作为腐蚀抑制剂的金属络合物的利记博彩app
【专利说明】作为腐蚀抑制剂的金属络合物
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求了 2013年03月16日向美国专利和商标局提交的U.S.在先申请系列 No. 61/802, 615的优先权并有益于该在先申请系列，其全部内容通过参考文献并入本发明。
[0003] 发明背景
[0004] 用于航天、商业和私营工业的金属氧化和降解是严重且昂贵的问题。为了防止用 于这些应用中的金属的氧化和降解，可以在金属表面上施用保护性涂料。这种保护性涂料 可以仅涂布施用于金属，或者可以施用其他涂料以便进一步保护金属表面。当涂布金属表 面防止腐蚀时，制造者面对的一个问题在于表面上的其他金属与转化涂料溶液相互作用并 且阻止包含在转化涂料中的腐蚀抑制物质在金属表面上的适当沉积。
[0005] 耐腐蚀涂料在金属表面精整的现有技术中是已知的，并且更早的技术包括铬基涂 料，其在防止金属表面腐蚀方面是有效的，但是其具有不期望的环境影响。其他耐腐蚀剂也 是已知的，包括一些可以防止或减少金属氧化和降解以及帮助耐腐蚀的不含铬的涂料和/ 或预处理涂料。
[0006] 对于将铜和/或铁的去除物质添加到金属脱氧剂或去污剂中进行了许多尝试，因 为已经发现表面上的铜和/或铁会增加金属腐蚀的倾向。然而，还发现这些组分并不能促 进后面转化涂料沉积。因此，能够除去铜和/或铁并且还能够促进后面转化涂料沉积的组 合物应当是令人期望的。
[0007] 发明概述
[0008] -种施用于金属基材的组合物包括金属络合剂、金属阳离子和水性载体。
[0009] 发明详述
[0010] 根据本发明的实施方案，施用于金属基材的组合物包括水性载体、能够从金属表 面（例如铝或铝合金表面）中结合和/或除去铜和/或铁中的一种或二者的金属络合剂， 以及包括金属阳离子的腐蚀抑制剂。在一些实施方案中，金属阳离子包括稀土物质（例如 Ce(铈）和/或Y(钇）阳离子），Zr(锆），第IA族金属阳离子（例如Li(锂）），和/或 Zn(锌）。在一些实施方案中，金属阳离子可以包括Cr(铬）。然而，在其他实施方案中，组 合物实质上不含铬。正如本发明中施用的，术语"实质上"用作大约用作估计的术语，且并不 用作程度的术语。此外，术语"实质上不含铬"用作估计的术语以表示组合物中铬的量可以 忽略不计，以至于如果组合物中多少存在铬的话，则其可以作为附带的杂质。根据一些实施 方案，在组合物中以盐的形式提供金属阳离子，并且该盐可以包括硝酸钇，硝酸铈，氯化铈， 氟化锌，六氟锆酸盐和/或碳酸锂。
[0011] 金属络合剂可以包括能够与金属基材表面（例如铝合金基材）的铜和/或铁中的 一种或与二者结合的化合物。正如本发明中施用的，术语"金属络合剂"指的是在多配位配 体和单个的中心原子之间具有两个或多个配位键的金属螯合化合物。在一些实施方案中， 金属络合剂可以包括有机化合物，并且在本发明中还可以指的是螯合掩蔽剂、螯合剂、螯合 试剂、螯合化合物或多价螯合剂。
[0012] 根据本发明的实施方案，金属络合剂可以混合到施用于金属基材的组合物中（例 如转化涂料溶液）。因为金属基材首先与组合物接触，该表面上存在的铜和/或铁将释放 出H2，由此将局部pH值改变为富含0H的区域。这中局部pH值的变化允许沉积更多的腐蚀 抑制物质（例如稀土离子，Zr、Cr或Zn)。随着组合物和腐蚀抑制物质沉积在金属基材的 表面，金属络合剂从金属表面除去了铜和/或铁。金属表面上没有铜和/或铁，该金属就不 至于总是腐蚀，并且沉积的腐蚀抑制物质可以更有效的保护或钝化金属表面。因此，根据本 发明实施方案的组合物包括能够从金属基材的表面（例如铝合金）捕捉金属（例如Cu和 /或Fe)以便有助于组合物沉积和耐腐蚀性的金属络合剂。
[0013] 正如本发明中使用的，以下术语具有以下含义。
[0014] 正如本发明中使用的，术语"盐"指的离子性结合的无机化合物和/或溶液中离子 化的一种或多种无机化合物阴离子和阳离子。
[0015] 正如本发明中使用的，术语"基材"指的是具有表面的材料。与施用转化涂料相关， 术语"基材"指的是金属基材，例如铝、铁、铜、锌、镍、镁和/或任何这些金属的合金，包括但 不限于钢。一些示例性的基材包括铝和铝合金。其他示例性的基材包括高铜铝基材（即包 括含有铝和铜的合金的基材，其中合金中铜的含量较高，例如合金中3到4%的铜含量）。
[0016] 术语"转化涂布"在本发明中还指的是"转化处理"或"预处理"，其指的是对金属 基材进行的导致金属表面的化学转化为不同表面化学的处理。术语"转化处理"和"转化涂 布"还指的是对金属表面进行的施用或处理，其中金属基材与具有不同元素的金属而不是 基材中包含的金属的水溶液接触。此外，术语"转化涂布"和"转化处理"指的是具有金属 元素的水溶液与不同元素的金属基材接触，其中基材的表面部分地溶解于水溶液中，这导 致涂料在金属基材上沉淀（任选施加外部驱动力以便使涂料在金属基材上沉积）。
[0017] 正如本发明中使用的，术语"稀土元素"指的是元素周期表中第IIIB族元素（或 镧系）或钇。已知作为稀土元素的元素族群例如包括第57-71号元素（即La、Ce、Pr、Nd、 Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu)和纪。然而在一些实施方案中，正如以下注释 的，术语稀土元素可以指的是La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y。
[0018] 正如本发明中使用的，术语"第IA族金属离子"或"第1族金属离子"指的是来自 元素周期表（H除外）第1列的元素的离子。通过第IA族或第1族标识的元素的组（H除 外）还已知作为碱金属，并且例如包括Li、Na、K、Rb、Cs和Fr。
[0019] 正如本发明中使用的，术语"第IIA族金属离子"或"第2族金属离子"指的是来 自元素周期表第2列元素的离子。通过第IIA或第2族标记的元素族群还已知作为碱土金 属并且例如包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra。
[0020] 正如本发明中使用的，术语"金属络合剂"指的是能够与金属基材表面（例如铝合 金基材）的铜和/或铁中的一种或与二者配位的化合物。在一些实施方案中，术语"金属 络合剂"可以指的是在多配位配体和单个中心原子之间具有两个或多个配位键的金属螯合 剂。在一些实施方案中，金属络合剂可以是有机化合物，并且在本发明中还可以指的是螯合 掩蔽剂、螯合剂、螯合试剂、螯合化合物或多价螯合剂。
[0021] 正如本说明书中使用的，术语"包括"和该术语的变形，例如"包含"和"含有"并不 意在排除其他添加剂、组分、整数成分或步骤。
[0022] 本发明中公开的所有量都以25°C和1个大气压下组合物总重量的重量百分数的 形式给出，除非另有说明。
[0023] 根据本发明的实施方案，施用于金属基材（例如铝合金基材）的组合物包括络合 剂和包含金属阳离子的腐蚀抑制剂。该金属络合剂能够从金属基材（例如铝或铝合金基 材）的表面结合和/或除去铜和/或铁中的一种或二者。
[0024] 在一些实施方案中，金属络合剂包括与金属基材（例如铝合金）表面上的铜和/ 或铁物质结合，例如配位的金属螯合化合物，以便从金属基材（例如铝合金基材）表面除去 铜和/或铁物质（或减少其量）。金属络合剂的实例包括表现出溶解，例如增溶铜和/或铁 的能力的化合物。该金属络合剂以〇. 005g/1000L组合物到3g/1000L组合物的量存在于组 合物中，并且在一些实施方案中为0. 〇lg/l〇〇〇L组合物到0. 3g/1000L组合物。合适种类的 用作金属螯合剂化合物的非限定性实例包括唑类、胺，例如乙二胺四乙酸（EDTA)，甲胺，脲， 硫脲，其他有机硫化合物，例如具有通式结构（RfN) (R3R4N)C=S的那些，式RC(S)NR2的硫 酰胺，其中1?、#、1?2、1?3和1? 4基团各自独立的为烃取代基，例如，举例来说有烷基或取代烷基 基团等，蛋白质，多糖，聚核酸，氨基酸，例如谷氨酸和组氨酸，有机多元酸，例如苹果酸盐、 甘氨酸盐和柠檬酸盐，其他多种有机酸，例如抗坏血酸和多肽，例如植物螯合肽。
[0025] 合适的螯合化合物的一些非限定性实例包括乙酰丙酮，气杆菌素，氨基乙基乙醇 胺，厶了1^(氨基三（亚甲基磷酸）），84?了六(1，2-二（邻氨基酚基）乙烷4州州'，^-四 乙酸），80^2沉^-二（2-巯基乙基）间苯二甲酰胺），苯并三唑，二吡啶，2,2'-二吡 啶，4,4'-二吡啶，1，2-二（二甲基胂基）苯，1，2-二（二甲基膦基）乙烷，1，2-二（二 苯基膦基）乙烷，儿茶酚（1，2_二羟基苯），Chelex100(-种包含亚胺基二乙酸的苯乙 稀-二乙烯基苯共聚物，由Bio-RadLaboratories,Inc.，Hercules,CA获得），梓檬酸，科 罗内尔（corroles)，冠醚，18-冠-6 (1，4, 7, 10, 13, 16-六氧环十八烷），穴合剂，2, 2, 2-穴 合剂，环烯（1，4,7, 10-四氮杂环十二烷），地拉罗斯（[4-[(3Z，5E)-3,5-二（6-氧-1-环 己-2, 4-二烯叉基）-1，2, 4-三唑烷-1-基]苯甲酸），去铁酮（3-羟基-1，2-二甲基吡 啶-4(1!1)-酮），去铁敏"'-{5-[乙酰基（羟基）氨基]戊基}4-[5-({4-[(5-氨基戊 基）（羟基）氨基]