Attagel 40 (獲自 Engelhard Corporation, Iselin,N. J.,USA)、Petro BAF (獲自 Akzo Nobel Chemicals, Inc. ,Chicago, 111.,USA)和 / 或 Reax 83(獲自 MeadWestvaco Corporation, Stamford, Conn.,USA),從而使油均勾分布在水中。然后可在油相中添加預(yù)聚 物(例如,氨基樹脂預(yù)聚物)、具有在堿性條件下分解的一個或多個酯或硫酯基團的交聯(lián)劑 和有機腐蝕抑制劑20??稍谒嘀屑尤氪呋瘎ɡ纾瑹o機酸)。隨后可加熱水包油乳液, 使聚合反應(yīng)在水-油界面處發(fā)生,由此使載體主體17圍繞成膜化合物21形成,從而形成載 體15〇
[0030] 在圖3A所示的非限制性實例中,載體15可以是包含有機腐蝕抑制劑20和可選的 一種或多種其他活性成分的微粒。如圖3A所示,載體15的載體主體17可以是包含(例如, 包封)有機腐蝕抑制劑20的固體粘合劑。有機腐蝕抑制劑20可以是液體、固體或捕集在 氣凝膠中的氣體,或其各種組合。對于某些實施方式,有機腐蝕抑制劑20可以溶解或分散 于如油等疏水性物質(zhì)或如水等親水物質(zhì),以及可選的一種或多種活性物,如腐蝕指示劑、無 機腐蝕抑制劑、成膜化合物或其各種組合。對于某些實施方式,載體15可僅含有活性物質(zhì) 如有機腐蝕抑制劑20,以及可選的腐蝕指示劑、成膜化合物或其各種組合。
[0031] 形成圖3A所示的微粒載體15的載體主體17的固體粘合劑可包含明膠、聚氨酯、 尿素甲醛、三聚氰胺甲醛、三聚氰胺甲醛/季戊四醇四酯或其適當(dāng)組合。
[0032] 圖3A所示的微粒載體15可包含含有由可降解材料形成的固體粘合劑的載體主 體17。例如,在堿(或堿性)的存在下,例如,pH為約8以上,固體粘合劑的機械完整性可 瓦解、分解或以其他方式劣化,從而使固體粘合劑破裂并從載體15中釋放有機腐蝕抑制劑 20。在某些實施方式中,固體粘合劑可由于對固體粘合劑的機械損傷而破裂(例如,破裂、 折斷、擦傷等)。會理解的是,各載體15的各載體主體17的固體粘合劑可由不同可降解材 料形成。還會理解的是,一旦固體粘合劑降解,則有機腐蝕抑制劑20可隨后釋放至與載體 15相鄰的環(huán)境。
[0033] 具有由在堿性條件下分解或因機械損傷而破裂的固體粘合劑形成的載體主體17 的微粒型載體15在本領(lǐng)域中是已知的。所述微??衫酶鞣N合適的方法形成。堿性條件 通常在金屬或金屬合金中存在腐蝕時形成,例如堿性條件常鄰近腐蝕引起的凹坑或縫隙等 形成。例如,當(dāng)在鋼上施加鹽水滴時,可發(fā)生陽極反應(yīng)而產(chǎn)生銹點,并可發(fā)生陰極反應(yīng)(在 水存在下的氧的還原反應(yīng))而產(chǎn)生堿性條件。因此,當(dāng)含有腐蝕抑制組合物10的涂料涂布 于金屬基體時,如果發(fā)生腐蝕,則形成微粒載體15的載體主體17的固體粘合劑可暴露于堿 性條件(例如,堿)并在由腐蝕導(dǎo)致的堿性條件下瓦解或分解,從而釋放有機腐蝕抑制劑 20。腐蝕可包括任何涉及金屬劣化或降解的化學(xué)或電化學(xué)過程,包括點蝕、縫隙腐蝕或相異 金屬腐蝕等。
[0034] 在圖3B所示的非限制性實例中,載體15可以是包含有機腐蝕抑制劑20和可選的 一種或多種其他活性成分的聚合物顆粒(例如,聚合物微粒和聚合物納米顆粒)。如圖2C 所示,載體15的載體主體17可以是包含(例如,包封)有機腐蝕抑制劑20的至少一條聚 合物鏈。在一個實施方式中,載體主體17可由高pH響應(yīng)聚合物(HPRP)形成。HPRP的數(shù)均 分子量可為約2, 500~約5, 000。有機腐蝕抑制劑20可以是液體、固體或捕集在氣凝膠中 的氣體,或其各種組合。對于某些實施方式,有機腐蝕抑制劑20可溶解或分散于如油等疏 水性物質(zhì)或如水等親水物質(zhì),以及可選的一種或多種活性物,如腐蝕指示劑、無機腐蝕抑制 劑、成膜化合物或其各種組合。對于某些實施方式,載體15可僅含有活性物質(zhì)如有機腐蝕 抑制劑20,以及可選的腐蝕指示劑、成膜化合物或其各種組合。
[0035] 圖3B所示的聚合物顆粒載體15可包含載體主體17,載體主體17含有由可降解 材料形成的至少一條聚合物鏈(例如,具有羧酸端基和親水鏈段的HPRP)。例如,在堿(或 堿性)的存在下,例如,PH為約8以上,聚合物鏈的機械完整性可瓦解、分解或以其他方式 劣化,從而使固體粘合劑破裂并使有機腐蝕抑制劑20由載體15中釋放。會理解的是,各載 體15的各載體主體17的聚合物鏈可由不同的可降解材料形成。還會理解的是,一旦聚合 物鏈降解(例如,裂開),則有機腐蝕抑制劑20可隨后釋放至與載體15相鄰的環(huán)境中。
[0036] 具有由在堿性條件下分解或因機械損傷而破裂的聚合物鏈形成的載體主體17的 聚合物顆粒型載體15在本領(lǐng)域中是已知的。所述聚合物顆??衫酶鞣N合適的方法形成, 例如包括相轉(zhuǎn)化法。例如,有機腐蝕抑制劑20可分散在形成載體主體17的纏結(jié)的聚合物 鏈之間。堿性條件通常在金屬或金屬合金中存在腐蝕時形成,例如堿性條件通常鄰近腐蝕 引起的凹坑或縫隙等形成。例如,當(dāng)在鋼上施加鹽水滴時,可發(fā)生陽極反應(yīng)而產(chǎn)生銹點,并 可發(fā)生陰極反應(yīng)(在水存在下的氧的還原反應(yīng))而產(chǎn)生堿性條件。因此,當(dāng)含有腐蝕抑制 組合物10的涂料涂布于金屬基體時,如果發(fā)生腐蝕,則形成載體15的載體主體17的聚合 物鏈可暴露于堿性條件(例如,堿)并在由腐蝕導(dǎo)致的堿性條件下瓦解或分解,從而釋放有 機腐蝕抑制劑20。腐蝕可包括任何涉及金屬劣化或降解的化學(xué)或電化學(xué)過程,包括點蝕、縫 隙腐蝕或相異金屬腐蝕等。
[0037] 在某些實施方式中,有機腐蝕抑制劑可占載體的約10重量%~約50重量% ;在 某些實施方式中,載體的約15重量%~約40重量% ;在某些實施方式中,載體的約20重 量%~約35重量%。
[0038] 一旦載體15的載體主體17 (包括圖2、3A或3B中所示那些中的任一種)降解,可 釋放修復(fù)物質(zhì)和/或抗腐蝕物質(zhì)。
[0039] 修復(fù)物質(zhì),如成膜化合物,可填充原涂料的空隙以密封和保護受損區(qū)域。一旦包封 劑(例如,載體主體)受到損傷,這些成膜化合物可從載體(例如,微膠囊或微粒)中釋放。 這種合適的成膜化合物可包含透明清漆(例如,丙烯酸清漆)、環(huán)氧樹脂、極性非質(zhì)子溶劑、 硅氧烷樹脂(例如,聚二甲基硅氧烷)、亞麻子油、桐油、甲硅烷基酯、異氰酸酯或其組合。其 他合適的成膜化合物可包括聚丁烯、酚醛樹脂、酚醛清漆、長鏈聚酯稀釋劑、載體稀釋劑和 其組合。其他合適的成膜化合物還在美國專利申請公開2006/0042504號、2008/0152815 號、2012/0000810號和2012/0052307號中有所描述。
[0040] 不希望受任何具體理論限制,有機腐蝕抑制劑可采用一種或多種機理來提供所需 的腐蝕防護,例如包括吸收和吸附。有機腐蝕抑制劑可包括但不限于有機膦酸酯或鹽(包 括但不限于苯基膦酸)、胺化合物(包括但不限于三乙醇胺和十二烷基胺)、咪唑化合物 (包括但不限于苯并咪唑和2-苯基咪唑啉)、噁唑化合物、吲唑化合物、三唑化合物(包括 但不限于苯并三唑)、吡唑化合物(包括但不限于3-甲基-5-吡唑啉酮)、噻唑化合物(包 括但不限于2-巰基苯并噻唑)、喹啉和喹諾酮化合物(包括但不限于8-羥基喹啉和8-羥 基喹哪啶)、其衍生物和其組合。某些腐蝕抑制劑還在2013年3月15日遞交的美國專利申 請13/839,895號中有所描述,在此通過引用將其整體并入本文。
[0041 ] 在某些實施方式中,如圖4所示,腐蝕抑制組合物可包含第一載體15a和第二載體 15b。第一載體15a可包含第一載體主體17a和成膜化合物21。第一載體15a可由微膠囊 形成。第二載體15b可包含第二載體主體17a和腐蝕抑制劑20b。第二載體15b可由微粒 形成。.
[0042] 在某些實施方式中,腐蝕抑制組合物可包含多個載體,各自具有載體主體和被載 體主體包封的腐蝕抑制劑。腐蝕抑制劑可包括具有環(huán)結(jié)構(gòu)的有機化合物。載體主體可由可 降解材料形成。在非限制性實例中,腐蝕抑制劑可為螯合劑或能夠充當(dāng)螯合劑。例如,腐蝕 抑制劑可帶有多個給體原子。在非限制性實例中,腐蝕抑制劑可包含有機化合物,例如具 有環(huán)內(nèi)給體原子和環(huán)外給體原子的雜環(huán)化合物。例如,腐蝕抑制劑可包括雜環(huán)化合物,該 雜環(huán)化合物具有與雜環(huán)化合物直接鍵合的環(huán)外給體原子(例如,2-巰基苯并噻唑和3-甲 基-5-吡唑啉酮),或不與雜環(huán)直接鍵合的環(huán)外給體原子(例如,8-羥基喹啉和8-羥基喹 哪啶)。在非限制性實例中,載體主體可包含明膠、聚氨酯、尿素甲醛、三聚氰胺甲醛/季戊 四醇四酯或其適當(dāng)組合。在某些實施方式中,所述多個載體可形成微粒。
[0043] 在圖4所示實施方式中,腐蝕抑制組合物10可包含:含有成膜化合物21的第一載 體15a,含有第一腐蝕抑制劑20b的第二載體15b,和含有不同于第一腐蝕抑制劑20b的第 二腐蝕抑制劑20c的第三載體15c。在某些實施方式中,腐蝕抑制組合物10將包含多個第 一載體15a和多個第二載體15b,以及可選的多個第三載體15c。
[0044] 如圖4大體上所示,第二載體15b可包含作為有機膦酸酯或鹽的第一腐蝕抑制劑 20b,并且第三載體15b可包含作為具有環(huán)結(jié)構(gòu)的有機化合物的第二腐蝕抑制劑20c。在非 限制性實例中,有機膦酸酯或鹽可以為膦酸衍生物(例如,苯基膦酸)。在非限制性實例中, 第二腐蝕抑制劑可為螯合劑或能夠充當(dāng)螯合劑。例如,第二腐蝕抑制劑可具有多個給體原 子。在非限制性實例中,第二腐蝕抑制劑20c可包含具有環(huán)內(nèi)給體原子和環(huán)外給體原子的 雜環(huán)化合物。例如,第二腐蝕抑制劑20c可包括雜環(huán)化合物,該雜環(huán)化合物具有與雜環(huán)化合 物直接鍵合的環(huán)外給體原子(例如,2-巰基苯并噻唑和3-甲基-5-吡唑啉酮),或不與雜 環(huán)直接鍵合的環(huán)外給體原子(例如,8-羥基喹啉和8-羥基喹哪啶)。
[0045] 在一個非限制性實例中,第一腐蝕抑制劑可為苯基膦酸,并且第二腐蝕抑制劑可 為2-巰基苯并噻唑。在另一個非限制性實例中,第一腐蝕抑制劑可為苯基膦酸,并且二腐 蝕抑制劑可為8-羥基喹啉。
[0046] 在某些實施方式中,圖4的腐蝕抑制組合物10可包含含有第一有機腐蝕抑制劑 20b的第二載體15b,和含有不同于第一腐蝕抑制劑20b的第二腐蝕抑制劑20c的第三載 體15c。第二載體15b和第三載體15c可形成為在腐蝕環(huán)境中可降解的微粒。例如,各第 一載體15a、第二載體15b和第三載體15c的第一載體主體17a、第二載體主體17b和第三 載體主體17c可由可降解材料形成。會理解的是,第一載體主體17a、第二載體主體17b和 第三載體主體17c可由相同或不同材料形成。在非限制性實例中,第一腐蝕抑制劑20b和 第二腐蝕抑制劑20c可為螯合劑或能夠充當(dāng)螯合劑。在非限制性實例中,第一腐蝕抑制劑 2〇b可為具有環(huán)結(jié)構(gòu)的有機化合物,并且第二腐蝕抑制劑20c可為具有環(huán)結(jié)構(gòu)的有機化合 物。例如,第一腐蝕抑制劑20b和第二腐蝕抑制劑20c可各自具有多個給體原子。在非限 制性實例中,腐蝕抑制劑20b和/或20c可包含具有環(huán)內(nèi)給體原子和環(huán)外給體原子的雜環(huán) 化合物。在非限制性實例中,第一