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金属的锈蚀不仅使工件在外形、色泽以及机械性能等方面受到损坏,更重要的是造成了直接或间接的经济损失,本文结合绿色制造的理念,针对碳钢制品短期防锈,研制了一种新型水基防锈液。(1)剖析了一种现有进口防锈液,通过TGA、FT-IR、ESI-MS、1H-NMR等方法得到了其主要成分及含量,分析发现成分中含有单乙醇胺、单乙醇胺硼酸盐、亚硝酸钠等物质,其中,亚硝酸钠具有强致癌基因,目前多国已明令禁止其在防锈液中的应用。(2)以三聚氯氰、脂肪胺、2-氨基苯并咪唑以及氨基乙磺酸为原料,合成了三种具表面活性苯并咪唑类缓蚀剂2-正己氨基-4-(苯并咪唑-2-基)-氨基-6-(2-磺基乙基)-氨基-1,3,5均三嗪(C6B),2-正辛氨基-4-(苯并咪唑-2-基)-氨基-6-(2-磺基乙基)-氨基-1,3,5均三嗪(C8B)和2-正十二氨基-4-(苯并咪唑-2-基)-氨基-6-(2-磺基乙基)-氨基-1,3,5均三嗪(C12B),通过FT-IR、ESI-MS、1H-NMR确定了产物的结构。(3)采用静态失重、极化曲线、交流阻抗以及扫描电镜法考察了2-氨基苯并咪唑、C6B以及C8B三种苯并咪唑类缓蚀剂在1mol/L HCl溶液中对45#碳钢的缓蚀行为。与2-氨基苯并咪唑相比,C6B和C8B具有优良的缓蚀性能,且随着缓蚀剂浓度的增加,其缓蚀效果逐渐增强;研究范围内缓蚀剂的缓蚀率随着其分子中疏水链的增长而明显提高,其中C8B的缓蚀性能更佳;在25℃下,1mol/L HCl溶液中,当C8B使用浓度达到0.9g/L时,缓蚀率为98.6%;极化曲线结果显示,三种缓蚀剂是以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。(4)以C6B替代进口防锈液中的亚硝酸钠,对原有配方进行优化,以单片防锈试验为标准,通过响应曲面法筛选得到最佳配方:单乙醇胺为6.23%,单乙醇胺硼酸盐为5.84%,C6B为0.41%,聚乙二醇600为0.5%,羧甲基纤维素钠为0.2%,有机硅消泡剂为0.05%(其余成分为水),其最佳使用浓度为8%。通过理化性质及扫描电镜对比防锈液性能,在研究范围内自制水基防锈液防锈性能优良,且稍优于进口防锈液性。