缓蚀剂研究最新进展——腐蚀防护之友

　　文/郭兴蓬，陈振宇·华中科技大学

　　本文对近年来缓蚀剂的发展做了概况，并对缓蚀剂未来的发展方向做出了阐述，提出发展环境友好型缓蚀剂及完善缓蚀剂快速、准确、原位评价的方法和技术。

　　国际上缓蚀剂的研究主要集中在美国、中国、印度等国家。其中，中国是在国际学术期刊上发表缓蚀剂论文最多的国家，研究水平与世界基本保持同步。欧洲对缓蚀剂的研究也非常重视，但其重点在混凝土缓蚀剂和铝合金缓蚀剂的研究。目前，绿色天然缓蚀剂、多功能缓蚀剂以及基于分子设计的缓蚀剂开发是研究发展的趋势。

　最新研究进展

　　环境友好型缓蚀剃的开发

　　近年来，国内外环境友好型缓蚀剂的开发主要通过合成有机化合物和从天然植物中提取两种方式。合成的有机化合物作为环境友好型缓蚀剂的种类包括：咪唑啉系列、氨基酸系列、曼尼烯碱和硫代磷酸酯类等。咪唑啉系列环境友好型缓蚀剂仍然是目前的开发热点之一。氨基酸系列环境友好型缓蚀剂的研究已开发出了全有机多元复合水处理缓蚀剂、高效的酸洗缓蚀剂。曼尼烯碱系列和硫代磷酸酯类缓蚀也剂逐步引起了国内外研究者的兴趣。

　　从植物中提取缓蚀剂是近年来缓蚀剂领域研究的热点之一。国内开展了对白酒糟、滇润楠叶、麻竹叶、木薯、云南甜龙竹叶等的提取物对金属的缓蚀行为研究。国外一些学者研究了特定树叶提取物在硫酸介质中对低碳钢的缓蚀行为。研究结果表明，这些植物提取物对低碳钢具有良好的缓蚀作用。另外，米糠、无花果树叶、酒耶树汁等提取物也对金属有较好的缓蚀效果。

　　钢筋混凝土缓蚀剂

　　引起混凝土内钢筋腐蚀的主要原因是碳化作用和氯离子渗透。钢筋缓蚀剂的主要功能是抑制、阻止、延缓钢筋腐蚀的电化学过程。缓蚀剂通常可作为外加剂掺加到混凝土中或涂敷在钢筋表面，优先参与并阻止腐蚀反应的阴阳极过程，从而有效地阻止钢筋的腐蚀。早期使用的钢筋混凝土缓蚀剂有亚硝酸盐、铬酸盐、苯甲酸盐等，但由于它们存在有毒或者对混凝土性能有负面影响等缺点，逐渐被淘汰。近年来新提出的迁移性缓蚀剂是含有各种胺和醇胺以及它们的盐与其它有机和无机物的复合型阻锈剂，能对钢筋表面的阴极和阳极同时产生保护作用，由于这类缓蚀剂具有渗透移动至钢筋表面并进行保护的特性，它既可应用于新建结构也可用于既有结构。

　　气相缓蚀剂

　　气相缓蚀剂又叫挥发性缓蚀剂或气相防锈剂，常温下能自动挥发出缓蚀成分，吸附在金属表面，从而防止金属腐蚀。通常使用的气相缓蚀剂大多是界面型缓蚀剂，其作用效果受缓蚀剂分子结构、缓蚀剂到达金属表面的途径、缓蚀剂的蒸汽压、金属表面吸附薄层液膜的pH等因素影响。

　　气相缓蚀剂到达金属表面后，其作用机理可分为电化学抑制机理与成膜型机理。电化学抑制机理主要是气相缓蚀剂抑制了金属的阳极过程、阴极过程或同时抑制阴阳极过程。成膜型机理可分为氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂。

　　高效环保的气相缓蚀剂新品种开发日益受到重视。将有机二胺或多胺化合物作为气相缓蚀剂的研究越来越多，氨基酸化合物具有无毒、易降解的特点，在缓蚀剂研究中备受亲睐，通过将气相缓蚀剂与天然的溶剂如植物油和它们的酯联合使用，可获得具有环境友好可生物降解的气相缓蚀剂。

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