钢铁和铁质文物有机缓蚀剂研究进展.pdf

第37卷 第 10期 化 工 技 术 与 开 发 V01．37 No．10 2008年 1O月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Oct．2008 留国强图 钢铁及铁质文物有机缓蚀剂的研究进展 李 园一，张治国，沈大娲，马清林 (1．北京科技大学，北京 100083；2．中国文物研究所，北京 100029) 摘 要：概述了钢铁有机缓蚀剂的特点、作用机理及研究现状。按照胺类缓蚀剂、硫脲及其衍生物、咪唑啉类 缓蚀剂、苯并三氮唑缓蚀剂和醛类缓蚀剂5个种类，着重介绍了有机缓蚀剂的研究进展，并展望其在铁质文物保护 中的发展趋势。 关键词：有机缓蚀剂；钢铁 ；铁质文物 中图分类号：TG174．42 文献标识码 ：A 文章编号：1671．9905(2008)10—0017．03 缓蚀剂是一种以适当浓度和形式存在于环境 吸附，既可以通过提供电子对，也可以通过提供质子 (介质)中，从而防止或减缓腐蚀的化学物质或几种 来完成。 化学物质的混合物。将缓蚀剂用于金属表面可以起 混合抑制沉淀膜型缓蚀剂通过其分子上的反应 到防护作用，保持金属材料的物理机械性能不变。 基团和腐蚀过程中生成的金属离子相互作用，在金 使用时可直接加入腐蚀系统中，具有操作简单、见效 属表面生成不溶性配合物沉淀膜，阻滞阴阳两极的 快和可以保护整个系统的优点。 电化学过程，从而起到缓蚀作用。 与其它防腐蚀方法相 比，缓蚀剂有 以下特 2 有机缓蚀剂的研究现状 点[1】：(1)基本上不改变腐蚀环境，即可获得 良好的 效果；(2)基本上不增加设备投资，即可达到防腐蚀 2．1 胺类缓蚀剂 的目的；(3)缓蚀剂的效果不受被保护对象形状的影 胺类是较为常用的一类有机缓蚀剂。按烃基长 响；(4)对于腐蚀环境的变化，可以通过改变缓蚀剂 短，胺类可分为水溶性和油溶性缓蚀剂。分子量较 的种类或浓度来保持防腐蚀效果；(5)同一配方有时 小的胺为水溶性，分子量较大的为油溶性。胺类缓 可以同时防止多种金属在不同环境中的腐蚀。 蚀剂大多对黑色金属有效，并具有 良好的酸中和性 能和一定的汗液中和置换性[2I。 1 有机缓蚀剂的特点及作用机理 ． 聚苯胺由苯胺以化学或电化学：疗法合成，具有 通常可根据缓蚀剂的化学组成将其分为无机缓 良好的电化学性能和化学稳定性。在对聚苯胺的研 蚀剂和有机缓蚀剂。 究中，DeBerry[3]首先发现聚苯胺对铁基金属具有 目前应用的有机缓蚀剂主要是含有未配对电子 良好的缓蚀作用。Satbwanarayannan等【H]把不同数 元素的有机物，如 O、N、S、P的化合物和各种含有 量的聚乙氧基苯胺加入盐酸溶液中，．对铁进行腐蚀 极性基团的化学物质，特别是含有氨基、醛基、羧基、 测量，结果显示聚乙氧基苯胺在浓度为200×10 羟基 、巯基的各种化合物。 时即可达到90％的缓蚀效果，达到同样效果则只需 有机缓蚀剂多为吸附膜型缓蚀剂，也有混合抑 2％的乙氧基苯胺单体。近两年又展开了水溶性聚 制沉淀膜型缓蚀剂。 苯胺的研究L5J，研究结果表明，水溶性聚苯胺是一 吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。物理吸 种阳极型缓蚀剂，