沉淀膜型缓蚀剂能在金属表面形成防腐蚀沉淀膜,沉淀膜可以由缓蚀剂的相互作用形成,也可由缓蚀剂与腐蚀介质中存在的金属离子反应形成。和次磷酸钠化学镀镍的防腐原理效果完全不同。沉淀膜的厚度比氧化膜型缓蚀剂的钝化膜要厚,一般有几百埃到1000A。由于沉淀膜电阻大,并能使金属与腐蚀介质相互隔开,因而可以抑制金属的腐蚀。在含有钙离子的中性水溶液中添加的聚磷酸盐即属于沉淀膜型缓蚀剂。这类缓蚀剂从其批制腐蚀的电极过程来分,又可分为阴极抑制型和混合抑制型两类。
1,阴极抑制型沉淀膜缓蚀剂的缓蚀机理
属于阴极抑制型的沉淀膜型缓蚀剂,有硫酸锌及聚磷酸盐等。与氧化膜型缓蚀剂不同,这是一类“安全缓蚀剂”,用量不足不会加剧腐蚀。它们的作用机理如下。
①硫酸锌
在中性含氧水溶液中,硫酸锌对铁的缓蚀作用是由于锌离子与阴极反应生成的氢氧离子反应而生成难溶性氢氧化锌沉淀膜,其反应式如下:阴极反应O2+2H2O+4e-->40H-,沉淀反应Zn2++20H--→Zn(OH)₂↓
②聚磷酸盐
是循环冷却水、锅炉用水的常用缓蚀剂。它的保护作用是由于它能形成大的胶体阳离子,例如在钙离子存在时会形成络离子(Na5CaP6O8)”。这种大的胶体阳离子,在腐蚀电池的阴极区放电而形成比较厚实的覆盖层。除上述几种阴极抑制型缓蚀剂外,还有膦酸盐(如RPOCNa2)和硅酸盐也能与水中的钙离子反应,在阴极表面形成难溶性保护膜。这些缓蚀剂单独使用时虽然不太有效果,但与其他缓蚀剂配合使用却可以发挥出很高的效能,而且用量不足也不会像氧化型缓蚀剂那样加速腐蚀。此外,砷离子与锑离子在酸性介质中抑制铁的腐蚀也是由于这些离子在阴极还原成元素砷和元素锑覆盖层,使氢的过电位大大增加。
2,混合抑制型沉淀膜缓蚀剂的缓蚀机理
这类缓蚀剂多数是有机化合物,一般分子中含有氧,氮、硫原子基团。它们的沉淀膜常由缓蚀剂分子上的反应基团与腐蚀反应中生成的金属离子相互作用而形成。8-羟基喹啉在碱性介质中对铝腐蚀的抑制作用,是由于与铝离子发生络合反应,在铝表面形成络合物沉淀膜,抑制了铝的腐蚀。除此以外,这类缓蚀剂中有的是先通过吸附作用,然后在金属表面进一步聚合而形成沉淀保护膜。此聚合物膜对阳极和阴极过程均会产生抑制作用。属于此类缓蚀剂的还有苯并三氮唑、巯基苯并四氮唑等。