2.1乙醇胺與酸的復配防銹劑

乙醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺，與他們復配的酸可以是無機酸和有機酸。醇胺與酸常溫下復配生成醇胺鹽。蔣海珍等合成并研究了水溶性有機羧酸醇胺鹽防銹劑，表明其防銹性與分子烷鏈長度、分子中的極性基團種類及數目有關，并據此合成出了有機羧酸醇胺鹽防銹劑ATEA-1，其0.25%的水溶液可使鋼鐵制品48h不銹。單乙醇胺與二乙醇胺與羧酸加熱生成的酰胺也是一種很有效的防銹劑，很稀的烷基醇酰胺溶液即能防止鋼鐵生銹，并具有良好的耐水解性能，同時對防銹水有增稠作用，從而避免了防銹劑從金屬表面流失，并使防銹劑在金屬表面牢固附著。有機羧酸醇胺鹽和烷基醇酰胺分子中的氮原子和氧原子都有孤對電子，可與鐵等有空軌道的金屬表面作用生成絡合物膜，阻止氧、水等分子與金屬表面接觸。

2.2多元醇酯防銹劑

失水山梨醇單油酸酯是一種性能優良的防銹劑，其他還有季戊四醇酯、糖酯等。張玉芳等人合成了硫代磷酸酯并用于碳鋼的防銹處理，結果表明該防銹劑可在很短時間內在碳鋼表面形成多層膜，內層為反應沉積型膜，與基體金屬結合力較強，從而有效防止了金屬的生銹。肌醇六磷酸酯一個分子中含有能同金屬配位的24個氧原子、12個羥基和六個磷酸基，它與金屬絡合時易形成多個穩定螯合環，并在金屬表面迅速形成一層致密的透明單分子膜，從而有效地抵抗金屬的腐蝕，防銹期可達1a以上，適合于鋼鐵及有色金屬的工序間及長期封存防銹處理，還可代替金屬涂裝前的磷化處理，避免了含磷廢水排放引起的水質污染。該防銹劑由于它是從糧食作物中提取而來，同時配制時需要用去離子水，所以生產成本是一個問題。

2.3金屬表面自組裝防銹劑

有些有機物分子在溶液中能自發地吸附在金屬表面，形成一層取向性好、排列緊密的疏水性單分子層，可有效阻止水分子、氧分子及電子向金屬表面的傳輸，使基體金屬發生氧化的臨界電位正移，金屬表面的氧化-還原電流顯著降低，從而起到對金屬的保護作用，這個過程就是防銹劑分子在金屬表面的自組裝。鐵電極表面經正癸烷基硫醇自組裝修飾后，能有效抵抗SO₂的腐蝕，目前用于鋼鐵表面自組裝修飾的防銹劑主要是油酸咪唑啉類。李道華和忻新泉研究了過渡金屬配離子M_OS₄^2-和WS₄^2-在金屬表面的自組裝，獲得了具有優異抗腐蝕性能的彩色簇合物膜。其成膜機理是過渡金屬配離子與基體金屬發生氧化還原反應生成穩定的簇合物保護膜。試驗表明MO (W) S₄^2-離子能在包括鐵在內的大多數過渡金屬氧化物層上自組裝形成彩色防銹性的簇合物膜。

2.4硅烷偶聯防銹劑

硅烷偶聯劑按其化學結構可分為兩大類：單硅烷和雙硅烷偶聯劑，二者的結構通式分別為Y-(CH₂)n-Si-(OR)₃和(RO)₃-Si- (CH₂)n-Y- CH₂)n-Si-(OR)₃，其中，Y 為官能團，RO-為可水解的烷氧基。近年來，硅烷偶聯劑被用于金屬材料的防銹劑，并有望替代鉻酸鹽鈍化和傳統的磷化工藝。當用于防銹劑時，先讓硅烷進行水解，生成的硅醇與金屬表面的氧化物或氫氧化物發生縮合反應產生Si-O-Me共價鍵，Me代表被保護的金屬，而吸附在金屬表面的剩余的-SiOH基團彼此間進行縮合反應而形成致密的硅烷膜。研究發現：1,2-二乙氧基硅酯基乙烷等硅烷偶聯劑可明顯提高金屬的防銹性。影響硅烷膜質量的因素很多，如硅烷的種類，硅烷溶液的濃度，硅烷的水解程度，溶液的pH值，成膜方式、膜的固化方式及溫度等，有時偶聯劑與金屬表面產生倒吸附，有些在水解后與金屬表面作用形成的膜太薄或太厚，難以控制達到50 ~ 100nm 的最佳厚度，盡管如此，由于硅烷偶聯劑價廉易得，環保性好，防銹性能優良，可處理鐵、鋁等很多金屬，所以對它的研究與應用已顯示出巨大的潛力。

2.5氣相防銹水

氣相防銹劑是在常溫下有較大蒸氣壓的防銹化學品，把它溶解在水中即得氣相防銹水，揮發后的氣體吸附在金屬表面后，能抑制金屬的陰、陽極的電化學反應，從而防止金屬生銹。它適用于機械加工過程中，對需防銹的金屬制品進行工序間浸泡或噴淋。羅永秀、吳正前等人研制出Z-55黑色金屬水基氣相防銹液，室內掛片試驗及內腔防銹試驗表明，Z-55具有很好的防銹效果，灰口鑄鐵和鋼試片在該防銹液中浸泡1min后室溫掛放，防銹效果優于F-124水基防銹劑，內腔防銹試驗結果表明，Z-55氣相防銹水可使普通碳鋼保持8個月不銹，可用于鐵制品的工序間特別是內腔防銹。湖南大學研制的1-羥基苯并三唑是一種對多種金屬都有防銹效果的氣相防銹劑，它的水溶液在0.05%時對鋼鐵有較好的防銹作用，與磷酸鹽復配時防銹性進一步提高。張大全等人合成的4-（N,N-二環己基）-胺甲基嗎啉，對黑色金屬具有良好的防銹性。氣相防銹水防銹周期較長，使用方便，成本低廉，但其中的防銹劑大多有毒，而且往往只適用于一種金屬，而對其它金屬沒有防銹作用，甚至加速它們的腐蝕。傳統的氣相防銹水主要用于碳鋼的防銹，近年來由于鋁、銅等金屬及合金的廣泛應用，能用于此類金屬的防銹水的研究也得到了重視。

四、水基防銹劑實例

實例一：新型水基防銹劑

利用我國豐富的天然資源松香，合成了一種環保、經濟、高效的水基防銹劑。松香在165～200 ^oC的高溫下，與順酐發生Diels-Alder反應生成馬來松香，馬來松香進一步與二乙醇胺反應，得到黃色透明的防銹劑，實驗證明，其具有良好的水溶性和防銹性能。這是由于其極性基團對金屬有較大的親合能力，牢固吸附在金屬表面上，形成定向吸附層，因此，具有優良的防銹性能。

結果表明：用松香、順酐和二乙醇胺的投料比為1:0.8:2.8，加入表面活性劑(司盤-80)，加入適量潤濕劑(甘油)，合成出來的防銹劑配成防銹水，防銹水的使用濃度一般在1.0%左右效果最佳。

實例二：KJ水基金屬防銹劑

KJ水基金屬防銹劑，以肌醇六磷酸酯為主要成份，與其它幾種無毒金屬緩蝕劑經科學復配而成。肌醇六磷酸酯是一種從糧食作物中提取的天然無毒化工產品，由于其獨特的分子結構與理化性能，對金屬有極強的螫合性能，作為金屬防銹劑使用時，可在金屬表面形成一層致密的鈍化保護膜層，有效地抑制金屬的腐蝕。該劑適合于鋼鐵及各種有色金屬的工序間及長期防銹處理。另外，由于該劑在金屬表面形成的鈍化膜與有機涂料有相近的化學性質，相互間有很好的粘合性能，可替代金屬涂裝前常規的磷化處理工序，從根本上解決重金屬、亞硝酸鹽、磷酸鹽等排放污染問題，而加工成本僅為傳統工藝的2/3。

KJ環保型水基金屬防銹劑產品，經多方檢測，各項防銹性能指標均高于同類傳統產品，為我國實現安全無毒金屬防護處理，開辟了一條重要途徑。

五、防銹劑參考配方（僅供參考）