所述香草醛的含量為0.5-0. 6g/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 8-1. 2g/L。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的保護劑，其特徵在於所述保護劑還包括硫代氨基服。
6.根據權利要求5所述的保護劑，其特徵在於所述保護劑中硫代氨基脲的含量為0.05—lg/L。
7.根據權利要求6所述的保護劑，其特徵在於所述保護劑中硫代氨基脲的含量為0.1-0. 5g/L。
8.一種銅保護劑的製備方法，其特徵在於將香草醛和羥基亞乙基二膦酸溶於溶劑水中，充分溶解後加入PH調節劑調節pH為8-11即得到所述保護劑；其中，所述香草醛的含量為0. 1-lg/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0. 5-2g/L。
9.根據權利要求8所述的製備方法，其特徵在於所述pH調節劑為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。
10.一種銅的保護方法，該方法包括將銅工件浸潰在保護劑中進行反應，在銅表面形成保護膜，其特徵在於所述保護劑為權利要求I所述的保護劑。
11.根據權利要求10所述的保護方法，其特徵在於所述保護劑的溫度為40-50，所述浸潰的時間為2-10分鐘。
12.根據權利要求10所述的保護方法，其特徵在於所述銅工件是電鍍銅、銅或銅合金。
全文摘要
本發明提供了一種銅保護劑，所述保護劑包括香草醛和羥基亞乙基二膦酸；所述香草醛的含量為0.1-1g/L，所述羥基亞乙基二膦酸的含量為0.5-2g/L；所述保護劑的pH為8-11。本發明該保護劑的製備方法及銅保護方法。本發明的保護劑成分簡單，成本低，防腐蝕效果好。
文檔編號C23F11/00GK102747372SQ201110101478
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者韋家亮 申請人:比亞迪股份有限公司