本公开提供使用具有芳香族基团的双咪唑啉化合物(例如，芳基双咪唑啉)抑制铜表面腐蚀的组合物和方法。相比于传统的三咗类抑制剂，双咪唑啉腐蚀抑制剂可提供在使用中的一个或多个优点，例如低活性剂量下在水性和酸性介质中的协同性能、在强刺激性试剂的存在下抗分解或降解、易于分散在水性体系中和改进的热稳定性。本公开还提供用于合成双咪唑啉化合物的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本公开提供使用具有芳香族基团的双咪唑啉化合物(例如，芳基双咪唑啉)抑制铜表面腐蚀的组合物和方法。相比于传统的三咗类抑制剂，双咪唑啉腐蚀抑制剂可提供在使用中的一个或多个优点，例如低活性剂量下在水性和酸性介质中的协同性能、在强刺激性试剂的存在下抗分解或降解、易于分散在水性体系中和改进的热稳定性。本公开还提供用于合成双咪唑啉化合物的方法。【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求2013年12月27日递交的印度专利申请号6133/CHE/2013的优先权，其 全部内容以引用的方式全文并入本文中。
技术介绍
水基组合物在许多工业过程中使用，以帮助冷却或清洁工业或住宅设备、集装箱、 水暖管件和固定装置、建筑物、陆上运输体系、基于海洋的体系或环境、或航空体系或环境 的金属部件。水还可以是被这些项目运输、加工或通过其它方式处理的组合物的溶剂或其 它成分的一部分。这样的体系中的许多类型的金属部件可以与水基组合物接触，包括热交 换器、管道、罐、阀、水栗、栗轮、推进器、和涡轮盘、外壳、工作台面、紧固件、支持物、计算机 部件、硬件，等等。金属包括易受腐蚀的纯金属、合金、金属间组合物、或其它包含金属的组 合物。 水基组合物，例如，用作热交换介质的那些通过造成金属的侵蚀或腐蚀可能会损 坏金属部件。腐蚀通常是对金属的破坏性攻击，涉及氧化或其它化学攻击。例如，某些离子 和杀菌剂的存在可增强氧化，因此加速了物品侵蚀或腐蚀的危险。 被腐蚀的金属部件的功能性降低，导致工业过程无效或不可操作。腐蚀的部件需 要丢弃、修理或更换。另外，腐蚀产物积累，并且可能会降低被腐蚀的材料与水或其它流体 介质之间的传热速率。因此，腐蚀会降低有效冷却是一个因素的体系操作的效率。工业厂房 中金属部件的腐蚀会导致体系故障，甚至工厂停产。 腐蚀还会导致水基组合物中铜的释放，这是不理想的。处理用过的水基组合物也 是有问题的，尤其是对于大容量的工业体系。 三唑类化合物已经用于抑制工业过程中铜表面的腐蚀。三唑类腐蚀抑制剂能够在 铜表面上形成薄膜以防止水性组合物对部件的损害。三唑类化合物，例如，苯并三唑和甲苯 基三唑是已知的铜腐蚀抑制剂（例如，参见美国专利号4,675，158)。美国专利号4,744,950 公开了在水性体系中使用低级(例如，C 3到C6线性烷基，尤其是正丁基)烷基苯并三唑作为腐 蚀抑制剂。 然而，三唑化合物的制备和使用是有问题的。例如，在存在卤代杀菌添加剂(例如， 次氯酸盐)时三唑的性能受到不利的影响。而且，通常用作用于铜和铜合金的腐蚀抑制剂的 甲苯基三唑由用来制备甲苯二胺（用于合成甲苯二异氰酸酯(TDI))的甲苯硝化过程的中间 物制造。这些中间物可能不受欢迎的发挥作用，并且可能是不持久的。
技术实现思路
本公开在一些方面中针对使用双咪唑啉腐蚀抑制剂抑制含铜部件的腐蚀的水性 组合物和方法。例如，所述组合物可用在用于冷却或处理的工业水处理组合物中，其中，所 述组合物与具有铜表面的体系制品接触。在其它的方面中，本公开针对制备双咪唑啉化合 物的方法。本公开还提供了新型双咪唑啉化合物。本专利技术的实施例包括在水性体系中抑制包括金属表面(包括铜）的制品的腐蚀的 方法。所述方法包括使制品与包括式I的化合物的水性组合物接触的步骤：[0011； 在式I中，R1是具有芳香性的部分或完全不饱和的、单环或稠环C3到C14亚烃基，任 选地被取代并任选地具有一个或多个杂原子。式I中，R 2、R3、R4、R5、R6和R 7独立地选自H和R8， 其中R8是任选地包括一个或多个N、0或S杂原子的烃基。 本专利技术的实施例还包括能够抑制包括铜表面的制品的腐蚀的水性组合物。所述组 合物包括(a)腐蚀抑制量的式I的化合物，和(b)-种或多种选自由分散剂、表面活性剂、pH 调节剂、杀菌剂、阻垢剂和消泡剂构成的群组的成分。 本专利技术的实施例还包括用于制备芳基双咪唑啉化合物的方法。所述方法包括使芳 基酸或芳基酸卤化物与亚烷基二胺反应以提供芳基双咪唑啉化合物的步骤。在示例性的方法中，甚:fet硫甚;fet硫占物I旦Ιγτι%#今物： 其中R13是H、卤素、或直链、支链或环状的烃基，所述烃基任选地包括一个或多个杂 原子，其中X是卤素或~0H，且其中η是0或在1到4的范围内的整数，且y是2,且所述亚烷基二 胺是式XT T的仆合物. 其中R14和Rlb独立地选自H和任选地包括一个或多个N、0或S杂原子的烃基，m是2。 本公开的双咪唑啉类腐蚀抑制剂已经被发现在低活性剂量下在水性和酸性介质 中提供了尤其是对于非铁金属(例如，铜)的改进的和协同的腐蚀抑制性能。与其它成分(例 如分散剂和表面活性剂)结合时也观察到改进的和协同的腐蚀抑制。 据认为，至少部分通过形成稳定的薄膜（例如，双咪唑啉类腐蚀抑制剂的单层吸 附；"薄膜持久性"）而提供腐蚀抑制的机制。据认为双咪唑啉化合物的供电子的杂原子/功 能性、具有π电子的芳香性和结构的平面性的存在增强了其与表面的结合或吸附(钝化）。双 咪唑啉腐蚀抑制剂还显示出易于分散在水性体系中，导致了即使是低活性剂量下的有效性 能。改进的薄膜持久性和钝化能够提供经济的和生态的优势，这是因为需要较低剂量的化 合物提供抗腐蚀效果。 此外，双咪唑啉腐蚀抑制剂显示出相对于传统三唑类抑制剂的改进的热稳定性。 实验研究揭示，在导致三唑抑制剂完全降解的高温下，观察到双咪唑啉腐蚀抑制剂仅有低 水平的降解。因此，双咪唑啉腐蚀抑制剂在严格的野外条件下能够促进更有效的和更持久 的性能。【附图说明】图1是显示来自甲苯基三唑的热重分析的结果的图。图2是显示来自苯基咪唑啉的热重分析的结果的图。图3是显示来自甲苯基咪唑啉的热重分析的结果的图。图4是显示来自苯基双咪唑啉的热重分析的结果的图。【具体实施方式】现在将详细提及本专利技术的代表性的实施例。尽管本专利技术将结合所列举的实施例来 描述，不过应理解它们并非意图将本专利技术限制为那些实施例。相反，本专利技术意图涵盖可以包 括在由所附权利要求限定的本专利技术的范围内的所有替换、修改和等价物。本领域的技术人员将认识到，与本文中描述的那些类似的或等同的许多方法和材 料能够用在本专利技术的实践的范围内并落入本专利技术的实践的范围内。本专利技术绝不限于所描述 的方法、材料和组合物。 除非本文中另有说明，否则本文中使用的技术和科学术语具有与如本专利技术所隶属 的领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。虽然与本文中描述的那些类似的或等同的 任何方法、装置和材料可以用在本专利技术的实践或测试中，不过现在描述示例性的方法、装置 和材料。 太劳昍的mm来唑卩故ik会物包嵌式T的??. 式I中，以及本文中包括的R1其它的双咪唑啉式中，R1是具有芳香性的部分或完全 不饱和的、单环或稠环的C3到C14亚烃基(包含二价烃的基团），任选地被取代并任选地具有 一个或多个杂原子。 在一些方面中，R1包括芳基，任选地环取代，其能够提供芳香性（即，芳香化学特 征）。"芳基"指的是来自芳香环的化学基团。例如，R 1可包括由苯环表示的芳基，其任选地将 环稠合至另一个芳基，或稠合至部分饱和的或不饱和的环结构。示例性的R 1芳基包括亚苯 基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚联苯基和亚吲哚基，任选地环取代。在更具体的实施例中，R1 是亚苯基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抑制水性体系中的包括金属表面的制品的腐蚀的方法，所述金属表面包括铜，所述方法包括使所述制品与水性组合物接触的步骤，所述水性组合物包括式I的化合物：其中R1是具有芳香性的部分或完全不饱和的、单环或稠环的C3到C14亚烃基，任选地被取代并任选地具有一个或多个杂原子；和其中R2、R3、R4、R5、R6和R7独立地选自H和R8，其中R8是任选地包括一个或多个N、O或S杂原子的烃基。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·古拉班尼，S·W·金，D·迪克尔卡，SY·古，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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