吡啶类复合缓蚀剂研究

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本文通过对吗啉、N-甲基吡啶、吡啶、4-甲基吡啶等化合物分别与氯化苄进行季铵化反应,对季铵盐进行缓蚀效果评价,最终选取吡啶作为缓蚀剂开发的原材料,合成了中间产物2-氨基毗啶。通过正交试验确定了2-氨基吡啶的最佳合成条件,通过熔点测试和红外光谱分析确定了其化学结构。从氯化苄、环氧氯丙烷、对二氯苄等试剂中筛选出氯化苄作为季铵化试剂,合成了缓蚀剂单剂HBS-1。评价了反应物料配比、反应温度、反应时间、pH值等因素对静态腐蚀速率的影响以及HBS-1缓蚀剂的抗温、抗盐酸浓度性能。通过正交试验设计了HBS-1的最佳反应条件:2-氨基吡啶与氯化苄之间的物料配比为1:4、反应温度为100℃、反应时间8小时、反应pH值为8.5,在该条件下合成的0.5%的缓蚀剂,60℃水浴、10%的盐酸溶液中实测静态挂片腐蚀速率为0.712g.m-2h-1。筛选了A-7作为HBS-1的助溶分散剂,在此基础上进行了正交复配实验,优化得到本文开发的吡啶类复合缓蚀剂HBS-2。HBS-2缓蚀剂配方为:0.2%HBS-1+0.2%A-7+0.4%有机胺+0.075%炔醇-2。新型吡啶类复合缓蚀剂HBS-2是一种更经济的适应高温、中低浓度的高效酸化缓蚀剂,在盐酸浓度小于20%、90℃环境中达到同样的缓蚀效果比商用“酸化1号”缓蚀剂更经济;而且在低浓度1:1混酸(5%盐酸+5%硝酸)溶液中,HBS-2较商用“兰-826”缓蚀剂显示了较好的优越性。
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