一种缓蚀剂制造技术

本发明专利技术涉及一种缓蚀剂，由下述原料按重量份数比制备而成：钼酸盐1-2份、葡萄糖酸钙20-60份、聚磷酸盐2-5份、硼酸盐2-5份以及苯并二唑2-5份。本发明专利技术为水质稳定剂制备所需葡萄糖酸钙提出了新工艺，该新工艺确保葡萄糖酸钙收率高，反应条件温和，设备简单易得，是一种绿色环保的生产工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种缓蚀剂，尤其是一种盐水介质缓蚀剂。
技术介绍
由于铝材料自身的性质，铝合金材料在盐水介质中的腐蚀特征不同于酸、碱溶液和中性水溶液。铝是活泼的两性金属，在酸、碱溶液中形成均匀腐蚀。在中性水溶液中，由于铝合金表面的钝态性质，其腐蚀呈局部腐蚀特性，孔蚀是其典型的局部腐蚀形态。铝合金在盐水介质中缝隙腐蚀显得尤为明显，缝隙腐蚀是铝合金内部的局部腐蚀，其腐蚀程度较点腐蚀和均匀腐蚀严重，因此，盐水介质缓蚀剂的开发日益受到重视。采用缓蚀剂防腐技术与其他缓蚀防腐方法相比，它更为经济、灵活、方便。现有的缓蚀剂有氧化膜型、沉积膜型和吸·附膜型缓蚀剂等。铬酸盐、亚硝酸盐、钥酸盐、钨酸盐、钒酸盐、正磷酸盐、硼酸盐等均被看作氧化膜型缓蚀剂。它们多为阳极型缓蚀剂或危险型缓蚀齐U，因为它们一旦剂量不足(单独缓蚀时，处理IL水，所需剂量往往高达几百、甚至过千毫克)就会造成点蚀，使本来不太严重的腐蚀问题，反而变得更加严重。而且，氯离子、高温及高的水流速都会破坏氧化膜。锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物，钙的碳酸盐和磷酸盐是最常见的沉淀膜型缓蚀剂。由于沉淀型缓蚀膜没有和金属表面直接结合，而且是多孔的，往往出现在金属表面附着不好的现象，缓蚀效果不如氧化型膜。吸附膜型缓蚀剂多为有机缓蚀剂，当金属表面为清洁或活性状态时，此类缓蚀剂能形成缓蚀效果令人满意的吸附膜。但如果金属表面有腐蚀产物或有垢沉积的情况下，就很难形成效果良好的缓蚀膜。现有盐水介质缓蚀剂存在着缓蚀率偏低、剂量大、有毒性以及价格昂贵等问题。葡萄糖酸钙作为缓蚀剂组分之一，通常使用量较大，使用传统的制作工艺和催化剂存在收率低、反应条件苛刻以及设备结构复杂等缺陷。具体来说:葡萄糖酸钙的生产方法有电解氧化法、溴化法、金属催化合成法、发酵法等。在工业化大生产中，目前主要采用金属催化法和发酵法。近年来，酶制剂工业伴随着下游行业的快速发展而发展，在种类和品质上都有了很大的提高。酶法工艺就是利用酶制剂直接将葡萄糖转化成葡萄糖酸，再经过碱的中和作用，将其转化成葡萄糖酸盐系列产品。与发酵法相比，酶法最显著的特点就是不需要种子培养，免去了微生物和培养基等原辅材料对反应体系的干扰，提高了反应产物的纯度，给提取和精制带来方便。没有了种子培养，因而反应更加容易控制，生产也会变得更加平稳。对生产者而言，酶法工艺简便，设备简单、操作方便，没有染菌的危险，而且产物单一，纯度高，易于分离和精制，产品质量和收率显著提高，产品等级完全达到食品级和注射级标准。对于新建厂，可以省去种子罐和部分提取设备，降低了设备投资。与金属催化法相比，酶法还具有安全性高的特点。将酶进行固定化，可以显著提高酶的稳定性。不易受外界环境的影响而失活。固定化酶易于与产品分离，由于反应体系中只有底物，产物，固定化酶，反应结束后将固定化酶从反应体系中分离回收，体系中只存在产物，易于进行产品的精制，产品纯度高。固定化酶可以重复进行回收利用，大大降低酶的成本。但是，这些固定化酶方法仍然存在一些缺点:比如载体微球表面积有限，无法负载过多的酶蛋白，使酶活力回收率较低。另外，由于传质阻力的影响，反应过程中生成的H2O2不能迅速分解，从而导致GOD和CAT失活，固定化酶在连续使用后很快便失去大部分的酶活性。
技术实现思路
本专利技术设计了一种缓蚀剂，其解决的技术问题是:(I)现有盐水介质缓蚀剂存在着缓蚀率偏低、剂量大、有毒性以及价格昂贵等问题；(2)准备葡萄糖酸钙使用到的催化剂载体微球表面积有限，无法负载过多的酶蛋白，使酶活力回收率较低；(3)由于传质阻力的影响，反应过程中生成的H2O2不能迅速分解，从而导致GOD和CAT失活，固定化酶在连续使用后很快便失去大部分的酶活性。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案:一种缓蚀剂，由下述原料按重量份数比制备而成:钥酸盐1-2份、葡萄糖酸钙20-60份、聚磷酸盐2-5份、硼酸盐2-5份以及苯并二唑2_5份，所述葡萄糖酸钙制备过程如下:步骤1:以具有聚甲基丙烯酸类大孔树脂微球为载体，微球的平均孔径介于100nm-200nm之间，以1_5% (v/v)乙二胺溶液为氨基化试剂，按载体质量:氨基化试剂体积1: 40-50将载体分散于氨基化试剂中，在pH7-9，40-90°C下振荡反应l_10h，收集氨基化载体；步骤2:按照葡萄糖氧化酶(GOD):过氧化氢酶(CAT)的活力比为1: 1-8的比例，将葡萄糖氧化酶(GOD)和过氧化氢酶(CAT)溶解于pH5-8的磷酸缓冲液中；在酶溶解液中加入0.2% (w/v)碳二亚胺以及0.2% (w/v)N-轻基琥拍酰亚胺，0-8°C下反应20-75min,然后将氨基化载体分散于酶液中，25-35°C下搅拌反应1-1Oh ;步骤3:在步骤2所得反应液中加入1-5倍反应液体积的丙酮和0.1-2.0% (v/v)交联剂的混合物，继续反应l_2h，将反应后生成的反应液进行过滤，弃滤`液，收集固形物，用磷酸缓冲液或水洗涤至少4次，干燥得到共固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球；步骤4:按照质量百分比为20%配制葡萄糖溶液，在装有搅拌桨的容器中，加入葡萄糖溶液和碳酸钙，葡萄糖和碳酸钙摩尔比为2: 1-1.3，按照葡萄糖质量的0.6% I %加入共固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球，进行氧化同时进行葡萄糖酸和碳酸钙中和产生葡萄糖酸钙的反应，氧化温度32-40°C ;通风I: 0.14 0.15(v/v/h，每小时通气量与容器实际料液体积的比值)；氧化时间15 20小时，pH5.5 7.5，残糖低于0.3%时氧化结束，得到葡萄糖酸钙，反应公式为:2C6H1207+CaC03=Ca (C6H11O7) 2+H20+C02。进一步，步骤2中葡萄糖氧化酶(GOD):过氧化氢酶(CAT):磷酸缓冲液相互之间的体积比为:10-15: I: 400-500。进一步，步骤4中氧化结束后，回收固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球进行重复使用。进一步，步骤3中的交联剂为戊二醛或香草醛。该缓蚀剂与现有缓蚀剂相比，具有以下有益效果:(I)本专利技术为水质稳定剂制备所需葡萄糖酸钙提出了新工艺，该新工艺确保葡萄糖酸钙收率高，反应条件温和，设备简单易得，是一种绿色环保的生产工艺。(2)本专利技术采用聚甲基丙烯酸类大孔树脂为固定化载体，成本低，其孔径、粒径及环氧基密度均可控，由于树脂的孔径、粒径等参数对酶的负载量影响非常大，因此聚甲基丙烯酸类大孔树脂可以根据具体需求最大限度的适用于G0D/CAT的固定化。(3)本专利技术采用将酶蛋白聚集交联，使有限的载体表面积能负载更多的酶蛋白。另外由于载体有合适的孔径，能够克服传质阻力的影响，固定化酶扩散传质阻力很小，反应速率接近于使用游离酶。(4)本专利技术的共固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球能有效促进载体和酶分子的共价连接，大大提高了固定化效率，并且显著延长了共固定化G0D/CAT的使用寿命，可反复使用次，生产成本低，有利于可持续发展。(5)本专利技术缓蚀剂配方具有经济、有效、低毒和适用性强，且保护原有的工艺流程不被破坏，几乎不需要附加设备的特点。在水溶解中，铝酸盐、葡萄糖酸钙和聚磷酸盐具有毒性较低和性质稳定的特点。铝酸盐、葡萄糖酸钙和聚磷酸盐之间发生协同作用，它们作为缓蚀剂的作用机理不同，作用位点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缓蚀剂，由下述原料按重量份数比制备而成：钼酸盐1?2份、葡萄糖酸钙20?60份、聚磷酸盐2?5份、硼酸盐2?5份以及苯并二唑2?5份，其特征在于：所述葡萄糖酸钙制备过程如下：步骤1：以具有聚甲基丙烯酸类大孔树脂微球为载体，微球的平均孔径介于100nm?200nm之间，以1?5％(v/v)乙二胺溶液为氨基化试剂，按载体质量∶氨基化试剂体积1∶40?50将载体分散于氨基化试剂中，在pH7?9，40?90℃下振荡反应1?10h，收集氨基化载体；步骤2：按照葡萄糖氧化酶(GOD)∶过氧化氢酶(CAT)的活力比为1∶1?8的比例，将葡萄糖氧化酶(GOD)和过氧化氢酶(CAT)溶解于pH5?8的磷酸缓冲液中；在酶溶解液中加入0.2％(w/v)碳二亚胺以及0.2％(w/v)N?羟基琥珀酰亚胺，0?8℃下反应20?75min，然后将氨基化载体分散于酶液中，25?35℃下搅拌反应1?10h；步骤3：在步骤2所得反应液中加入1?5倍反应液体积的丙酮和0.1?2.0％(v/v)交联剂的混合物，继续反应1?2h，将反应后生成的反应液进行过滤，弃滤液，收集固形物，用磷酸缓冲液或水洗涤至少4次，干燥得到共固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球；步骤4：按照质量百分比为20％配制葡萄糖溶液，在装有搅拌桨的容器中，加入葡萄糖溶液和碳酸钙，葡萄糖和碳酸钙摩尔比为2∶1?1.3，按照葡萄糖质量的0.6％～1％加入共固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球，进行氧化同时进行葡萄糖酸和碳酸钙中和产生葡萄糖酸钙的反应，氧化温度32?40℃；通风1∶0.14～0.15(v/v/h，每小时通气量与容器实际料液体积的比值)；氧化时间15～20小时，pH5.5～7.5，残糖低于0.3％时氧化结束，得到葡萄糖酸钙，反应公式为：2C6H12O7+CaCO3＝Ca(C6H11O7)2+H2O+CO2。...

【技术特征摘要】
1.一种缓蚀剂，由下述原料按重量份数比制备而成:钥酸盐1-2份、葡萄糖酸钙20-60份、聚磷酸盐2-5份、硼酸盐2-5份以及苯并二唑2-5份，其特征在于:所述葡萄糖酸钙制备过程如下:步骤1:以具有聚甲基丙烯酸类大孔树脂微球为载体，微球的平均孔径介于100nm-200nm之间，以1_5% (v/v)乙二胺溶液为氨基化试剂，按载体质量:氨基化试剂体积1: 40-50将载体分散于氨基化试剂中，在pH7-9，40-90°C下振荡反应l_10h，收集氨基化载体；步骤2:按照葡萄糖氧化酶(GOD):过氧化氢酶(CAT)的活力比为1: 1-8的比例，将葡萄糖氧化酶(GOD)和过氧化氢酶(CAT)溶解于pH5-8的磷酸缓冲液中；在酶溶解液中加入0.2% (w/v)碳二亚胺以及0.2% (w/v)N-轻基琥拍酰亚胺，0-8°C下反应20-75min,然后将氨基化载体分散于酶液中，25-35°C下搅拌反应1-1Oh ;步骤3:在步骤2所得反应液中加入1-5倍反应液体积的丙酮和0.1-2.0% (v/v)交联剂的混合物，继续反应l_2h，将反应后生成的反应液进行过滤，弃滤液，收集固形物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧，殷丽，
申请(专利权)人：滁州旭中化工有限公司，
类型：发明
国别省市：