用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的組合物和方法及片材和鋼板的製作方法

2023-06-01 13:46:41 3

專利名稱：用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的組合物和方法及片材和鋼板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的組合物，該組合物含有選自1， 2-苯並異噻唑-3 QH)-酮、三氯生(irgasan)、2_溴乙酸苄酯、2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺 和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇中的至少一種作為有效成分；本發明還涉及用於抑制硫酸 鹽還原菌繁殖的方法，該方法包括在易腐蝕的材料或易降解的材料中施用有效量的用於抑 制硫酸鹽還原菌繁殖的選自1，2-苯並異噻唑-3 (2H)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2- 二 溴-2-氰基乙醯胺和2-溴2-硝基-1，3-丙二醇中的至少一種的步驟；本發明還涉及一種 含有所述組合物的片材(sheet)；並且本發明還涉及一種施用有所述組合物的鋼板(steel plate)ο更具體地，本發明涉及一種組合物，該組合物含有選自1，2_苯並異噻 唑-3 (2H)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴2-硝基-1，3-丙 二醇中的至少一種，該組合物抑制了硫酸鹽還原菌在易腐蝕或易降解的金屬、混凝土、研缽 (mortar)以及其他表面上的繁殖。
背景技術：
塗層(coating)被普遍應用於地下管道(氣體管道、輸水管道、輸油管道等)以 防止處於土壤環境中的管道被腐蝕。焊接之後，也可以將環氧樹脂或聚氨基甲酸酯等以 一般塗料的形式施用於管道的環周焊縫(girth weld)上。但是，如果施用於主幹管道 (mainline pipeline)的塗料(coating material)是聚烯烴，則具有相似性質的塗料也被 施用於所述環周焊縫。一般地，所使用的塗料由粘合劑片(adhesive sheet)和絕緣聚合 物組成的，所述粘合劑片與焊接的管道的外表面的結合，所述絕緣聚合物作為物理襯裡層 (physicalbacking layer)來使所述粘結劑片免受外部侵襲。一般以這種方式施用的塗料 包括利用焰炬來施用的熱收縮片和在常溫下能直接捲起來的膠帶。如果塗料的粘合保持得很好，周圍土壤環境中存在的腐蝕性元素不能直接與管道 的露面(bare surface)接觸。但是，如果以不恰當的預處理來施用塗料，或者塗料的質量 較差，所述塗料可能從管道上脫落或者由於長時間受到土壤的重壓而產生褶皺。當腐蝕性 元素滲透進入這樣的孔穴中時，通過小的不連續的孔道不能提供足夠的由外部施加的保護 陰極電流，因此，很難防止管道腐蝕。特別是當周圍環境生存有硫酸鹽還原菌(硫酸鹽還原 菌是一種顯著促進鋼鐵腐蝕的厭氧微生物)，所述環境導致硫酸鹽還原菌在該部位新陳代 謝時，可能發生由細菌腐蝕(微生物腐蝕)引起的快速腐蝕。在土壤環境中，大部分微生物腐蝕都與厭氧性的硫酸鹽還原菌(SRB)有關。這種 細菌生活的土壤具有高的水含量、粘土含量、有機物質含量等，而且這種微生物是造成地下 的管道嚴重腐蝕的主要原因。根據生態學性質，SRB在複雜的代謝活動中的一個步驟是將硫酸鹽作為末端電子 受體(terminal electron) 0即，硫酸鹽被SRB還原形成硫化物(S2_)。這種硫化物本身極 具腐蝕性，並與氫離子反應生成硫化氫(H2S),硫化氫也具有很強的腐蝕性，或者所述硫化物與周圍的鐵離子0 2+)結合，從而在管道的表面上形成作為腐蝕產物的黑色的硫化鐵 (FeS)膜。因此，在發生微生物腐蝕的部位形成許多深度腐蝕凹痕(pit)或者相對均一的 條痕(striation)，並且發生微生物腐蝕的部位的表面完全被黑色的膜所覆蓋。在封閉的 循環水系統中，用於抑制腐蝕的常規方法是改變水的環境(調節PH，腐蝕抑制劑，注入殺菌 劑，注入脫氧劑等)。對於長距離地下管道的內部防護和外部防護，很難同時改變管道的內 部和外部，因此主要是在管道的內部和外部施用塗層。為了防止塗層受損部位的腐蝕，陰極 保護(犧牲陽極法和外加電流方法)與塗層結合使用。陰極保護是一種防止腐蝕的方法， 該方法通過提供過量的電子來抑制塗層受損部位的管道表面的腐蝕反應0 — Fe2++2e-)， 該方法僅促進還原反應，所述還原反應例如上述反應的逆反應(Fe —!^2++加_)或氧的還原 反應QH20+02+4e_ — 40H_)。在發生足夠多的還原反應的條件下，據報導幾乎不發生腐蝕反 應，並且也極大地抑制了微生物腐蝕。但是，即使使用陰極保護，如果受損部位是以具有絕緣的外部片的塗層從管道上 脫落的方式形成的，保護電流不能有效地到達位於脫落的塗料下方的管線表面，這被稱為 屏蔽效應。即，當保護電流不能通過絕緣塗層片到達管道表面時，通過電解質在管道和脫落 的塗層之間流動的電流不能滿足需要。這樣很難在管道表面發生足夠多的還原反應，因此， 除了一般類型的腐蝕，也可以在有利於微生物生長的條件下迅速發生微生物腐蝕。在構建管道時，由於拙劣的表面處理或加熱不充分，在環周焊縫上施用熱收縮片 或膠帶可以導致塗層性能降低。而且，在埋設管道後，土壤下沉給塗層施加剪切應力，由此 引起塗層缺陷，由於該缺陷，塗料下垂成約6點鐘的方向。而且，如果塗層缺陷周圍的土壤 環境表現為有利於硫酸鹽還原菌生長的條件，由在缺陷內部繁殖的硫酸鹽還原菌而產生的 代謝物引起管道迅速腐蝕。因此需要解決該問題。

發明內容
本發明公開了 1，2-苯並異噻唑-3 QH)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯(2_溴乙酸苄 酯)、2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺(2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺)和2-溴-2-硝基-1，3-丙二 醇(2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇)中的至少一種能抑制硫酸鹽還原菌的繁殖，並且即使應用 於熱衝擊，也具有優異的抗菌效果。另外，本發明通過提供一種片材和一種鋼板來解決上述 問題，該片材包含含有有效量的選自1，2-苯並異噻唑-3 (2H)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、 2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基1，3-丙二醇中的至少一種的組合物，並且將抗 菌組合物施用於所述鋼板。


通過以下結合附圖描述的實施方式，本發明的上述和其它目的以及特徵將變得顯 而易見，其中圖Ia到圖Ie是1，2-苯並異噻唑-3 OH)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2-二 溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇的抗菌檢測結果照片；圖2是對照化合物的抗菌檢測結果照片；圖3a到圖!Be是1，2_苯並異噻唑-3QH)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2_ 二 溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇在熱衝擊前和熱衝擊後的抗菌檢測結果照片；圖4是對照化合物在熱衝擊前和熱衝擊後的抗菌檢測結果照片；圖如到圖5d是以不同的濃度處於粘結劑中的1，2-苯並異噻唑-3 QH)-酮、三氯 生、2-溴乙酸苄酯、2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇的抗菌活性的 測試結果照片；圖6a到圖6e是以不同的濃度處於底漆中的1，2_苯並異噻唑-3 (2H)-酮、三氯生、 2-溴乙酸苄酯、2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇的抗菌活性的測 試結果照片；圖7示出了剝離強度實驗的結果，其中，點劃線是歐洲標準EN12068要求的值；圖8示出了陰極解粘合實驗的結果，其中，點劃線是歐洲標準M12068要求的值； 以及圖9示出了剪切強度實驗的結果，其中，點劃線表明了歐洲標準EN12068中要求的值。
具體實施例方式以下，將結合附圖詳細地描述本發明的實施方式。本發明涉及一種用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的組合物，該組合物含有選自1， 2-苯並異噻唑-3 QH)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2-二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝 基-1，3-丙二醇中的至少一種作為有效成分。上述1，2_苯並異噻唑-3QH)-酮具有如下所示的化學結構式而且，三氯生具有如下所示的化學結構式而且，2-溴乙酸苄酯具有如下所示的化學結構式而且，2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺具有如下所示的化學結構式
權利要求
1.一種用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的組合物，該組合物含有選自1，2_苯並異噻 唑-3 QH)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2-二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙 二醇中的至少一種作為有效成分。
2.根據權利要求1所述的組合物，其中，該組合物還含有粘結劑。
3.一種用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的方法，該方法包括在易腐蝕的材料或易降解的材 料中施用足量的用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的選自1，2_苯並異噻唑-3QH)-酮、三氯生、 2-溴乙酸苄酯、2，2- 二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇中的至少一種的 步驟。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述易腐蝕的材料是金屬。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述金屬選自由碳鋼、不鏽鋼、鋁、鋁合金、銅、銅 合金、鈦、鈦合金、鎳和鎳合金組成的組。
6.根據權利要求3所述的方法，其中，所述易降解的材料選自由混凝土、鋼筋混凝土和 水泥組成的組。
7.一種片材，該片材含有用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的組合物，所述組合物含有選 自1，2_苯並異噻唑-3QH)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2_ 二溴-2-氰基乙醯胺和 2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇中的至少一種。
8.根據權利要求7所述的片材，其中，所述片材被施用於易腐蝕的材料或易降解的材料。
9.根據權利要求7所述的片材，其中，所述片材為選自由熱收縮片、粘結劑片、絕緣聚 合物片和塑料片組成的組中的至少一種片材。
10.一種鋼板，該鋼板施用有用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的組合物，所述組合物含有 選自1，2-苯並異噻唑-3 QH)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2-二溴-2-氰基乙醯胺和 2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇中的至少一種。
全文摘要
本發明公開了一種用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的組合物，該組合物含有選自1，2-苯並異噻唑-3(2H)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2-二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇中的至少一種作為有效成分。本發明還公開了一種用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的方法，該方法包括在易腐蝕的材料或易降解的材料中施用足量的用於抑制硫酸鹽還原菌繁殖的選自1，2-苯並異噻唑-3(2H)-酮、三氯生、2-溴乙酸苄酯、2，2-二溴-2-氰基乙醯胺和2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇中的至少一種的步驟。本發明還公開了一種含有所述組合物的片材。本發明還公開一種施用有所述組合物的鋼板。本發明的組合物在熱衝擊等的作用下不分解。
文檔編號A01N33/20GK102106351SQ20101017519
公開日2011年6月29日 申請日期2010年5月14日 優先權日2009年12月28日
發明者宋洪錫, 張泳斅, 柳根昌, 白永珉, 金榮根 申請人:韓國Gas公社