一、国际气相缓蚀剂行业发展总体概况
1.国际气相缓蚀剂行业发展历史
气相缓蚀剂的应用开始于20世纪30年代。1933年,考克斯应用了最早的气相缓蚀剂——乙二胺和吗啉,将它们用作锅炉腐蚀抑制剂。第二次世界大战期间,由于气相缓蚀剂成功地解决了武器军械的锈蚀问题,引起科技界广泛重视,气相缓蚀剂的研究和应用得到了迅猛发展。武器保护应用较早的气相缓蚀剂是英国的威而诺(Vernon)提出的亚硝酸三甲基硫。之后,亚硝酸二环己胺、亚硝酸二异丙胺、碳酸环己胺先后被用作气相缓蚀剂。
50年代末苯并三氮唑对黄铜的防变色作用得到证实,从而打开了气相缓蚀剂保护铜基材料的大门。苯并三氮唑主要用于铜及其合金,也可用于银抗硫腐蚀。
60年代是腐蚀科学技术发展最活跃的时期,重要的腐蚀与防护方面的国际学术会议均在60年代初举行首届会议,一批腐蚀专业刊物亦均在60年代创刊发行。这些学术活动及专业刊物的出版发行,对气相缓蚀剂的学术交流和发展起着重要的推动作用。60年代初,人们证实苯骈三氮唑对Cu及铜合金具有优良的缓蚀性能外,对Ag、镀银层、镀锌层、镀镉层等金属也有较好的缓蚀效果,从而打开了气相缓蚀剂保护铜基材料的大门。日本研究的1,2,4-三唑及其衍生物对多种金属有良好气相防锈效能,这种气相缓蚀剂无毒、在水中溶解度大,对Fe、Cu、Al、Zn等多种金属及其合金均有良好防锈作用。
亚硝酸二环己胺和碳酸二环己胺是开发较早的商品化气相缓蚀剂,这两种化合物对黑色金属有着优异的气相缓蚀性能。然而,由于其毒性问题,应用受到很大的限制。在气相缓蚀剂的研究和发展过程中,亚硝酸盐(如亚硝酸钠)曾占据着主导的位置,1976年美国NIOSH检查出亚硝酸钠和有机胺盐反应生成致癌物—亚硝胺,亚硝酸钠被禁用。美国歌德公司研究和生产的10多个系列200多种高效且无污染的气相缓蚀剂技术和产品,包括含有气相缓蚀剂的金属切削液、防锈剂、气相防锈纸和气相防锈片剂等,这些产品获得美国军方、药物及食品管理总署(FDA)的认可,并在70多个国家广泛推广应用。
2.气相缓蚀剂的发展方向
1)发展高效低毒的气相缓蚀剂
在已开发的气相缓蚀剂中,商品化的很少,且对人体和环境均有一定的毒性。亚硝酸盐和铬酸盐由于对黑色金属具有突出的防锈作用,曾被广泛使用。1976年美国NIOSH检查出了亚硝酸钠和同一溶液中的有机胺盐接触生成致癌物——亚硝胺,亚硝酸钠被禁用。铬酸盐同样存在着毒性和排放引起的环境污染问题,也在被禁止之列。磷酸盐缓蚀剂因为价格优势曾被广泛使用,但磷酸盐工业污水的排放会使河流、湖泊因过营养化而出现赤潮现象,欧洲联盟已经对磷酸盐的排放作出了限制。乌洛托品在使用过程中受热分解出有毒的氧化氮烟气。现在广泛使用的气相缓蚀剂亚硝酸二环己胺、亚硝酸二异丙胺、碳酸环己胺等均有很大毒性。气相缓蚀剂挥发性大,排放过程中很难处理,在使用过程中容易被人吸入体内。因此,开发低公害、无污染的气相缓蚀剂是当务之急。
2)发展通用型气相缓蚀剂
在已开发的气相缓蚀剂中,绝大多数只适用于钢铁类金属,对非铁金属保护效果较差,有的甚至还加速腐蚀。而实际应用中,很多被保护件都是多金属组合件,这就极大地限制了气相缓蚀剂的应用。开发出对黑色金属和有色金属同时适用的通用型气相缓蚀剂,一直是气相缓蚀剂的重点发展方向。
二、中国气相缓蚀剂行业发展概况
1.中国气相缓蚀剂行业研究历史
我国气相缓蚀剂的研究开始于20世纪50年代。1956年,上海造漆颜料中心实验室、上海第二印刷厂首先合成亚硝酸二环己胺。1957年一机部机械研究院材料研究所制成碳酸环己胺。1958年沈阳化工研究院合成了亚硝酸二环己胺,为寻求有色金属气相缓蚀剂,还试制了铬酸二环己胺、磷酸二环己胺及磷酸环己胺等。哈尔滨市化工四厂和大连民兴化工厂,在1964年前后分别将亚硝酸二环己胺和碳酸环己胺投入生产。70~80年代,气相缓蚀剂的开发仍然停留在试验阶段,其品种虽有增加,但基本组分变化不大。较多学者探讨了气相缓蚀剂的新应用方法。#p#分页标题#e#
我国研制了SYQ-10气相防锈油,其主要成分为基础油、油溶性气相缓蚀剂、油溶性接触型缓蚀剂,可以把接触型和不接触型缓蚀剂的优点结合起来,用于密闭系统内腔金属表面封存防锈尤为理想。傅祖良将水溶性塑料溶于热水和乙醇的混合溶剂中配制而成无色液胶,在其中加入气相缓蚀剂,制成了气相防锈胶。清洗后不必干燥即可浸渍防锈胶进行封存包装,可节省大量油料。我国科学家于1986年,研制了可剥性气相防锈胶带,对精密件的防锈、防擦伤,喷漆作业中非喷漆部位的遮蔽兼防蚀,焊接部位的前期防锈,均有实用价值。同时探索和研制了气相缓蚀蜡膜油。它能发挥气相缓蚀剂和蜡膜油的优点,是一种新型防锈材料。
现在,借助计算机和电子技术,人们对缓蚀剂作用机理的认识进一步深入,气相缓蚀剂的开发进行了分子设计阶段。而且随着人们对环境保护的日益重视,气相缓蚀剂的发展和研究出现了新的方向和热点。
2.中国气相缓蚀剂行业发展中存在的问题
我国气相缓蚀剂的生产工艺水平要落后于西方发达国家,而且气相缓蚀剂的应用仍没有得到普及。对于气相缓蚀剂应用的开发,我国更是有很大的欠缺。这导致了我国在气相缓蚀剂的市场开拓上受到一定的阻碍。此外,很多企业只重视低端产品的生产,凭借低价格获取微薄利益,在高端产品的开发上面有着很大的不足,这阻碍了我国气相缓蚀剂行业的发展。
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