将基于硫的腐蚀抑制剂用于镀锌的金属表面的方法技术

一种用于在镀锌的表面上抑制白锈形成的组合物和方法。该组合物包括硫醇、聚合二硫代氨基甲酸盐和黄原酸盐。可以使用包括结合目前的程序或开发新的程序的多种不同的方法或程序，来将组合物引入到镀锌的表面上，尤其是工业用水系统中的镀锌的表面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及在镀锌的金属表面上抑制腐蚀。更具体地说，本专利技术涉及一种用于在镀锌的表面上抑制白锈腐蚀(white rust corrosion)的方法。 本专利技术与通过在工业用水系统中的镀锌的金属表面上使用基于硫化物的 化合物来抑制白锈腐蚀特别相关。背景镀锌是一种化学键合到金属(通常是铁或钢)表面的保护性锌涂层。 锌涂层用在多种应用中，并通过对元素和环境提供机械屏障以及电化学抗 腐蚀性来对下面的金属提供某种程度的腐蚀防护。存在若干种镀锌的方 法，诸如电镀、连续镀锌和热浸镀锌。诸如冷却水循环系统(在本文中有 时候称为"冷却塔")的许多工业用水系统具有这样的镀锌的表面。所有种类的镀锌涂层共有的问题是"白锈"，白锈本身表现为白色的、 似蜡的、松软的或粉状的非保护性且多孔的沉积物，当表面暴露于潮湿的 和/或湿润的条件时，所述沉积物迅速在镀锌的表面上形成。白锈可以对锌 涂层造成相当大的损害，且对涂层的外观也是不利的。如果未观察到白锈， 那么白锈就将会继续腐蚀受到影响的镀锌的表面且最终导致涂层的早期 失效。就镀锌的表面上的这种非保护性的、多孔的沉积物而言，表面对将 来的白锈的形成是非"钝化的"且可以迅速地继续腐蚀。高石威度的、无需pH控制的水处理程序(water treatment program)的 曰益普及已经导致更加频繁且严重的白锈腐蚀问题，在冷却塔应用中尤其 如此。如果在"碱式碳酸锌"保护屏障形成之前，用pH大于8.0的水操作新 的冷却塔延长的时间段，那么白锈通常会形成。为了确保长使用寿命，在开始操作或启动之前，冷却塔中的镀锌的表面通常必须被允许"钝化，，或形 成保护屏障。合适的水处理和启动程序也是必须的。钝化表面的一种方式 是在开始启动冷却塔的过程中，允许锌涂层发展成自然的、非多孔的碱式 石友酸锌表面。这种自然的化学屏障有助于防止或减緩环境以及通常的冷却 塔操作对锌涂层的进一步的迅速的腐蚀。通常在用中性的pH (即，pH6.5到8.0)且中等硬度的水环境中的水 开始操作冷却塔八周内，形成了被认为是碳酸锌/氢氧化锌化合物的碱式碳 酸辞屏障(正如在"Guidelines for Treatment of Galvanized Cooling Towers to Prevent White Rust (处理镀锌的冷却塔以防止白锈的指南)"中所论述的， 由冷却塔协会于1994年6月出版)。通常的溶质含量范围将是以碳酸氢盐 ,献计的100 ppm到300 ppm的钙(CaC03)含量和约100卯m的CaC03 硬度。对冷却塔来说，形成保护性的碳酸锌屏障以抵抗进一步的腐蚀是重 要的。不存在屏障将导致严重的白锈形成并对冷却塔的使用寿命具有明显 负面的影响。白锈也是碳酸锌的形式，此碳酸锌的多孔结构、形成速率和密度与上 述保护性的碳酸锌屏障不同。如杲由CaC03硬度测量的水的硬度水平达到 低于50ppm(即，软水)的水平，那么通常导致锌腐蚀加快。水中的诸如 硫酸盐、氯化物和硝酸盐的某些离子含量在大于约250ppm的水平时也可 以促进锌腐蚀加快。因而，日常检查冷却塔加上对水化学足够的控制有助 于防止白锈形成。目前的白锈腐蚀预防程序包括使冷却塔预钝化与进行中的水化学管 理相结合以维持钝化层的耐久性。除了如上所述的碱式碳酸锌保护层之 外，白锈预防措施包括用无机磷酸盐预处理和铬酸盐钝化。这种无机溶液 具有有限的效果且因环境顾虑而固定成为联邦法规和地方法规的对象。预防白锈的其他解决方法包括使用选择性的疏代氨基曱酸盐、有机磷 化合物和鞣酸(tannin)来钝化表面。例如，美国专利第5,407,597号提供 了一种制剂，其包括有机磷化合物、硫代氨基曱酸盐化合物和可溶性金属 盐化合物的混合物。此制剂的各组分以组合形式使用，且单独试验的各成 分通常并不能控制白^"的形成。美国专利第6,468,470 Bl号中的制剂包括有机磷化合物、鞣酸化合物和可溶性金属盐的多组分系统。而且，在正常的操作条件下，冷却塔有相当多的蒸发水损失。因此， 大量的"补充"水被引入到通常含有诸如4丐、镁、^琉酸盐和氯化物的离子种 类的系统中。增大的碱度(如，碳酸盐、碳酸氲盐和氢氧化物离子)也可 以造成白锈腐蚀。特别地，碳酸盐M的累积，伴随pH的增加会产生理 想的形成白锈的环境。此累积是白锈的主要原因之一。过多阴离子和/或软 水的存在可以通过，如与锌涂层反应以生成氢氧化锌来加剧白锈的形成程 度。作为冷却水循环系统的必要组分，抗微生物剂在预防系统受到藻类、 细菌和真菌污染方面是必需的。这些抗微生物剂中的一些有时候会促进白 锈以副产物的形式形成，这是因为抗微生物剂会与某些白锈抑制剂和/或与 锌涂层起化学反应。例如，次氯酸钠(即，漂白剂)是常用的抗微生物剂 且是高度活性的。因为高的pH水平也是白锈形成的起作用的因素，所以向冷却水中添 加足够量的游离酸(通常是硫酸)有助于预防白锈的形成。这种游离酸的 添加会弓1起对那些操作游离酸的关注且还因过量供给或溢出而产生酸自 身腐蚀金属的可能性。上述这些钝化或维护过程都没有为白锈问题提供完 整解决办法。因而，存在提供抑制白锈腐蚀的有效且改进的组合物和方法 的需求。概述因此，本专利技术提供了一种在镀锌的金属表面上预防腐蚀的方法。所述 方法包括将有效量的具有基于硫的，优选地基于硫化物的抑制白锈腐蚀的 化合物的抑制腐蚀的组合物引入到镀锌的金属表面上，以在表面上形成屏 障。在一个实施方案中，所述方法进一步包括在一个或多个时间间隔之后， 通过将有效量的组合物再次引入到镀锌的金属表面上来覆盖屏障。在一个实施方案中，本专利技术提供了在至少部分充满水并具有一个或多 个镀锌的金属表面的工业用水系统中抑制腐蚀的方法。所述方法包括调节工业用水系统中的水以具有约6.5到约8.2的pH,并将有效量的包括一种 或多种基于硫或基于硫化物的抑制白锈腐蚀的化合物的抑制腐蚀的组合 物引入到工业用水系统的水中。当系统受到负载或未受到负载时，都可以实施本方法。如果系统未受 到负载，那么当引入抑制腐蚀的组合物时，在这种引入之后，使系统中的 水循环一段时间间隔，以使基于硫的抑制白锈腐蚀的化合物与系统的镀锌的金属表面接触以在那些表面上形成屏障。在足够的间隔之后，未受到负 载的系统可以在任何合适的时间被开启或引入负载。如果系统受到负载， 那么当引入抑制腐蚀的组合物时，在这种引入之后，在负载下操作系统一 段时间间隔以使抑制白锈腐蚀的化合物与系统的镀锌的金属表面接触并 在那些表面上形成屏障。在一个方面，本专利技术提供了一种用于覆盖由基于硫化物的抑制白锈的 化合物形成的屏障的方法。此方面包括当系统受到负载或未受到负载时， 覆盖屏障。当系统受到负载时，如果覆盖屏障，那么本方法包括将系统的 pH再次调节至约6.5到约8.2，以及将有效量的抑制腐蚀的组合物再次引 入到系统的水中。然后，在负载下，操作系统一个或多个另外的时间间隔 且任选地，在一个或多个另外的时间间隔之后，再次覆盖屏障。当系统未受到负载时，如果覆盖屏障，那么本方法包括将系统的pH 再次调节至约6.5到约8.2,将有效量的抑制腐蚀的组合物再次引入到系统 的水中，以及使系统的水循环足够的时间间隔以使基于硫化物的化合物与 表面接触。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在镀锌的金属表面上抑制腐蚀的方法，所述方法包括：　（ａ）将有效量的抑制腐蚀的组合物引入到所述镀锌的金属表面上，以在所述表面上形成屏障，所述组合物包括基于硫化物的抑制白锈腐蚀的化合物；以及　（ｂ）在一个或多个时间间隔之后，任选 地通过将有效量的所述组合物再次引入到所述镀锌的金属表面上来覆盖所述屏障。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：司瑞坎斯S基达姆拜，
申请(专利权)人：纳尔科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]