一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，并进一步公开其制备方法。本发明专利技术所述适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，以甘油三缩水甘油醚、4,4‑二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、乙二胺、胱胺、DMF、4‑咪唑乙胺、乙胺硫脲、N,N‑二苯基肼和苯并三氮唑为原料进行合成得到；借助于各组分性能之间的协同作用，所述缓蚀剂产品不仅耐碱性强，更可以长时间在碱液环境中搅拌而不会发生分解，可以直接用于黄铜等金属工件的动态强碱洗操作环节，并具有更为稳定的缓蚀性能和更强的缓蚀效果。

An inhibitor suitable for dynamic alkaline cleaning of metal workpieces and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂及其制备方法
本专利技术属于金属材料加工
，具体涉及一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，并进一步公开其制备方法。
技术介绍
以铜为代表的一些金属材料由于具有优异的强度、机械加工性能、导热性、导电性、可焊接性及耐腐蚀性等特点，广泛应用于工业生产中，比如空调外机的核心部件，尤其随着电力工业的发展，铜合金等材料在双水内冷发电机冷却系统及循环冷却水系统中的应用越来越多。通常情况下，金属较难被腐蚀，但在金属工件的加工过程中，需要对制得工件进行清洗，而通常采用的方式即是以碱液进行清洗，如10-30％的氢氧化钠溶液是最常使用的清洗液。由于强碱对黄铜等金属具有一定的腐蚀性，因此在碱洗的过程中，一般都需要使用缓蚀剂用于抑制金属的腐蚀。以黄铜金属为例，苯并三氮唑等小分子化合物是最常用的黄铜碱洗缓蚀剂，其可以在黄铜表面形成吸附以抑制腐蚀。但是，由于苯并三氮唑的分子量较小，通常只适合于静态浸洗法中的缓蚀，而对于生产线上的动态碱洗工艺，尤其是强搅拌状态下的碱洗过程，则极易发生缓蚀剂的脱附作用，影响其性能发挥，也导致缓蚀效果较差，进而影响了金属工件的性能。因此，开发一种缓蚀性能更稳定、缓蚀效果更优的碱洗液缓蚀剂对于金属工件的加工具有积极的意义。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种金属工件碱洗液用缓蚀剂，以解决现有技术中碱洗液缓蚀剂的性能不稳定及缓蚀性能不理想的问题；本专利技术所要解决的第二个技术问题在于提供上述金属工件碱洗液用缓蚀剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所述的适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，其制备原料包括如下重量份的组分：本专利技术还公开了一种制备所述适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂的方法，包括如下步骤：(1)取配方量的所述甘油三缩水甘油醚和十六烷基三甲溴化铵混匀，并加入配方量的所述胱胺进行扩链反应；(2)随后加入配方量的所述4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、乙二胺和DMF，继续进行保温反应；(3)待上述反应物的环氧当量达到1000g/mol时，加入配方量的所述4-咪唑乙胺和乙胺硫脲进行保温反应；(4)待上述反应物的环氧当量达到1600g/mol时，加入配方量的蒸馏水，并加入配方量的所述N,N-二苯基肼和苯并三氮唑进行保温反应，待体系完全成均相时停止反应，出料即得所需缓蚀剂。具体的，所述步骤(1)中，控制所述扩链反应的温度为70-80℃。具体的，所述步骤(2)中，控制所述保温反应的温度为70-80℃。具体的，所述步骤(3)中，控制所述保温反应的温度为90-100℃。具体的，所述步骤(4)中，还包括在加入所述蒸馏水后将反应体系降温至50-60℃的步骤。具体的，所述步骤(4)中，控制所述保温反应的温度为50-60℃。本专利技术还公开了所述适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂在金属工件加工碱洗领域中的应用。具体的，所述金属工件包括黄铜工件。本专利技术所述适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，以甘油三缩水甘油醚、4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、乙二胺、胱胺、DMF、4-咪唑乙胺、乙胺硫脲、N,N-二苯基肼和苯并三氮唑为原料进行合成得到；首先，所述甘油三缩水甘油醚、4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、乙二胺与胱胺首先进行扩链反应，得到含多羟基、多氨基的产物，该产物含氧、氮及硫原子较多，分子也较大，在黄铜材质的表面吸附能力较强，可以在黄铜表面形成稳定吸附膜，适宜于快速搅拌的强碱洗体系中而不会因为搅拌的作用发生脱附，从而降低缓蚀的效果；而添加的4-咪唑乙胺及乙胺硫脲作为特殊的多氨基化合物，其极性较大，在黄铜金属表面的吸附能力也较强，其性能方面与目前常用的苯并三氮唑类似，但水溶性较苯并三氮唑却大的多，4-咪唑乙胺及乙胺硫脲的添加能够更致密地在黄铜金属表面成膜，起到强化缓蚀的作用；添加的N,N-二苯基肼由于含有两个苯环，与其它缓蚀组分混合，其氮原子能够有效地吸附在黄铜表面，同时两个苯环的疏水作用能够提高缓蚀成分吸附膜层的疏水性和稳定性，增强缓蚀膜层的缓蚀能力；选择DMF作为溶剂，可以使产品能够形成稳定的缓蚀剂溶液，便于直接使用。本专利技术所述缓蚀剂产品不仅耐碱性强，更可以长时间在碱液环境中搅拌而不会发生分解，可以直接用于黄铜等金属工件的动态强碱洗操作环节，并具有更为稳定的缓蚀性能和更强的缓蚀效果。具体实施方式实施例1本实施例所述的适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，其制备原料包括如下重量的组分：本实施例所述的适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂的制备方法，包括如下步骤：(1)向反应釜内先加入配方量的甘油三缩水甘油醚和十六烷基三甲溴化铵，启动搅拌，保持温度在75℃，并加入配方量的胱胺进行扩链反应2h；(2)然后加入配方量的4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、乙二胺和DMF，在75℃继续保温反应3h；(3)待上述反应物的环氧当量大于1000g/mol，加入配方量的4-咪唑乙胺和乙胺硫脲，升温至95℃保温充分反应2h；(4)待上述反应物的环氧当量达到1600g/mol以上时，加入配方量的蒸馏水，并降温至55℃，加入配方量的N,N-二苯基肼和苯并三氮唑，在55℃保温反应1h，待体系完全成均相时停止反应，充分降至室温并出料，得到所需缓蚀剂。实施例2本实施例所述的适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，其制备原料包括如下重量的组分：本实施例所述的适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂的制备方法，包括如下步骤：(1)向反应釜内先加入配方量的甘油三缩水甘油醚和十六烷基三甲溴化铵，启动搅拌，保持温度在75℃，并加入配方量的胱胺进行扩链反应2h；(2)然后加入配方量的4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、乙二胺和DMF，在75℃继续保温反应3h；(3)待上述反应物的环氧当量大于1000g/mol，加入配方量的4-咪唑乙胺和乙胺硫脲，升温至95℃保温充分反应3h；(4)待上述反应物的环氧当量达到1600g/mol以上时，加入配方量的蒸馏水，并降温至55℃，加入配方量的N,N-二苯基肼和苯并三氮唑，在55℃保温反应2h，待体系完全成均相时停止反应，充分降至室温并出料，得到所需缓蚀剂。实施例3本实施例所述的适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，其制备原料包括如下重量的组分：本实施例所述的适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂的制备方法，包括如下步骤：(1)向反应釜内先加入配方量的甘油三缩水甘油醚和十六烷基三甲溴化铵，启动搅拌，保持温度在70℃，并加入配方量的胱胺进行扩链反应2h；(2)然后加入配方量的4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、乙二胺和DMF，在70℃继续保温反应4h；(3)待上述反应物的环氧当量大于1000g/mol，加入配方量的4-咪唑乙胺和乙胺硫脲，升温至90℃保温充分反应3h；(4)待上述反应物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，其特征在于，其制备原料包括如下重量份的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂，其特征在于，其制备原料包括如下重量份的组分：





2.一种制备权利要求1所述适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取配方量的所述甘油三缩水甘油醚和十六烷基三甲溴化铵混匀，并加入配方量的所述胱胺进行扩链反应；
(2)随后加入配方量的所述4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、乙二胺和DMF，继续进行保温反应；
(3)待上述反应物的环氧当量达到1000g/mol时，加入配方量的所述4-咪唑乙胺和乙胺硫脲进行保温反应；
(4)待上述反应物的环氧当量达到1600g/mol时，加入配方量的蒸馏水，并加入配方量的所述N,N-二苯基肼和苯并三氮唑进行保温反应，待体系完全成均相时停止反应，出料即得所需缓蚀剂。


3.根据权利要求2所述的制备所述适用于金属工件动态强碱洗的缓蚀剂的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，控制所述扩链反应的温度为70-80℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：李海云，王永垒，邢楠楠，张雅文，孙继影，黄铭，张程程，
申请(专利权)人：黄山学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34