一种氮杂环型碳钢酸洗缓蚀剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及钢材酸洗缓蚀剂，具体地说是用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液消耗的一种氮杂环类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。其缓蚀剂为三氮唑或噁二唑杂环类化合物中的一种或组合，其应用是用加有缓蚀剂的清洗液浸没清洗碳钢。其中：清洗液为０．１ｍｏｌ／Ｌ－１ｍｏｌ／Ｌ浓度的酸洗液，每升酸液中加入０．００１ｇ－２．０ｇ缓蚀剂在室温时浸没０．５－４ｈ。本发明专利技术缓蚀剂的成分是三氮唑杂环类化合物，该类物质具有无毒无害，易合成，原料廉价易得的特点。并且采用本发明专利技术的缓蚀剂清洗碳钢及其产品的表面，能防止在酸洗过程中基体金属的过度浸蚀和酸液的过度消耗，其用量低、效率高、持续作用能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢材酸洗缓蚀剂，具体地说是用以防止碳钢及其制品在酸 洗过程中酸对碳钢材料的腐蚀和酸液过度消耗的一种氮杂环类高效碳钢酸 洗缓蚀剂及其应用。
技术介绍
强酸清洗表面锈蚀、污垢是金属材料表面预处理、管道和锅炉系统清 洁除垢的重要清洗手段。因酸洗对维持设备的正常运行具有重要意义，迄 今仍在金属材料、机械、冶金、化工等行业中广泛使用。酸洗最常用的酸是盐酸、硫酸、柠檬酸等，但由于强酸对金属设备均 有腐蚀作用，酸洗过程中常出现"过蚀"现象，即酸洗过程中不仅清除了 金属表面的锈蚀和污垢，同时将部分金属基材也一并清除掉了。因此酸洗 过程中既会造成金属材料的腐蚀，同时产生的大量酸液，对环境造成了严 重破坏。缓蚀剂的使用能有效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，延长设备使用寿命，因而作为一种经济有效的防护 技术，缓蚀剂广泛地应用于化工、石油、能源、交通、机电、建筑等工业 部门。目前常用的缓蚀剂中，主要包括铬酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等无机化 合物，由于其具有毒副作用，环境友好性较差，其应用正在受到限制并将 逐步淘汰。同时随着人类环境保护意识的增强和可持续发展思想的深入， 对缓蚀剂的开发和应用提出了新的要求，围绕性能和经济目标研究开发对 环境不构成破坏作用即环境友好缓蚀剂成为未来缓蚀剂的发展方向。因此， 开发新的高效，环保，廉价，易得的有机缓蚀剂具有较高的生产价值和广 阔的巿场前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效，环保，廉价，易得的氮杂环类高效 碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种氮杂环类碳钢酸洗缓蚀剂，所述缓蚀剂成分为三氮唑类化合物1-苯基-2-{5-(1, 2, 4-三氮唑)-1甲基_ ( 1, 3， 4-噁二唑)-2-硫}-乙酮、 2- (4-叔丁基-苯甲基硫)-5- (1, 2， 4-三氮唑)-甲基-(1, 3, 4-噁二 唑)、1- (4-氟基苯)-3-{4- (1， 2， 4-三氮唑-1-甲氧基)-苯}-丙烯中的一种或一种以上的组合；组合比例可为任意比。所述缓蚀剂为二种氮杂环类化合物组合时，它们间按重量份数的较好复配比例为(1-100): (1-100);所述缓蚀剂为三种氮杂环类化合物组合时，它们间按重量份数的较好 复配比例为(1-100): (1-100) : (1-100);所述的氮杂环类碳钢酸洗缓蚀剂的应用是用加有三氮唑或噁二唑类 缓蚀剂的酸洗液浸没清洗钢材；酸洗液为酸液，每升酸液中加入缓蚀剂的 量为0. 001 g-2. 0 g,浸没温度为室温，时间为l-4h;其中酸液为稀盐酸或稀硫酸，浓度为0.1 mol/L-l mol/L。本专利技术的原理在于本专利技术涉及的氮杂环类缓蚀剂是具有三氮唑环的 化合物，分子内含有氮、氧、氟、杂环等原子或原子团，能有效地吸附于 碳钢表面，起到缓蚀作用。本专利技术的有益效果是1. 成本低。本专利技术缓蚀剂为氮杂环类化合物及其衍生物，合成步骤简 单，原料廉价易得；属绿色型缓蚀剂，2. 环境友好。本专利技术缓蚀剂为氮杂环类化合物，为有机缓蚀剂，与目 前常用的无机缓蚀剂相比，无毒无害，不存在使用后的环境问题；对环境 和生物无毒无害，符合绿色缓蚀剂发展的趋势，3.用量低，使用效果好。本专利技术用于碳钢表面酸洗，添加少量的缓 蚀剂就可有效抑制金属材料在酸洗过程中金属的过度浸蚀(即有害腐蚀) 以及酸液的过度消耗，与目前常用的缓蚀剂比较，具有用量低、缓蚀效率 高、持续作用能力强、可反复使用的突出优点。4.缓蚀性能稳定。本专利技术能承受清洗条件的变化，如清洗剂浓度、温 度、流速等，不影响缓蚀剂的缓蚀效果。具体实施方式本专利技术按照GB10124 - 88《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》进 行挂片失重试验。 实施例1酸洗液为稀盐酸，浓度为0. 5M，酸洗液用量100L，加入l-苯基-2-{5-(1, 2, 4-三氮唑)-1甲基-(1, 3, 4-噁二唑)-2-硫}-乙酮35 g，在室 温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中3 h。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为95 %,显示为高效的缓蚀剂。 实施例2酸洗液为稀盐酸，浓度为Q. 5M，酸洗液用量100 L，加入2- (4-叔丁 基-苯甲基硫)-5- (1, 2, 4-三氮唑)-甲基-(1, 3, 4-噁二唑)20g、 1-(4-氟基苯)-3-{4-(1， 2, 4-三氮唑-l-甲氧基)-苯}-丙烯20g,在室温 条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没3 h。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96 %，显示为高效的缓蚀剂。 实施例3酸洗液为稀盐酸，浓度为1M,酸洗液用量100L，加入1-(4-氟基苯) -3-{4- (1， 2， 4-三氮唑-1-甲氧基)-苯}-丙烯35 g,在室温条件下将待 清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没3 h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为93 %，显示为高效的缓蚀剂。实施例4酸洗液为稀盐酸，浓度为1M,酸洗液用量100L,加入2-(4-叔丁基 -苯甲基硫)-5-(1, 2， 4-三氮唑)-甲基-(1, 3, 4-噁二唑)20g、 l-(4-氟基苯)-3-{4-(1, 2， 4-三氮唑-l-甲氧基)-苯)-丙烯20g,在室温条件 下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没3h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为97 %，显示为高效的缓蚀剂。实施例5酸洗液为稀盐酸，浓度为0.6M,酸洗液用量IOO L,加入2- (4-叔丁 基-苯甲基硫)-5- (1, 2, 4-三氮唑)-甲基-(1, 3， 4-噁二唑)40 g, 在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中3 h。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96 %，显示为高效的缓蚀剂。实施例6酸洗液为稀盐酸，浓度为0. 6M，酸洗液用量100L,加入l-苯基-2-{5-(1, 2, 4_三氮唑)-1甲基-(1, 3, 4-噁二唑)-2-硫}-乙酮20g、 2-(4-叔丁基-苯甲基硫)-5-(1, 2， 4-三氮唑)-甲基-(1, 3, 4-噁二唑)20g， 在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没3 h。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为98 %，显示为高效的缓蚀剂。实施例7酸洗液为稀硫酸，浓度为0. 1M，酸洗液用量100L，加入l-苯基-2-{5-(1, 2， 4-三氮唑)-1甲基-(1， 3， 4-噁二唑)-2-硫}-乙酮25g,在室 温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没4 h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为93 %，显示为髙效的缓蚀剂。 实施例8酸洗液为稀硫酸，浓度为O. 1M，酸洗液用量100L,加入2-(4-叔丁 基-苯甲基硫)-5- (1, 2， 4-三氮唑)-甲基-(1, 3， 4-噁二唑)20g和 1-苯基-2-{5- (1， 2， 4_三氮唑)-1甲基-(l， 3, 4-噁二唑)-2-硫}-乙 酮25g,在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没4 h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为97 %，显示为高效的缓蚀剂。实施例9酸洗液为稀硫酸，浓度为0. 1M，酸洗液用量100L,加入2- (4-叔丁 基-苯甲基硫)-5- (1， 2, 4-三氮唑)-甲基-(1, 3, 4-噁二唑)30g,在 室温条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮杂环类碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于：所述缓蚀剂的有效成分为氮杂环类化合物１－苯基－２－｛５－（１，２，４－三氮唑）－１甲基－（１，３，４－噁二唑）－２－硫｝－乙酮、２－（４－叔丁基－苯甲基硫）－５－（１，２，４－三氮唑）－甲基－（１，３，４－噁二唑）、１－（４－氟基苯）－３－｛４－（１，２，４－三氮唑－１－甲氧基）－苯｝－丙烯的一种或一种以上的组合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟华，张胜涛，陶志华，邓俊英，田惠文，侯保荣，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]