（一）铜缓蚀剂

 

（1）三唑类

 

      三唑（1,2,4-1H-triazole）分子中N原子上的孤对电子以配位键与Cu相连，相互交替形成链状聚合物膜， 通过阻碍金属表面的活性点来抑制铜表面的腐蚀。苯并三氮唑（BTA）是一种重要的铜及其合金的缓蚀剂，其使用介质的温度和pH 值范围较宽， 但有一定的毒性。

 

到目前为止，已报道的苯并三氮唑（BTA）合成路线有邻苯二胺法、苯并咪唑酮法、邻硝基苯肼法、邻硝基氯苯法。

 

（2） 巯基苯并噻唑类

 

      巯基苯并噻唑（MBT）结构中含有N,S杂原子， 能够与多种金属产生较强的配位作用，用作铜系金属缓蚀剂性能优异。铜在溶液中首先被溶液中的氧氧化成不致密的Cu2O层；Cu2O层一旦形成便与溶液中的MBT形成配合物，并形成一层致密的Cu（I）-MBT膜，从而阻止了Cu的进一步氧化。在膜的外面还存在着一层松散的吸附层，其中包括发生氧化还原反应后MBT的还原产物。由于MBT的水溶性较差，易析出，且具有难闻的异味和毒性，抗氧化性和抗氯性较差，已经较少单独使用。

 

      巯基苯并噻唑类比较常用的衍生物有2-乙硫基苯并噻唑，2-正丁基硫代苯并噻唑，2-苄基硫代苯并噻唑，2-辛烷基二硫代苯并噻唑，2- 苄基二硫代苯并噻唑，2- 苯基二硫代苯并噻唑，2- 正丙烷基二硫代苯并噻唑等[1-3]. 

 

（3） 咪唑类

 

      咪唑类衍生物具有环境亲和性，近年来在有机缓蚀剂的使用中逐渐受到重视，尤其是其可在金属表面形成有强烈作用的吸附膜，已被广泛地应用[4].咪唑类分子在铜表面是物理吸附，含有苯环和不含有苯环的衍生物缓蚀机理不同。有苯环时抑制阳极电化学反应，无苯环时抑制阴极电化学反应。1-苯基-4-甲基咪唑可在铜表面形成厚的保护层。在搅拌条件下随着浸泡时间的增加， 薄膜的保护性得到加强，保护层含有缓蚀剂和腐蚀产物，结构复杂。

 

（4） 噻二唑衍生物类

 

      噻二唑衍生物在酸性及中性介质中对铜均有很好的保护作用，而且对已发生腐蚀的铜表面仍然具有一定的保护能力。通过改善噻二唑衍生物的结构，结合苯并三氮唑和噻二唑的结构优点，将二者通过硫烷基化反应连接起来，可得到含有两个苯并三氮唑单元和一个噻二唑单元的有机分子内聚集物。在3%NaCl溶液中得到的缓蚀剂对铜电极的阴、阳极电化学过程均有明显的抑制作用，是混合型缓蚀剂，能同时以其分子内的三唑环和噻二唑环与铜表面作用，发生多中心的吸附，从而具有较好的缓蚀效果。

 

（5） 其他类

 

      嘌呤是一种混合型缓蚀剂，嘌呤分子强烈地吸附在铜表面的活性区域抑制了铜的溶解反应，并且由于化学吸附形成了一层保护膜，这种膜随着浸泡时间的延长而增长，缓蚀率随着嘌呤浓度的增加而增加。

 

      脲嘧啶为阴极型缓蚀剂，缓蚀率随着硫醇基团的取代而增加，而且芳香环的存在有利于吸附的进行。其中二硫脲嘧啶为缓蚀率较高的缓蚀剂，在1 mmol/L时可达到最大缓蚀率为 98%,这主要是由于在它的分子中存在2个S原子。

 

葡萄糖酸钠是一种多羟基羧酸型缓蚀阻垢剂，在水溶液中对Cu2+具有极好的配位能力，可将其螯合于水中，并对Cu2+的盐类具有很好的去活化作用，有利于在铜的表面生成Cu2O保护膜。因此它既能阻垢也能缓蚀，且具有很好的协同效应。

 

（二）碳钢缓蚀剂

 

（1） 含磷类

 

      含磷有机缓蚀剂与无机磷酸盐相比，化学稳定性好，不易水解和降解， 使用剂量较低[6].含磷有机缓蚀剂有有机膦酸酯、有机膦酸及其盐和羟基膦乙酸。有机膦酸酯是一种对铁很有效的缓蚀剂。其合成工艺简单，但缓蚀机理目前尚不十分清楚。有机膦酸是沉淀膜型缓蚀剂。在这类缓蚀剂中，以HEDP和ATMP为代表的第一代有机膦酸在磷系配方中应用了近 20年，20世纪 90年代后，国外又开发了性能更好的膦酰基羧酸（POCA）。有机膦酸是阴极型缓蚀剂，和其他缓蚀剂复合使用时效果更佳。

 

（2） 含氮类

 

      含氮类缓蚀剂一般含有亲水极性基团胺基和亲油非极性基团烷基，因亲水基团的化学和物理吸附，在金属表面形成保护膜，或和金属离子形成配合物保护膜。这类缓蚀剂有较好的缓蚀效果[7].有机缓蚀剂对金属腐蚀的抑制作用一般是通过有机化合物分子在金属表面上的吸附来实现的，其缓蚀性能优越，但有时这种表面吸附作用既不牢固也不均匀，容易造成点腐蚀，故应考虑与其他缓蚀剂联合使用。

 

（三）铝合金

 

      大多数有机物缓蚀剂可以在铝合金表面形成一层难溶盐或者氧化物，从而使金属基体与腐蚀介质隔离开来。到目前为止，已经发现相当多的有机物可以对铝合金在海水中的腐蚀行为起抑制作用。Talati等[8]研究了几种氮杂环化合物对铝铜合金在盐酸溶液中的缓蚀作用，结果表明：在 0.1~1.0 mol/L盐酸中，当缓蚀剂浓度在0.05%~1.0%变化时，缓蚀效率按照4-甲基吡啶<3-甲基吡啶<2-甲基吡啶<吡啶<哌啶<吖啶的顺序增加，极化曲线表明它们主要是阴极型缓蚀剂。Ramakrishnaiah[9] 研究认为甘氨酸、十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基氯化吡啶盐等对铝在海水及稀释海水中也都具有良好的缓蚀效果。

 

      Bavarian[10]考察了VCI415 对几种铝合金的缓蚀性能。该物质由胺盐和磺酸芳香族化合物组成，包括含钠的化合物和C-H表面活性剂。缓蚀剂表面活性部分可以吸附到金属表面形成紧凑均匀层，这层阻碍层有三个主要特点： 低的渗透性；和其他单极层末端的亲油端形成兼容层，这层物质可以直接固定在任何地方；良好的可溶性。表面活性剂的单极层通过化学吸附直接与金属表面接触形成了较厚的碳氢障碍层， 缓蚀剂中的磺酸盐部分取代了金属表面的水并被化学吸附到表面。研究表明，VCI 415 提高了Al-7075、Al-6061和Al-2024 铝合金在NaCl溶液中的耐蚀性。缓蚀剂改变了铝合金材料的电化学行为，提高了材料的钝化电位，对点蚀和其他局部腐蚀起到较好的抑制作用。

 

      Sherif[11]等通过动电位极化、循环伏安、电化学阻抗和扫描电镜等方法研究了萘醌对铝合金在0.5mol/LNaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明，当萘醌浓度为1.0×10-3mol/L时，缓蚀效果最好， 明显地减少了点蚀的发生。Lamaka[12]等通过电化学阻抗、电化学极化、扫描电镜、能谱分析、X 射线光电子能谱、原子力显微镜和扫描开尔文探针联用等表征手段，对2024 铝合金在模拟海水中的腐蚀行为进行了系统研究。结果表明，水杨醛肟、8-羟基喹啉和喹纳啶酸等有机物可以长期抑制2024 铝合金在含Cl-溶液中的腐蚀行为，其主要原因是这三类物质在铝合金表面形成了薄而致密且难溶的有机产物膜。Yazdza[13]等研究发现，酒石酸钾钠和炔丙醇都可以成为3003 铝合金在NaCl 溶液中的缓蚀剂，当各自浓度达到10-3 mol/L时，缓蚀率最高，且两者有明显的协同效应，当两者的质量比为5:2时，缓蚀效果最佳。Rosliza[14]等研究指出，安息香酸钠也可以作为6061铝合金在海水介质中的有效缓蚀剂，该物质阻碍着阴极反应的进行。