由于缓蚀剂应用广泛,种类繁多,缓蚀剂的缓蚀机理又十分复杂,目前尚缺乏一种既能把各种缓蚀剂分门别类,又能把缓蚀剂组成、结构和缓蚀机理反映出来的完善分类方法。常见的分类方法主要有以下几种:
从电化学反应的观点出发,按照缓蚀剂对电极过程的影响,可将缓蚀剂分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂三类。第一类主要是阻滞阳极过程的反应,第二类主要是减缓阴极过程的反应,而第三类则同时减缓两种反应。阳极型缓蚀剂如果用量不足,会加剧金后的孔蚀,因此有“危险性缓蚀剂”之称。
按缓蚀剂的化学组成分类,缓蚀剂可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两大类。由于无机物和有机物的缓蚀作用机理明显不同,按照缓蚀剂的化学组成和结构分类,有助于研究合成新的缓蚀剂,确定台有复杂组分的缓蚀剂混合物,以及它们中能起缓蚀作用的主要组分。
按缓蚀剂在金后表面形成保护膜的特征分类,可分为氧化型膜缓蚀剂、吸附型膜缓蚀剂和沉淀型膜缓蚀剂。
氧化型膜缓蚀剂直接或间接氧化被保护金属,在其表而形成金后氧化物薄膜,阻止腐蚀反应的进行,氧化型膜缓蚀剂一般对可钝化金屈(铁族过渡性金后)有良好保护作用,而对于不钝化金屈如铜、锌等非过渡性金后则没有多大效果,当然在可溶解氧化膜的酸中也不会有效果。建立保护性氧化膜臀满足以下条件:保护膜必须薄(一般小于0.01um),膜形成的电阻率一般低于0.01Ω·cm;膜是电于导电体;具有阳极钝化曲线的特征形状,在能氧化金后上膜形成得快,膜憎水并相对不溶于酸。
沉淀型膜缓蚀剂本身是水溶性的,但与腐蚀环境中共存的其他离于作用后,可形成难溶于水或不溶于水的沉积物膜,对金屑起保护作用。其中聚合磷酸盐和锌盐等为水中离于型,铁离子等共存可形成难镕盐。要使这类难镕盐具有保护效果,应注意以下几点:
(1)水中析出的难镕盐的微结晶与金属表面之间发生静电引力。
(2)在局部电他的阴极区产生的氢氧根离于易析出氢氧化物沉积物。
(3)金属表面和已析出的盐结晶表面是盐析出的结晶核。
(4)缓蚀刑和钙离子等在金屑表面板富集(由于吸附等因素)而形成过饱和溶液。
这种膜是多孔的,其效果要比氧化型膜差,和金属表面结合强度也差。
吸附型膜缓蚀剂分子中有极性基团,能在金屑表面吸附成膜,并由分子中的硫水基团来阻碍水和去极刑到达金屑表面,从而保护金属。
除以上分类方法外,常见的分类方法还有按使用介质分类和按缓蚀刑使用范围分类等分类方法,在实际工作和生产应用中,我们通常提到和采用的一般是按使用范围进行的缓蚀剂分类方法。
在各类缓蚀剂中,以酸性和中性水镕性缓蚀剂以及大气腐蚀缓蚀剂应用最为广泛。石油工业较早地使用了缓蚀剂,并成功地防护了油、气井中的设施,以及储油、气罐,炼油设备等的腐蚀。