專利名稱：氫化苯并三唑衍生物腐蝕抑制膜的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理水質(zhì)環(huán)境下銅和銅合金管內(nèi)表面用的氫化甲苯基三唑衍生物，以增強(qiáng)銅和銅合金的腐蝕抑制。
背景技術(shù)：
包括巰基苯并三唑和甲苯基三唑在內(nèi)的苯并三唑是已知的銅腐蝕抑制劑，正如US4，675，158實(shí)施例記載的，該專利公開了甲苯基三唑／巰基苯并三唑組合物用作腐蝕抑制劑。同樣地，US4，744，950公開了使用低級(3-6個碳原子)烷基苯并三唑作為腐蝕抑制劑。US4，338，209發(fā)明了含一種或多種巰基苯并三唑、甲苯基三唑和苯并三唑的金屬腐蝕抑制劑。其他的三唑腐蝕抑制劑專利包括US4，406，811、4，363，913、2，861，078和最值得注意的US5，217，686，該后一項(xiàng)專利公開了一種含甲苯基三唑或其衍生物與C3-C12烷氧基苯并三唑混合的組合物。US5，219，523和5，236，626分別是US5，217，686申請的部分后續(xù)申請和分案申請。相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)包括US4，873，139，該專利公開了用1-苯基-1H-四唑-5-硫醇制備抗腐蝕銀和銅表面。化學(xué)文摘CA 95(6)47253(1979)同樣公開了1-苯基-5-巰基四唑抑制硝酸溶液中碳鋼腐蝕的用途。
總之，這類苯并三唑和其衍生物及它們在工業(yè)用水系統(tǒng)中的性能是根據(jù)它們的鈍化特性和持久性來判斷的?！扳g化”是指降低待處理金屬表面腐蝕速率的形成物或膜，通常是連續(xù)或間歇地直接向待處理的水系統(tǒng)中加入一定量的成膜材料?！扳g化速率”是指在金屬表面上形成保護(hù)膜所需的時間，而“持久性”是指當(dāng)與保護(hù)金屬表面接觸的水質(zhì)系統(tǒng)中沒有腐蝕抑制劑存在時在金屬表面上保護(hù)膜存在的時間長短。從使用同等低量或加入所需量可達(dá)到該目的的材料所具有的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益來看，人們認(rèn)為改善膜的持久性是這類成膜腐蝕抑制劑最重要的標(biāo)準(zhǔn)之一。基于相同的原因，鈍化速率也是重要的。換句話說，這些材料是能夠快速成膜以此使流出物中存在的材料減至最少并持續(xù)時間更長，同樣使系統(tǒng)中需加入的材料減至最少，其腐蝕抑制劑膜是最有用的。本發(fā)明組合物提供了這樣的改進(jìn)它們在改進(jìn)的鈍化速率下具有增強(qiáng)的鈍化能力，也改善了現(xiàn)有技術(shù)中同樣使用的苯并三唑和其衍生物的膜持久性。
發(fā)明概況本發(fā)明涉及用含一種或多種氫化甲基苯并三唑異構(gòu)體(至少約50％已被氫化)的組合物在工業(yè)用水系統(tǒng)管的內(nèi)金屬表面上形成腐蝕抑制膜的方法。當(dāng)向工業(yè)水質(zhì)系統(tǒng)中連續(xù)或間歇地加入氫化甲基苯并三唑組合物時，能改善鈍化特性和改善膜的持久性。待處理水質(zhì)系統(tǒng)中的連續(xù)量一般保持在0．5-5ppm的恒定值范圍內(nèi)；間歇量一般為5-50ppm，每周一次或兩次或多次加入。除了上述的改進(jìn)特性外，用本發(fā)明組合物形成的膜也降低了加入鹵素后馬上出現(xiàn)的腐蝕速率增大(spiking)；促進(jìn)后鹵化迅速地返回到預(yù)鹵化(氯、溴等)腐蝕速率；并降低膦酸鹽向正磷酸鹽轉(zhuǎn)變的速率，這就降低了污垢形成的潛力。為此，本發(fā)明組合物有效地抑制了銅和其合金遭受堿性、中性或稍具酸性的水質(zhì)系統(tǒng)的腐蝕。最后，該組合物當(dāng)與諸如US5，217，686公開的組合物混合使用以及單獨(dú)使用時具有特定的實(shí)用性。
附圖的簡要說明

圖1表示本說明書中論述的氫化(下部)和非氫化(上部)組分的一般結(jié)構(gòu)。
圖2說明了本發(fā)明組分非氫化(上部)和氫化(下部)形式的兩種普通異構(gòu)體結(jié)構(gòu)。
圖3a和3b是在水質(zhì)系統(tǒng)中使用氫化甲基苯并三唑(“H-TT”)與現(xiàn)有技術(shù)甲苯基三唑(“TT”)進(jìn)行對比，和在兩種有代表性的不同類型的水、“BIW”或“堿性工業(yè)用水”和“Alamito”水中腐蝕速率的對比，正如實(shí)施例1進(jìn)一步說明的。
圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)甲基甲苯基三唑腐蝕速率與本方法使用的“H-TT”氫化甲基苯并三唑進(jìn)行對比的線性曲線圖。
圖5示出了在BIW水中有正磷酸鹽殘余物存在時現(xiàn)有技術(shù)甲基甲苯基三唑與H-TT進(jìn)行對比的線性曲線圖。
圖6示出了現(xiàn)有技術(shù)甲苯基三唑和本發(fā)明氫化苯并三唑在降低有機(jī)膦酸鹽向正磷酸鹽轉(zhuǎn)變能力方面進(jìn)行對比的線性曲線圖。
圖7示出了將本發(fā)明抑制劑組合物的各種混合物的腐蝕速率進(jìn)行對比的線性曲線圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說明處理與銅或銅合金表面例如鋁黃銅、海軍黃銅或90／10銅／鎳接觸的水質(zhì)系統(tǒng)(例如冷卻水系統(tǒng))要求使用特定的銅抑制劑。這些抑制劑(1)降低對銅或銅合金表面的腐蝕，包括一般的腐蝕、脫合金(dealloying)和原電池腐蝕；和(2)減少原電池電解法分離的可溶性銅離子進(jìn)入鐵或鋁中的問題。對于第(2)點(diǎn)，可溶性銅離子會增強(qiáng)與水質(zhì)系統(tǒng)接觸的鐵和／或鋁部件的腐蝕。這種現(xiàn)象是通過鐵或鋁金屬還原銅離子發(fā)生的，該過程中伴隨著氧化，致使在鐵表面上發(fā)生銅金屬的電解法分離。這種化學(xué)反應(yīng)不僅破壞了鐵或鋁保護(hù)膜，而且產(chǎn)生了會引起鐵或鋁點(diǎn)蝕的局部原電池。除本發(fā)明的這些物質(zhì)外，當(dāng)使用大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的苯并三唑衍生物抑制銅的這類腐蝕時，因?yàn)槌练e其上的保護(hù)膜的耐久性受到限制，一般必須連續(xù)地加入這些物質(zhì)。
在這個背景下，本發(fā)明提供了改進(jìn)腐蝕抑制組合物的使用方法，即將這類組合物施加到工業(yè)用水系統(tǒng)管的內(nèi)金屬表面上以降低對它們的腐蝕，所述組合物含氫化甲基苯并三唑(至少約50％已被氫化)的4，5，6或7異構(gòu)體或其任何混合物。本發(fā)明也包括含水，尤其是冷卻水和0．5-50ppm上述組分的水質(zhì)組合物。當(dāng)向工業(yè)水質(zhì)系統(tǒng)中連續(xù)或間歇地加入氫化甲基苯并三唑組合物時能改進(jìn)鈍化特性和改善膜的持久性。
根據(jù)語言習(xí)慣，本說明書中使用的兩種術(shù)語“甲苯基三唑”和“甲基苯并三唑”嚴(yán)格地說是同義詞。但是，為了易于區(qū)別，該說明書將現(xiàn)有技術(shù)的衍生物稱為“甲苯基三唑”衍生物，而將本發(fā)明方法中使用的衍生物稱為“甲基苯并三唑”，以助于將它們區(qū)別開。這種語法體制并不是模糊的，主要是本文公開的認(rèn)為是代表本發(fā)明步驟重要要素的氫化特征。氫化反應(yīng)本身是眾所周知的，屬于本技術(shù)領(lǐng)域范疇；DE1948794是具有典型性的專利。
在待處理水質(zhì)系統(tǒng)中連續(xù)加入的本發(fā)明組合物的量一般保持在0．5-5ppm的恒定值范圍內(nèi)，優(yōu)選1-2ppm；間歇加入量一般為5-50ppm，優(yōu)選10-20ppm，每周一次或兩次或甚至在任何情況下通常為幾天至幾個月。但是，在不超出上述值的情況下，應(yīng)該考慮到使用能實(shí)現(xiàn)上述目的的任何有效量的組合物，即在指定的水質(zhì)系統(tǒng)中將腐蝕抑制到要求的程度，并且除了考慮功能外，更能從經(jīng)濟(jì)的角度考慮確定最大濃度。最大經(jīng)濟(jì)濃度一般將根據(jù)具有相當(dāng)效果的另一種處理成本來確定，如果相當(dāng)?shù)奶幚硎强尚械?。成本因素包括但不限于待處理系統(tǒng)的總處理量、排出物的處理成本、存貨成本、供料設(shè)備成本、和監(jiān)控成本。換句話說，最小極限濃度最終將根據(jù)操作條件例如pH、總的和溶解的固體、所使用的生物殺傷劑、待處理表面是銅制的還是銅合金的以及溫度等確定。
間歇供料的優(yōu)點(diǎn)是比較容易監(jiān)控和受環(huán)境影響，并且與相同時間內(nèi)總供料量大的連續(xù)供料相比，也降低了達(dá)到相同鈍化和膜持久性所需組合物的平均量。本發(fā)明組合物所具有的改進(jìn)鈍化性與連續(xù)供料還是間歇供料無關(guān)，這使得操作人員更靈活地提供要求的接觸以形成耐用的膜，并且能鈍化固含量高，特別是高溶解固體的水。這本身又使得操作人員改善了在工業(yè)系統(tǒng)伴隨的擴(kuò)大選擇中選擇水量范圍大的腐蝕抑制。
本發(fā)明組合物的各種實(shí)施方式的特征在于它們的氫化度以及兩種甲基苯并三唑異構(gòu)體的混合比例。在本發(fā)明的第一個實(shí)施方式中，幾乎全部量的5-甲基-1H-苯并三唑都被氫化，該數(shù)量占60∶40混合物的約50％，其中剩余的50％含8份氫化的4-甲基-1H-苯并三唑和2份非氫化的4-甲基-1H-苯并三唑。在第二個實(shí)施方式中，80％數(shù)量的5-甲基-1H-苯并三唑被氫化，該數(shù)量占60∶40混合物的約50％，其中剩余的50％含約4份氫化的4-甲基-1H-苯并三唑和約6份非氫化的4-甲基-1H-苯并三唑。在第三個實(shí)施方式中，70％數(shù)量的5-甲基-1H-苯并三唑被氫化，該數(shù)量占60∶40混合物的約50％，其中剩余的50％含約6份氫化的4-甲基-1H-苯并三唑和約4份非氫化的4-甲基-1H-苯并三唑。在第四個實(shí)施方式中，50％數(shù)量的5-甲基-1H-苯并三唑被氫化，該數(shù)量占50∶50混合物的約50％，其中剩余的50％含約6份氫化的4-甲基-1H-苯并三唑和約4份非氫化的4-甲基-1H-苯并三唑。在任何情況下，本發(fā)明組合物一般含4、5、6或7異構(gòu)體之一種或其任意混合物，至少50％的一種或所有異構(gòu)體在制備混合物前已經(jīng)被氫化。一種或其他異構(gòu)體或它們的混合物是指異構(gòu)體可按約0∶100-100∶0，優(yōu)選約1∶10-10∶1，更優(yōu)選約2∶8-8∶2，最優(yōu)選約6∶4-4∶6的比例混合。圖1和2說明了本文描述的非氫化和氫化異構(gòu)體的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
可通過混合各種成分的化合物或混合各種前體并將其一起氫化簡單地制備瞬間組合物。通過本領(lǐng)域已知的氫化方案例如DE1，948，794公開的方法實(shí)現(xiàn)甲基苯并三唑異構(gòu)體的起始?xì)浠E1，948，794公開了在用于各種苯并三唑的催化劑例如Pd、Rh或Pt存在下的酸氫化反應(yīng)。此外，可以從市場上買到兩種氫化異構(gòu)體的液體混合物，商標(biāo)為Cemazol WD-85，由CEMCO股份有限公司銷售。類似地，如果不相同，那么可購買到由PMC銷售的，產(chǎn)品名稱為“COBRATEC 928”的市售產(chǎn)品。本發(fā)明氫化甲基苯并三唑組合物是水溶性和／或水分散性的。
還應(yīng)該注意盡管在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中取代基是甲基，但是苯并三唑的取代基不一定是甲基。因?yàn)楸景l(fā)明的主要方面是氫化，而不是甲基取代基，因此，本發(fā)明方法也包括使用在5-或4-位置上被取代的氫化苯并三唑，具有的通式示于圖1中，包括甲基、丁基、戊氧基、庚基、辛基、和取代戊基部分。氫化甲基取代的苯并三唑通?？梢詮氖袌錾腺I到，因此對本發(fā)明的工業(yè)化是重要的，但是更重要的是應(yīng)該清楚本發(fā)明方法不限于甲基取代的氫化異構(gòu)體和用它們作為腐蝕抑制劑。
除了上述改善的特性外，用本發(fā)明組合物形成的膜也(1)降低了加入鹵素后馬上出現(xiàn)的腐蝕速率增大；(2)促進(jìn)后鹵化迅速地返回到預(yù)鹵化腐蝕速率；和(3)降低膦酸鹽向正磷酸鹽轉(zhuǎn)變的速率，這就降低了污垢形成的潛力。為此，本發(fā)明組合物有效地抑制了銅和其合金表面遭受水質(zhì)系統(tǒng)的腐蝕。
重要的是本發(fā)明組合物具有實(shí)用性，它們可與諸如US5，217，686、5，219，523和5，236，626公開的那些組合物混合使用，以及單獨(dú)使用。含本文所述氫化甲基苯并三唑(或氫化非甲基苯并三唑)的組合物實(shí)際上可按任何比例與這三項(xiàng)美國專利的苯并三唑組合物混合，混合的結(jié)果將改善本文公開的組合物的鈍化速率和膜的持久性。為什么說混合方法是重要的一個原因是氫化的苯并三唑衍生物一般要比非氫化的貴。因此，在僅部分腐蝕抑制量的苯并三唑要求是氫化苯并三唑的應(yīng)用中，為了達(dá)到要求的結(jié)果，經(jīng)濟(jì)因素決定了可采用這種方法。
本發(fā)明組合物可用作工業(yè)冷卻水系統(tǒng)、空氣洗滌器或任何與金屬表面，特別是含銅和／或銅合金表面接觸的水質(zhì)系統(tǒng)的水處理添加劑。它們可以單獨(dú)添加或作為處理組分的一部分添加，所述的處理組分包括但不限于生物殺傷劑、污垢抑制劑、分散劑、消沫劑和／或其他腐蝕抑制劑。
下面的實(shí)施例旨在用具體的實(shí)施例和闡述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步詳細(xì)說明上述的公開。不應(yīng)該將實(shí)施例看成是以任何方式對本發(fā)明范圍的限制，而是主要證明該方案在抑制銅和其合金腐蝕中的效果。
實(shí)施例1所使用的實(shí)驗(yàn)電池由配有空氣分散管的8升容器、加熱器-溫度循環(huán)器、和pH控制裝置組成。調(diào)節(jié)溫度在50±2℃。通過加入室內(nèi)空氣和二氧化碳的混合物自動控制pH值，保持設(shè)定的pH具有±0．1pH單位。連續(xù)地向電池中通入空氣，以使其保持飽和狀態(tài)。必要時加入脫離子水以補(bǔ)償因蒸發(fā)失去的水。
在兩種(2)不同的水中測定腐蝕速率。在180升槽中實(shí)驗(yàn)水的組成是“BIW”水、或“堿性工業(yè)用水”和“Alamito水”。BIW含約264毫克／升鈣離子、約117毫克／升鎂離子、約40毫克／升鈉離子、約468毫克／升氯離子、約476毫克／升硫酸根離子、約9．2毫克／升二氧化硅和約0．5毫克／升羥基亞乙基二膦酸(HEDP)。Alamito水含約281毫克／升鈣離子、約182毫克／升鎂離子、約6688毫克／升鈉離子、約4597毫克／升氯離子、約9307毫克／升硫酸根離子、約130毫克／升二氧化硅、約0．5毫克／升HEDP、約261毫克／升鉀離子、約3．2毫克／升磷酸根離子和約6．5毫克／升TRC-233(一種丙烯酸和2-丙烯?；０被?2-甲基丙基磺酸的共聚物)。Alamito水固含量較高，比堿性工業(yè)用水更“聚集”(從腐蝕潛力的觀點(diǎn)來看)。這些實(shí)驗(yàn)水的組成概括于下列表Ⅰ中。羥基亞乙基二膦酸和TRC-233是添加劑，它們預(yù)防實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生碳酸鈣和其他物質(zhì)沉淀。
表Ⅰ實(shí)施例1中使用的水組成水的名稱離子 濃度(毫克／升)BIW Ca++264Mg++117Na+40Cl-468SO4-476SiO29．2HEDP 0．5Alamito Ca++281Mg++182Na+6688Cl-4597SO4-9307SiO2130HEDP 0．5K+261F-18PO43-3．2TRC-2336．5
采用PAIRTM探測法(極化容許的瞬時速率)測定腐蝕速率。用M-1010型Petrolite腐蝕速率監(jiān)測器測定瞬時腐蝕速率，按mpy(mils／年)計(jì)。由90／10銅／鎳制成的PAIRTM探頭尖或電極被置于電池中，在10-12天的期間內(nèi)定期測定腐蝕速率。按下列方法進(jìn)行4個電池實(shí)驗(yàn)，2個采用了各種類型的水。
將電池中裝滿上述兩種類型水的一種，在實(shí)驗(yàn)期間內(nèi)測定插入一對90／10銅／鎳電極的腐蝕速率。在10-13天期間內(nèi)，以4ppm“H-TT”的恒定量，向兩個分開電池的各種Alamito水試樣中連續(xù)地加入由CEMCO股份有限公司銷售的氫化甲基苯并三唑，如Cemazol H-TT或非氫化甲苯基三唑(TT)；向裝有BIW水的第三和第四個實(shí)驗(yàn)電池中的各種類型水中連續(xù)加入2ppm非氫化甲苯基三唑(TT)或氫化甲基苯并三唑(H-TT)。在10-13天實(shí)驗(yàn)中的腐蝕速率(按mpy(mils／年)計(jì))(％抑制劑效率)分別示于圖3a和3b的曲線圖中。結(jié)果表明尤其在添加鹵素期間和添加鹵素之后(與所示的“TT”值的“增量”同時發(fā)生)，與非氫化甲苯基三唑相比，加入氫化甲基苯并三唑的腐蝕速率大大降低。由此確定用本發(fā)明氫化甲基苯并三唑形成的膜的腐蝕抑制效果要比現(xiàn)有技術(shù)非氫化甲苯基三唑的好，特別是在剛剛添加鹵素之后。
實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1的電池實(shí)驗(yàn)，這次將上述堿性工業(yè)用水中連續(xù)存在的2ppm甲苯基三唑與連續(xù)供入的0．5“H-TT”進(jìn)行比較。根據(jù)實(shí)施例1描述的相同設(shè)備和方案在按序進(jìn)行8次氫化的14天期間內(nèi)測定腐蝕速率(按mpy計(jì))。數(shù)據(jù)示于圖4的線性曲線圖中。由圖4可以看出不僅氫化甲基苯并三唑(H-TT)在1／4數(shù)量的非氫化甲苯基三唑(TT)存在下具有較好的總抗腐蝕性，而且進(jìn)一步降低了該期間內(nèi)后鹵化腐蝕的“增大”。
實(shí)施例3進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，以測定本發(fā)明氫化甲苯基三唑降低堿性工業(yè)用水中膦酸鹽向正磷酸鹽轉(zhuǎn)變速率的能力(參見實(shí)施例1)。如圖5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示，將2．0ppm甲苯基三唑和0．5ppmH-TT的線性曲線進(jìn)行對比(參見實(shí)施例2)發(fā)現(xiàn)與TT相比，0．5ppm氫化甲基苯并三唑具有降低膦酸鹽向正磷酸鹽轉(zhuǎn)變的能力。根據(jù)這一前提，大大降低了磷酸鈣大量形成的潛力。
實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例1的8升電池實(shí)驗(yàn)，這次將堿性工業(yè)用水(BIW)中間歇存在的10ppm Cuprostat-PF_(一種已知的膜持久性銅抑制劑)與間歇存在的10ppm H-TT進(jìn)行對比。向裝滿BIW水的電池中加入銅抑制劑和腐蝕金屬樣片和PAIRTM探頭尖。2天后，取出腐蝕金屬樣片和探頭尖，然后在開始鹵化之前置于不含銅抑制劑的新鮮BIW水中2天。根據(jù)實(shí)施例1描述的相同設(shè)備和方案測定腐蝕速率(按mpy(mils／年)計(jì))。在12天的實(shí)驗(yàn)期內(nèi)按序進(jìn)行在6次鹵化，和6次不含銅腐蝕抑制劑的新鮮BIW水的轉(zhuǎn)換。圖6的圖形中示出了PAIRTM探頭數(shù)據(jù)。由圖5可以看出用氫化甲基苯并三唑形成的膜具有改進(jìn)的持久性腐蝕抑制并降低了首先進(jìn)行的3次鹵化期間的增量(spiking)。將基本上降低的增量與開始3天的進(jìn)行對比，對剩余的實(shí)驗(yàn)也保持了相同的抑制。因此，當(dāng)間歇式地加入H-TT時，膜具有持久性。在這種情況下的一個額外的優(yōu)點(diǎn)是H-TT本身提供了這樣的保護(hù)，與膜持久性唑類的其他混合物相比總成本降低。
實(shí)施例5所使用的電池與實(shí)施例1描述的相同，只是pH值被調(diào)節(jié)在7．6+0．1pH單位。該實(shí)驗(yàn)研究了在合成RCW中H-TT(氫化甲基苯并三唑)和TT(非氫化甲苯基三唑)的混合物，其混合比在100％-0％(H-TT／TT)和0％-100％(H-TT／TT)的范圍內(nèi)。表Ⅱ示出了合成RCW水。該水含約420毫克／升鈣離子、約160毫克／升鎂離子、約352．5毫克／升鈉離子、約1．7毫克／升氫離子(以H2SO4加入)、約140毫克／升氯離子、約2100毫克／升硫酸根離子、97．7毫克／升碳酸氫根離子、約48毫克／升二氧化硅、約8．7毫克／升正磷酸根離子、約1．2毫克／升SEMP(以PO4-3計(jì))、約1．0毫克／升HEDP(以PO4-3計(jì))和約7．3毫克／升TRC-233(一種丙烯酸和2-丙烯酰基酰氨基-2-甲基丙基磺酸的共聚物)。
采用Admiralty 443(CDA-443)PAIR探頭尖監(jiān)測腐蝕速率。將5個8升的電池中裝滿合成RCW，然后按下列比例加入銅腐蝕抑制劑100％H-TT、100％TT，或按下列比例向單個電池中加入H-TT／TT混合物75／25％H-TT／TT，50／50％H-TT／TT，或25／75％ H-TT／TT。每種單獨(dú)或混合形式的抑制劑的起始濃度為4毫克／升。然后將每種水加熱至50℃和調(diào)節(jié)pH為7．6。然后向每個電池中插入PAIR探頭尖。采用實(shí)施例1描述的相同設(shè)備和方案監(jiān)測按mils／年測定的腐蝕速率達(dá)12天。采用NaOCl進(jìn)行每天的氯化，以使游離鹵素殘余物達(dá)到0．5毫克／升。在12天的實(shí)驗(yàn)中氯化7天。每2-3天向新鮮的RCW水和新鮮抑制劑中進(jìn)行冶金熱轉(zhuǎn)換。圖7的曲線圖中示出了PAIR數(shù)據(jù)。
很顯然，在第1天和至第3天的氯化后，所有的抑制劑和其混合物將腐蝕增量控制在幾乎不可測的水平。為了更好地確定抑制劑、其混合物和腐蝕增量的影響，應(yīng)在第4天將每個電池中的濃度降低到3毫克／升。按曲線圖所示進(jìn)行氯化和轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)清楚地表明與TT相比，在第4天后混合物大大地降低了腐蝕增量。正如實(shí)施例4和圖6所示的，實(shí)施例5中的H-TT和其混合物在一定時間內(nèi)同樣改善了腐蝕控制。
采用改變量的H-TT和TT混合物獲得的其他優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)所要求的特性控制了指定應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，同時與單獨(dú)使用TT相比，具有上述實(shí)施例中單獨(dú)使用H-TT時提及的全部優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例5中使用的水組成水的名稱離子 濃度(毫克／升)合成RCW Ca+2420Mg+2160Na+1352．5H+11．7
Cl-1140SO4-22100HCO3-197．7SiO2-248PO4-38．7SHMP，按PO4-3計(jì)1．2HEDP，按PO4-3計(jì)1．0TRC-233 7．3盡管上文結(jié)合具體實(shí)施例和其他細(xì)節(jié)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是本發(fā)明僅受到所附權(quán)利要求書中內(nèi)容的限制。
權(quán)利要求
1．一種抑制與金屬表面接觸的水質(zhì)系統(tǒng)中腐蝕的方法，包括向所述系統(tǒng)中加入有效量的至少一種氫化苯并三唑衍生物。
2．一種抑制與金屬表面接觸的水質(zhì)系統(tǒng)中腐蝕的方法，包括向所述系統(tǒng)中加入有效量的組合物，所述組合物含部分至少一種氫化的烷基取代或烷氧基取代的苯并三唑。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述有效量的組合物是連續(xù)加入的。
4．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述有效量的組合物是間歇加入的。
5．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述的氫化烷基取代或烷氧基取代的苯并三唑的至少50％被氫化，并且所述烷基選自由甲基、乙基、丁基、丙基、戊氧基、庚基、辛基和戊基組成的組。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述的烷基是甲基。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述的烷基是在5-或4-位上的甲基
8．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述組合物含有5-和4-甲基氫化苯并三唑的混合物。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述組合物含有約60∶40的5-甲基-1H-苯并三唑和4-甲基-1H-苯并三唑的混合物，并且所述5-甲基-1H-苯并三唑的至少70％被氫化。
10．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述組合物含有約60∶40的5-甲基-1H-苯并三唑和4-甲基-1H-苯并三唑的混合物，并且所述5-甲基-1H-苯并三唑的至少80％被氫化。
11．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述組合物含有約60∶40的5-甲基-1H-苯并三唑和4-甲基-1H-苯并三唑的混合物，并且所述5-甲基-1H-苯并三唑幾乎完全被氫化，而4-甲基-1H-苯并三唑的至少70％被氫化。
12．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述金屬表面是銅或銅合金表面。
13．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述氫化苯并三唑是苯并三唑鹽。
14．實(shí)施權(quán)利要求1方法的含水組合物，含有約0．5-50ppm苯并三唑和水，至少部分所述的苯并三唑進(jìn)一步含有氫化的苯并三唑。
15．根據(jù)權(quán)利要求14的含水組合物，其中所述的氫化苯并三唑是烷基或烷氧基取代的。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的含水組合物，其中所述的烷基或烷氧基取代基選自由甲基、丁基、戊氧基、庚基、辛基和戊基組成的組。
17．根據(jù)權(quán)利要求16的組合物水溶液，其中所述的烷基取代基是甲基
18．根據(jù)權(quán)利要求17的含水組合物，其中所述組合物含有約0．5-50ppm的約60∶40氫化5-甲基-1H-苯并三唑和4-甲基-1H-苯并三唑的混合物，其中的每一種至少約50％被氫化。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的含水組合物，其中所述組合物進(jìn)一步含有至少一種選自鈣、鎂、氯和硫酸根的溶解離子。
20．根據(jù)權(quán)利要求18的含水組合物，其中所述組合物含有1-10ppm的所述混合物。
全文摘要
使用組合物在處于水質(zhì)環(huán)境下的金屬表面上形成腐蝕抑制膜的方法,所述組合物包括氫化甲基－苯并三唑之一種或兩種異構(gòu)體,即至少約50%已經(jīng)被氫化的5－甲基－1H－苯并三唑或4－甲基－1H－苯并三唑。當(dāng)將氫化的甲基苯并三唑組合物連續(xù)或間歇地加入到工業(yè)用水系統(tǒng)中時具有改善的鈍化和改進(jìn)的膜持久性。連續(xù)加入的量應(yīng)保持待處理水質(zhì)系統(tǒng)中的濃度恒定在一般>0.5,典型地為1－2ppm;間歇加入的量一般為10—20ppm,每周一次或兩次或多次。除了所述的特征外,用本發(fā)明組合物形成的膜也降低了加入鹵素后馬上出現(xiàn)的腐蝕速率增大;促進(jìn)后鹵化迅速地返回到預(yù)鹵化腐蝕速率;和降低膦酸鹽向正磷酸鹽的轉(zhuǎn)變速率,這就降低了污垢形成的潛力。為此,本發(fā)明組合物可連續(xù)或間歇地加入并且有效地抑制了銅和其合金表面遭受堿性、中性或稍具酸性的水質(zhì)系統(tǒng)的腐蝕。
文檔編號C09D5/16GK1280606SQ98811718
公開日2001年1月17日 申請日期1998年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月1日
發(fā)明者約翰·P·皮爾西茨, 安·M·科格內(nèi)蒂, 賈斯伯·S·吉爾 申請人:卡爾貢公司