一种抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂制造技术

本发明专利技术属于缓蚀剂生产领域，具体为一种抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂。该缓蚀剂包括十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸盐、苯并三氮唑和乌洛托品，质量比例关系为0.1‑1：3‑5：6‑10：4‑8。其应用方法为：用加有该复合缓蚀剂的酸洗液浸没清洗钢材；其中酸洗液浓度为0.5～2.0 mol/L的稀硫酸或稀盐酸，每升酸洗液中加入缓蚀剂的质量浓度为0.015～0.025%，酸洗温度为20～50℃，酸洗时间为0.5～24小时。本缓蚀剂用量少，缓蚀率高。可用于碳钢表面酸洗，仅添加少量的缓蚀剂就可以有效抑制钢表面在酸洗过程中的过度浸蚀与酸液的过度消耗，缓蚀性能稳定、可反复使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于缓蚀剂生产领域，具体为一种抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂。
技术介绍
金属材料在现代化工生产中占有非常重要的地位，然而金属的腐蚀也随之成为一个全球性的问题，金属腐蚀造成了重大的直接或间接经济损失、环境污染甚至危及人身安全，故许多科技工作者不断地进行金属腐蚀与防护研究，以期通过努力能将金属腐蚀程度降到最低。金属酸洗腐蚀又是金属腐蚀的重要构成部分，如今降低金属酸洗腐蚀最有效、最常见的方法之一就是在酸洗过程中添加缓蚀剂。金属中，钢材应用占领着重要的地位，在其产品加工过程中，常用稀硫酸或稀盐酸进行表面清洗，以去除表面的氧化膜或腐蚀产物。由于强酸对金属设备有腐蚀作用。所以需要研发金属酸洗缓蚀剂来替代单一的物质。目前，制备金属酸洗缓蚀剂的研究取得了重大进展，逐步从单一、毒性大、缓蚀率低、生产成本高、应用范围狭窄向复合、多功能、高效廉价、易得、应用范围广的方向发展。通常实际应用中，单一缓蚀剂的腐蚀抑制效果存在一定的局限性，因此，采用复配手段，通过多元物质间的缓蚀协同效应，研发低成本、高缓蚀性能、环境友好的复合型商品缓蚀剂成为了研究热点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种高效、廉价、环境友好的复合型碳钢酸洗缓蚀剂配方。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂，包括以下成分：十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸盐、苯并三氮唑和乌洛托品，质量比例关系为0.1-1：3-5：6-10：4-8。作为优选，抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂，包括以下成分：十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸盐、苯并三氮唑和乌洛托品，质量比例关系为0.5-1：3-5：8-10：6-8。更进一步优选，抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂，其特征在于包括以下成分：十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸盐、苯并三氮唑和乌洛托品，质量比例关系为0.8：4：10：7。所述的硫氰酸盐可以为硫氰酸钾或硫氰酸钠。一种抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂的应用方法，用加有该复合缓蚀剂的酸洗液浸没清洗钢材；其中酸洗液浓度为0.5～2.0mol/L的稀硫酸或稀盐酸，每升酸洗液中加入缓蚀剂的质量浓度为0.015～0.025％，酸洗温度为20～50℃，酸洗时间为0.5～24小时。十六烷基二甲基乙基溴化铵为一种阳离子表面活性剂，它是由极性基(含孤对电子的N原子)和非极性的疏水基(烷基)两部分组成，其缓蚀机理是电子给予体的极性基吸附在钢表面，使钢表层形成双电层，而非极性基则背对钢表面作定向排列，形成疏水层，阻止了溶液中的腐蚀介质与钢表面的接触，从而使钢的腐蚀反应受到抑制，此外，它可以和硫氰酸盐中的硫氰酸根离子发生联合吸附；苯并三氮唑化合物含有三氮杂环，乌洛托品是一种四聚的叔胺，都
为小分子化合物，它们分子内都含有氮原子，氮原子的孤对电子可以与钢原子上的空d轨道配位成键，有效吸附于钢表面，使其在钢表面形成更加致密的吸附膜层，从而抑制钢的腐蚀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(一)、成本低廉。十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸盐、苯并三氮唑和乌洛托品原料廉价易得。(二)、环保友好。本专利缓蚀剂所用的有机和无机化合物与目前常见的缓蚀剂相比，属于环保友好型缓蚀剂，符合绿色缓蚀剂的发展理念。(三)、用量少，缓蚀率高。本专利缓蚀剂用于碳钢表面酸洗，仅添加少量的缓蚀剂就可以有效抑制钢表面在酸洗过程中的过度浸蚀与酸液的过度消耗，与目前常见的缓蚀剂相比，具有用量少、缓蚀率高、缓蚀性能稳定、可反复使用的优点。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步的详细说明，但本专利技术的保护范围并不局限于此具体实施方式。本专利技术扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。实施例1酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5mol/L，加入苯并三氮唑，使其质量浓度为0.02％。试验材料为Q235钢片，规格为5.0×2.5×0.2cm，表面积为28.0cm2。试验采用失重法，25℃下将钢片浸没在酸洗液中24h，通过钢片酸腐蚀过程中的质量损失计算缓蚀效率。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为78.32％，显示为具有一定缓蚀效果的酸洗缓蚀剂。实施例2：酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5mol/L，加入苯并三氮唑和硫氰酸钾[二者的质量比为8:4]，使其质量浓度为0.02％。测试方法同实施案例1。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为85.28％，显示为具有一定缓蚀效果的酸洗缓蚀剂。实施例3:酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5mol/L，加入苯并三氮唑、硫氰酸钾和乌洛托品[三者的质量比为8:4:8]，使其质量浓度为0.02％。测试方法同实施案例1。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为90.62％，显示为具有一定缓蚀效果的酸洗缓蚀剂。实施例4：酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5mol/L，加入缓蚀剂，十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸钾、苯并三氮唑和乌洛托品，质量比为0.8：4：10：7，使其质量浓度为0.02％。测试方法同实施案例1。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为98.45％，显示为高效的酸洗缓蚀剂。实施例5：酸洗液为稀硫酸，浓度为1.0mol/L，方法与缓蚀剂浓度同实施案例4。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为96.56％，显示为高效的酸洗缓蚀剂。实施例6：酸洗液为稀盐酸，浓度为0.5mol/L，方法与缓蚀剂浓度同实施案例4。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为98.62％，显示为高效的酸洗缓蚀
剂。实施例7：酸洗液为稀盐酸，浓度为1.0mol/L，方法与缓蚀剂浓度同实施案例4。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为96.06％，显示为高效的酸洗缓蚀剂。实施例8：酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5mol/L，酸洗温度为50℃，方法与缓蚀剂浓度同实施案例4。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为99.33％，显示为高效的酸洗缓蚀剂。实施例9：酸洗液为稀盐酸，浓度为0.5mol/L，酸洗温度为50℃，方法与缓蚀剂浓度同实施案例4。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为98.55％，显示为高效的酸洗缓蚀剂。实施例10：酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5mol/L，依次加入缓蚀剂，十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸钾、苯并三氮唑和乌洛托品，其质量比为0.8：4：10：7，使其质量浓度为0.01％。测试方法同实施案例1。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为92.45％，显示为具有一定缓蚀效果的酸洗缓蚀剂。实施例11：酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5mol/L，依次加入缓蚀剂，十六烷基二甲基乙
基溴化铵、硫氰酸钾、苯并三氮唑和乌洛托品，其质量比为0.8：4：10：7，使其质量浓度为0.03％。测试方法同实施案例1。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为98.92％，显示为高效的酸洗缓蚀剂。实施例12：酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5mol/L，依次加入十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸钾、苯并三氮唑和乌洛托品，其质量比为0.1：3：6：4，使其质量浓度为0.02％。测试方法同实施案例1。结论：通过试验测试可获得的缓蚀效率为89.68％，显示为具有一定缓蚀效果的酸洗缓蚀剂。实施例13：酸洗液为稀硫酸，浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂，其特征在于包括以下成分：十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸盐、苯并三氮唑和乌洛托品，质量比例关系为0.1‑1：3‑5：6‑10：4‑8。

【技术特征摘要】
1.一种抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂，其特征在于包括以下成分：十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸盐、苯并三氮唑和乌洛托品，质量比例关系为0.1-1：3-5：6-10：4-8。2.根据权利要求1所述的抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂，其特征在于包括以下成分：十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰酸盐、苯并三氮唑和乌洛托品，质量比例关系为0.5-1：3-5：8-10：6-8。3.根据权利要求1所述的抑制碳钢在酸洗过程中腐蚀的新型复合缓蚀剂，其特征在于包括以下成分：十六烷基二甲基乙基溴化铵、硫氰...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔益顺，向云刚，谯康全，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川;51