一种新型高分子碳钢缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型高分子碳钢缓蚀剂及其制备方法，所述高分子碳钢缓蚀剂由氨基酸提供的结构单元、C2

【技术实现步骤摘要】
一种新型高分子碳钢缓蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种新型高分子碳钢缓蚀剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，我国水处理化学品品种不全，大多是剖析、效仿或依据国外专利研制的，加上我国水处理化学品工业发展较短，科研经费有限，导致基础薄弱、技术落后、整体水平不高的现象。在品种上与国外的差距主要体现在新型环保水溶性共聚物水处理化学品。
[0003]目前碳钢缓蚀剂依然以磷系、锌盐配方为主。磷系水处理化学品中含磷化合物占了相当大的比重，如无机磷酸盐、有机磷酸酯、有机磷酸、膦羧酸等，因其优良的性价比在工业循环冷却系统中得到了广泛应用，至今仍占绝对主导的地位。
[0004]近年来，国内外在低磷及无磷水处理药剂配方上虽有不少成果面世，如CN111003822A、CN109133387A、CN102351327B、CN104150617B对无磷阻垢缓蚀剂均有报导，但其缓蚀性能依然达不到实际应用的要求，都需要复配锌盐、钼酸盐等无机缓蚀剂提高缓蚀剂性能。锌盐、钼酸盐等复配产品，时效性短、不稳定且对碱度等存在环境条件要求较高，易析出，容易造成二次污染。
[0005]随着环境保护的要求越来越高，磷系和难降解的水处理化学品必将受到限制，取而代之将是新型绿色水处理药剂以及环境友好的“污染物零排放技术”。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种新型高分子碳钢缓蚀剂及其制备方法，以解决现有技术存在的环境二次污染及缓蚀效果差，无磷碳钢缓蚀剂不能彻底代替含磷药剂及锌盐复配药剂的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0008]一种新型高分子碳钢缓蚀剂，由氨基酸提供的结构单元、C2-C10的伯胺化合物提供的结构单元、C2-C10的羧酸化合物提供的结构单元、有机硫化物提供的结构单元组成。
[0009]作为进一步的优化，所述高分子碳钢缓蚀剂包括以下重量份数的原料：15-30重量份的氨基酸、10-45重量份的伯胺化合物、20-35重量份的羧酸化合物、20-30重量份的有机硫化物、150-200重量份的水。
[0010]作为进一步的优化，所述氨基酸为L-天冬氨酸、N-月桂酰基肌氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸中的一种或多种。
[0011]作为进一步的优化，所述有机硫化物为硫脲、S-羧乙基硫代琥珀酸中的一种或两种。
[0012]作为进一步的优化，所述羧酸化合物为己二酸、丁二酸、马来酸、乙二酸中一种或多种。
[0013]作为进一步的优化，所述伯胺化合物为己二胺、对苯二胺、乙二胺、丙二胺中的一
种或多种。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种新型高分子碳钢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1：将15-30重量份的氨基酸、10-45重量份的伯胺化合物、20-35重量份的羧酸化合物溶于100重量份水中，混均，140℃～165℃下保温1～2h；
[0016]S2：有机硫化物溶液的配置：将20-30重量份的有机硫化物溶于50-100重量份的水中，混均；
[0017]S3：向S1的溶液中缓慢滴加S2的有机硫化物溶液，滴加温度150℃～160℃，滴加时间控制在1-3h；
[0018]S4：滴加完毕，升温回流1-2h，得到无色至淡黄色透明液体，冷却至室温，得到目标产物。
[0019]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种新型高分子碳钢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020]S1：将15-30重量份的氨基酸、20-35重量份的羧酸化合物溶于100重量份水中，混均，140℃～165℃下保温1～2h；
[0021]S2：将20-30重量份的有机硫化物和10-45重量份的伯胺化合物溶于50-100重量份的水中，混均；
[0022]S3：向S1的溶液中缓慢滴加S2的混合溶液，滴加温度150℃～160℃，滴加时间控制在1-3h；
[0023]S4：滴加完毕，升温回流1-2h，得到无色至淡黄色透明液体，冷却至室温，得到目标产物。
[0024]一种新型高分子碳钢缓蚀剂由氨基酸、伯氨化合物、羧酸化合物、有机硫化物等逐步缩合反应制备的多极性高分子多元共聚物，其分子链中含有大量多极性官能团(酰胺基团、氨基酸基团、巯基、羧酸等)，含孤对电子的元素(N、O、S)及不饱和化学键、极性官能团与金属表面空轨道(d轨道)形成杂化配位键，新型高分子碳钢缓蚀剂在金属表面形成一层稳定、牢固的保护膜，可有效防止金属腐蚀。该保护膜可以阻断腐蚀电池的形成以及防止腐蚀离子到达金属表面。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]1)新型高分子碳钢缓蚀剂在金属表面形成一层稳定、牢固的保护膜，可有效防止金属腐蚀，具有优异的缓蚀性能，缓蚀性能优于磷系碳钢缓蚀剂。
[0027]2)该新型无磷高分子缓蚀剂成膜稳定、牢固，适用范围广，对循环水水质要求低，在各种水质下均可达到良好的效果。
[0028]3)该新型高分子无磷碳钢缓蚀剂形成的保护膜不受腐蚀性离子干扰，可适用于高氯离子、高浓缩倍率的冷却循环水系统。
[0029]4)该新型高分子无磷碳钢缓蚀剂含有大量氨基酸基团易生物降解，属于绿色水处理化学品，在使用过程中不会对系统乃至环境造成二次污染。
具体实施方式
[0030]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术不局限于这些实施例。
[0031]实施例1
[0032]S1：将15重量份的谷氨酸、45重量份的对苯二胺、35重量份的马来酸溶于100重量份水中，混均，150℃下保温2h；
[0033]S2：有机硫化物溶液的配置：将30重量份的S-羧乙基硫代琥珀酸溶于100重量份的水中，混均；
[0034]S3：搅拌状态下，向S1的溶液中缓慢滴加S2的S-羧乙基硫代琥珀酸溶液，滴加温度155
±
5℃，滴加时间控制在3h；
[0035]S4：滴加完毕，升温回流2h，得到无色至淡黄色透明液体，冷却至室温，得到高分子碳钢缓蚀剂。
[0036]实施例2
[0037]S1：将20重量份的L-天冬氨酸、30重量份的己二胺、30重量份的己二酸溶于100重量份水中，混均，165℃下保温1.5h；
[0038]S2：有机硫化物溶液的配置：将25重量份的硫脲溶于75重量份的水中，混均；
[0039]S3：搅拌状态下，向S1的溶液中缓慢滴加S2的硫脲溶液，滴加温度150
±
5℃，滴加时间控制在2h；
[0040]S4：滴加完毕，升温回流1.5h，得到无色至淡黄色透明液体，冷却至室温，得到高分子碳钢缓蚀剂。
[0041]实施例3
[0042]S1：将30重量份的苯丙氨酸、10重量份的乙二胺、20重量份的乙二酸溶于100重量份水中，混均，140℃下保温1h；
[0043]S2：有机硫化物溶液的配置：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高分子碳钢缓蚀剂，其特征在于，所述高分子碳钢缓蚀剂由氨基酸提供的结构单元、C2-C10的伯胺化合物提供的结构单元、C2-C10的羧酸化合物提供的结构单元、有机硫化物提供的结构单元组成。2.根据权利要求1所述的一种新型高分子碳钢缓蚀剂，其特征在于，所述高分子碳钢缓蚀剂包括以下重量份数的原料：15-30重量份的氨基酸、10-45重量份的伯胺化合物、20-35重量份的羧酸化合物、20-30重量份的有机硫化物、150-200重量份的水。3.根据权利要求1或2所述的一种新型高分子碳钢缓蚀剂，其特征在于，所述氨基酸为L-天冬氨酸、N-月桂酰基肌氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的一种新型高分子碳钢缓蚀剂，其特征在于，所述有机硫化物为硫脲、S-羧乙基硫代琥珀酸中的一种或两种。5.根据权利要求1或2所述的一种新型高分子碳钢缓蚀剂，其特征在于，所述羧酸化合物为己二酸、丁二酸、马来酸、乙二酸中一种或多种。6.根据权利要求1或2所述的一种新型高分子碳钢缓蚀剂，其特征在于，所述伯胺化合物为己二胺、对苯二胺、乙二胺、丙二胺中的一种或多种。7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的新...

【专利技术属性】
技术研发人员：张留成，郭翠娟，刘文峰，徐旭东，梁清雷，梁新新，耿俊玲，郑萍，高云峰，
申请(专利权)人：山东天庆科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：