缩聚物及其制备方法及缩聚物在设备的酸洗中的应用技术

本发明专利技术涉及精细化工技术领域，公开了缩聚物及其制备方法及缩聚物在设备的酸洗中的应用。该缩聚物的结构单元为环糊精包合的式(I)所示的结构单元，其中，R1选自H、C1‑

【技术实现步骤摘要】
缩聚物及其制备方法及缩聚物在设备的酸洗中的应用


[0001]本专利技术涉及精细化工
，具体地，涉及缩聚物及其制备方法及缩聚物在设备的酸洗中的应用。

技术介绍

[0002]酸洗广泛应用于各个工业部门(如电力、石化、冶金和电子等)中的换热设备、传热设备、冷却设备、钢铁及其他金属材料的轧制鳞皮及氧化层等表面的水垢和金属垢的清洗。电力部门的热力设备(如锅炉)和化工设备的酸洗尤其重要。从社会经济的角度来看，酸洗可减少因污垢带来的燃料耗费；从环境保护的角度来看，减少了燃料废气和大气污染；从安全角度来看，锅炉和换热器等热力设备在使用过程中逐渐形成各类污垢，而这些污垢导热不良会致使炉管局部温度升高，降低钢材的强度，从而导致爆管事故的发生，影响锅炉及换热设备运行，而通过酸洗可保证设备的正常运行。
[0003]酸洗常用的酸有盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等无机酸以及柠檬酸、EDTA等有机酸。但由于酸对金属设备均有腐蚀作用，尤其无机酸的腐蚀更为严重，同时所放出的氢会向金属内部扩散，使被清洗的设备发生氢脆。另外，酸洗析出的大量酸性气体会恶化劳动条件。因此，在酸洗时要加入缓蚀剂，以抑制金属在酸性介质中的腐蚀、减少酸的使用量、提高酸洗效果、延长热力设备的使用寿命。
[0004]酸洗缓蚀剂的第一个专利申请是1860年英国公布用糖浆及植物油的混合物作为酸洗铁板时的缓蚀剂。到了20世纪20年代，金属缓蚀剂有甲醛、蒽、喹啉、吡啶、硫脲及衍生物；40年代，含氮的脂肪胺、芳香胺、杂环化合物、硫脲和硫醇已普遍作为酸洗缓蚀剂使用；50年代到60年代是有机缓蚀剂；70年代后是复配组成的缓蚀剂；80年代出现了苯并咪唑类不锈钢和碳钢的盐酸缓蚀剂、铜缓蚀剂和苄基季铵盐固体多用酸洗缓蚀剂等。90年代至今所研制的酸洗缓蚀剂主要有咪唑啉类和含硫咪唑啉衍生物，如SM-硫脲缩合物、IS-129咪唑啉类等铜的盐酸缓蚀剂、脱氢松香基咪唑啉类缓蚀剂、SH-707、IS-156、BH-2等。
[0005]醛-胺缩聚物作为一种重要的、常用的黑色金属酸洗缓蚀剂，如主要成分的结构为的产品。这类产品容易因反应不完全造成产品中含有游离的苯胺、甲醛，因苯胺和甲醛有毒性，对操作工人的健康和环境都有害；另外反应条件不同所得产品聚合度不同，因此性能也不稳定(见《缓蚀剂》(第二版).北京:化学工业出版社，2008.第169页)。此外，这类产品微溶于盐酸，不能久存，因为时间长了会聚合成高分子化合物，从而不溶于酸中，从而丧失缓蚀的作用。
[0006]为此，现有的缓蚀剂有待进一步改进。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在的上述缺陷，提供缩聚物及其制备方法及缩聚物在设备的酸洗中的应用，该缩聚物为胺-醛缩聚物，具有优良的缓蚀性能，化学性质稳定，易溶于各种酸性溶液，产品适应性广，且不含游离的胺类和醛类，为环境友好的酸洗缓蚀剂，符合绿色环保的要求，同时，投加量少，处理过程简单且效果明显，易于推广应用。
[0008]本专利技术的专利技术人意外发现，在酸性溶液中，环糊精包合的胺-醛缩聚物化学性质稳定，环境友好，易溶于各种酸性溶液，且具有优良的缓蚀性能。因此，为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种缩聚物，该缩聚物具有结构如式(I)所示的结构单元：
[0009][0010]其中：R1选自H、C
1-12
的直链烷基或C
1-12
的直链烷氧基；
[0011]表示环糊精结构。
[0012]本专利技术第二方面提供了一种制备缩聚物的方法，该方法包括：
[0013](A)将环糊精与式(II)所示的胺进行接触，获得式(III)所示的环糊精包合物；
[0014][0015](B)将环糊精包合物与醛和/或醛的前驱体混合进行缩聚反应；
[0016]其中，所述醛的前驱体能够在步骤(B)的反应体系中提供结构式如H-CHO所示的醛；R2选自H、C
1-12
的直链烷基或C
1-12
的直链烷氧基；表示环糊精结构。
[0017]本专利技术第三方面提供了采用上述制备缩聚物的方法制得的缩聚物。
[0018]本专利技术第四方面提供了上述缩聚物在设备的酸洗中的应用。
[0019]本专利技术提供的制备缩聚物的方法，首先将环糊精(简称CD)与式(II)所示的胺进行包合以形成环糊精包合物，再将环糊精包合物与醛和/或醛的前驱体混合后进行缩聚反应得到缩聚物，在制备缩聚物的过程中不产生游离的不含游离的胺类和醛类，对人体和环境无害，所得的缩聚物具有优良的缓蚀性能，且化学性质稳定。本专利技术的专利技术人通过对比实验发现，通过先进行缩聚反应，然后进行CD包合反应得到的产品，性能与直接进行醛胺缩合的产物相当，均有不稳定的特性。因此，采用本专利技术的制备缩聚物的方法，先进行胺的包合，再进行胺醛的缩聚反应，在整个制备过程中，不产生游离的胺类和醛类，因此对人体和环境无害，而且，所得的缩聚物化学性质稳定，易溶于各种酸性溶液，具有优良的缓蚀效果。
[0020]本专利技术将上述缩聚物或利用上述方法制备得到的缩聚物用于设备的酸洗，在黑色金属在无机酸或有机酸中进行酸洗的过程中，加入上述缩聚物或利用上述方法制备的缩聚物，设备缓蚀效果较好，且缩聚物投加量少，处理过程简单且效果明显，易于推广应用。
具体实施方式
[0021]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0022]本专利技术一方面提供一种缩聚物，该缩聚物具有结构如式(I)所示的结构单元：
[0023][0024]其中，R1选自H、C
1-12
的直链烷基或C
1-12
的直链烷氧基；表示环糊精结构；所述缩聚物的各个结构单元相同或不同。
[0025]本专利技术中，所述环糊精结构可以由常见的可以将胺包合的环糊精及其衍生物提供，例如可以为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的至少一种。式(I)中，所述环糊精结构包合所述苯胺结构。
[0026]本专利技术中，所述R1选自H、C
1-12
(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C
10
、C
11
或C
12
)的直链烷基或C
1-12
(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C
10
、C
11
或C
12
)的直链烷氧基。优选地，R1为H、甲基、乙基、正丁基、正十二烷基、甲氧基、丁氧基和十二烷氧基中的一种。
[0027]本专利技术中，所述缩聚物具有至少两个式(I)所示的结构单元，而各个结构单元可以相同或不同，具体而言，各个结构单元中的环糊精结构与R1可以相同或不同。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缩聚物，其特征在于，该缩聚物具有结构如式(I)所示的结构单元：其中：R1选自H、C
1-12
的直链烷基或C
1-12
的直链烷氧基；表示环糊精结构；所述缩聚物的各个结构单元相同或不同。2.根据权利要求1所述的缩聚物，其中，R1选自H、甲基、乙基、正丁基、正十二烷基、甲氧基、丁氧基或十二烷氧基；和/或，所述环糊精结构由α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精提供。3.根据权利要求1或2所述的缩聚物，其中，所述缩聚物的平均聚合度为2-25，优选为5-20。4.一种制备缩聚物的方法，其特征在于，该方法包括：(A)将环糊精与式(II)所示的胺进行接触，获得式(III)所示的环糊精包合物；(B)将环糊精包合物与醛和/或醛的前驱体混合进行缩聚反应；其中，所述醛的前驱体能够在步骤(B)的反应体系中提供结构式如H-CHO所示的醛；R2选自H、C
1-12
的直链烷基或C
1-12
的直链烷氧基；表示环糊精结构。5.根据权利要求4所述的方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏婷，张建枚，桂中明，马焕平，樊大勇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：