【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防护领域，尤其是金属酸洗腐蚀与防护领域，具体为一种n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备及其作为金属酸洗缓蚀剂的应用。
技术介绍
1、众所周知，金属材料是现代社会使用最广泛的工程材料，其在国民经济各领域均发挥着极其重要的作用。然而，从日常生活到生产实践，从尖端科学技术到国防工业，凡是使用金属材料的地方，都不同程度地存在着金属腐蚀问题，金属材料的腐蚀已严重影响和制约国民经济各领域的发展。
2、金属材料及其设备腐蚀不仅给人类社会带来巨大经济损失，还可能造成灾难性事故，并引起资源和能源的浪费，造成环境污染。在金属材料和设备所涉及的众多腐蚀类型中，盐酸和硫酸等无机酸导致的酸洗腐蚀是最具代表性的腐蚀类型。目前，就金属酸洗腐蚀而言，添加缓蚀剂是防止或减缓其腐蚀最常用、最有效和成本低的方法之一，其已在石油、化工、建筑、机械、冶金、制冷、交通运输及国防工业等各个领域中得到了广泛应用。
3、到目前为止，用于减缓金属酸洗腐蚀的缓蚀剂尽管种类多、数量大，但不同类型的缓蚀剂仍各自存在一些缺陷。例如：胺类缓蚀剂在单一组分情况下的缓蚀效果不够理想，需进行复配后，才能加以应用；硫脲衍生物的缓蚀效果受取代基影响大，且缓蚀剂的使用浓度存在最优范围；天然松香及衍生物的应用性能较差，通常需经过改性后才能得到广泛应用；已报道的部分缓蚀剂有一定毒性，不利于环境保护，以及国民经济的持续发展。
4、因此，开发缓蚀性高、稳定好和适用范围广的低成本、环保型缓蚀剂对减少直接经济损失，促进国民经济和高新技术可持续发
5、有机缓蚀剂的结构设计基本思路是在缓蚀剂分子引入具有孤对电子的杂原子和具有π电子的不饱和键(特别是共轭π键)，以增强缓蚀剂分子与金属基体表面原子的相互作用力(物理和/或化学作用)，以提高其缓蚀率、减少缓蚀剂用量。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备及其作为金属酸洗缓蚀剂的应用。本专利技术的缓蚀剂能够用于抑制金属的酸洗腐蚀，应用范围广，具有良好的缓蚀性能。且该缓蚀剂能更好地承受各种清洗条件的变化，尤其具有持续作用时间长的优点。另外，本专利技术的酸洗缓蚀液具有制备成本低、缓蚀剂用量少、缓蚀率高、稳定好、持续作用时间长等优点，具有较高的应用价值，值得大规模推广和应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)，其结构式为：
4、
5、该化合物是一种具有氮原子的共轭有机化合物
6、一种n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)作为金属酸洗缓蚀剂的应用，n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的浓度为0.75-3.00mmol/l；该金属酸洗缓蚀剂能够用于金属的酸洗。
7、n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备方法，其反应式为：
8、
9、其具体制备方法包括如下步骤：
10、1)将溶解有对苯二胺的溶液缓慢滴加至含有2-吡咯甲醛的溶液中，在室温条件下搅拌反应得到淡黄色溶液，静置过夜，得到淡黄色沉淀；
11、2)减压过滤步骤1)中的沉淀，用少量溶剂洗涤滤饼，得到淡黄色固体粉末；
12、3)真空烘干步骤2)中的淡黄色固体粉末，得到n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)。
13、作为本申请中一种较好的实施方式，步骤1)中的对苯二胺与2-吡咯甲醛的用量比为0.01mol:0.021-0.025mol。
14、作为本申请中一种较好的实施方式，步骤1)中的溶剂为甲醇、乙醇、乙腈中的任意一种。
15、作为本申请中一种较好的实施方式，步骤1)中的溶剂用量为35-50ml。
16、作为本申请中一种较好的实施方式，步骤1)中的滴加时间为30-45min。
17、作为本申请中一种较好的实施方式，步骤1)中的搅拌时间为6-8h。
18、n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)作为金属缓蚀剂的应用，其具体步骤为：
19、向无机酸中加入该缓蚀剂n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)，得酸洗缓蚀液，将该酸洗缓蚀液用于金属的酸洗。
20、作为本申请中一种较好的实施方式，所述无机酸为盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、硝酸、碳酸中的任意一种。
21、作为本申请中一种较好的实施方式，所述酸洗溶液中无机酸的浓度为1.00-5.00mol/l。
22、作为本申请中一种较好的实施方式，所述酸洗缓蚀液中n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的浓度为0.75-3.00mmol/l。
23、作为本申请中一种较好的实施方式，酸洗的温度为20-50℃，酸洗的浸泡时间为4-48h。
24、另外，本专利技术的n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)能够用于浓度1.00-5.00mol/l的无机酸溶液中，无机酸的浓度应用范围显著增加，也能够用于强酸溶液中，具有较广的酸类型应用范围。同时，酸性溶液中n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的浓度为0.75-3.00mmol/l，能够更好地承受各种清洗条件的变化(如温度、酸液浓度、浸泡时间、浓度变化等)，对缓蚀剂的缓蚀效果影响小，尤其具有持续作用时间长的优点。
25、另外，本专利技术的缓蚀剂能够用于抑制金属(如碳钢、铜、铝、合金等)的酸洗腐蚀，金属类型的应用范围广。其中，本专利技术的缓蚀剂尤其对低碳钢，如q195、q215、q235、q255和q275等，表现出良好的缓蚀性能。
26、经实际测定，本专利技术的缓蚀剂的制备成本低、缓蚀剂用量少、缓蚀率高、缓蚀液性能稳定、持续作用时间长，适用范围广，具有较高的应用价值。
27、同时，本专利技术提供前述缓蚀剂在金属酸洗中的应用。进一步，在浓度为1.00mol/l的无机酸(硫酸或盐酸等)中，将n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)加入其中，使缓蚀剂浓度范围为0.75-3.00mmol/l，酸洗温度控制在20-50℃，清洗不同金属材料，浸泡时间为4-48h，完成对金属及相关设备的酸洗。
28、由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
29、(1)制备成本低
30、本专利技术的酸洗缓蚀剂n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备反应为一步的室温反应，且具有操作简便、无需重结晶、产率高等优势，具有显著的低成本制备优势。
31、(2)环境相容性好
32、本专利技术的酸洗缓蚀剂分子结构中不含p、s等元素，其与环境的相容性好；缓蚀剂的制备过程中，无需对反应液进行加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.N,N’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)，其特征在于，N,N’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的结构式为：
2.一种N,N’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种N,N’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备方法，其特征在于，步骤1)中的对苯二胺与2-吡咯甲醛的用量比为0.01mol:0.021-0.025mol，溶解对苯二胺和2-吡咯甲醛的溶剂均为甲醇、乙醇、乙腈中的任意一种，溶剂用量为35-50mL。
4.如权利要求2所述的一种N,N’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备方法，其特征在于，步骤1)中的滴加时间为30-45min，搅拌时间为6-8h。
5.如权利要求1所述N,N’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)在金属酸洗缓蚀剂中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，向无机酸中加入N,N’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)，得到酸洗溶液，将该酸洗溶液用于金属的酸洗。
8.如权利要求6所述的应用，其特征在于：所述酸洗溶液中无机酸的浓度为1.00-5.00mol/L。
9.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述酸洗溶液中N,N’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的浓度为0.75-3.00mmol/L。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的应用，其特征在于，酸洗的温度为20-50℃，酸洗时间为4-48h。
...【技术特征摘要】
1.n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)，其特征在于，n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的结构式为：
2.一种n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备方法，其特征在于，步骤1)中的对苯二胺与2-吡咯甲醛的用量比为0.01mol:0.021-0.025mol，溶解对苯二胺和2-吡咯甲醛的溶剂均为甲醇、乙醇、乙腈中的任意一种，溶剂用量为35-50ml。
4.如权利要求2所述的一种n,n’-(1,4-亚苯基)双(2-吡咯基甲亚胺)的制备方法，其特征在于，步骤1)中的滴加时间为30-45min，搅拌时间为6-8h。
5.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢斌，何佳钰，何毅，魏燕，赖川，李小龙，纪润武，刘梦南，杜科锋，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：
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