一种用于封闭水系统抑制金属腐蚀的有机缓蚀剂技术方案

本发明专利技术是一种用于封闭水系统抑制金属腐蚀的有机缓蚀剂，其特征在于本发明专利技术的缓蚀剂由有机胺、有机酸、含膦化合物、碱性试剂和唑类化合物按一定比例组合而成。本发明专利技术的缓蚀剂在工业用水设备防腐过程中有很好的腐蚀抑制作用，在动／静态水体以及封闭系统中可以长时间的抑制金属腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种用于封闭水系统抑制金属腐蚀的有机缓蚀剂
本专利技术提供了一种用于工业中抑制金属设备腐蚀的有效药剂，尤其是对于封闭系统中金属设备的腐蚀有很好的抑制作用。
技术介绍
工业生产中的许多金属设备诸如换热器、冷却塔等均会因为长期和腐蚀介质及空气接触而导致金属腐蚀；对于封闭系统来说，管道内壁的腐蚀也是工业生产中关心的重点。金属被腐蚀后，不仅影响设备的工作效率，而且在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏缩短设备使用寿命、管道泄漏、产品污染，引发灾难性事故以及资源和能源的严重浪费，造成重大的经济损失。长期以来，为了设备维护，人们致力于金属防护，避免金属腐蚀，提高设备使用寿命，降低设备维护更替的经济成本。金属防腐蚀的方法很多，主要有改善金属的本质，把被保护金属与腐蚀介质隔开，或对金属进行表面处理，改善腐蚀环境以及电化学保护等。其中，改善环境对减少和防止腐蚀有重要意义，向腐蚀介质中加入缓蚀剂就是其中一种。目前，国内许多企业使用的缓蚀剂配方主要有铬酸盐配方、亚硝酸盐配方、硅酸盐配方、钼酸盐配方和磷系配方等。其中，铬酸盐配方作为第一代缓蚀剂，在工业循环水中的缓蚀效率显著且价格便宜，曾被推居为缓蚀剂之首，但是其毒性较大，污染环境，己被禁止使用；亚硝酸盐配方也是一种经典缓蚀剂配方，由于其致癌作用，使用也受到限制；硅酸盐配方对水质要求较高，控制不好易产生硅酸盐垢，很难去除；磷系配方会造成当地水域的富营养化，因此使用有局限；后来新开发的钼酸盐配方对环境无毒、无害，而且将钼酸盐与其他的药剂复配使用时缓蚀效果好，但是钼酸盐配方成本高，不便推广使用。为了克服上述缓蚀剂配方存在的困难与难题，人们开发了出新型的由有机物组成的缓蚀剂配方如咪唑啉、咪唑类缓蚀剂，这种全有机缓蚀剂不仅效果好，对环境无毒无害，可以广泛推广使用，从而代替上述有缺陷的无机盐类缓蚀剂，然而这类缓蚀剂的使用浓度较大，成本较高，从经济的角度看不利于其在水系统的大规模的应用。本专利技术提供了一种全有机缓蚀剂，其成本低廉，对金属腐蚀具有很好的抑制作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以替代有缺陷的无机盐类配方的、环境友好型、缓蚀效果好的全有机缓蚀剂。本专利技术所使用的试剂为有机物，而且可生物降解，对环境无毒无害，而且使用少量的药剂就有很好的缓蚀效果，属于环保型缓蚀剂。本专利技术是用含膦有机物、醇胺、有机酸、碱性试剂和唑类化合物组成的复配药剂，其中，含膦有机物在缓蚀剂中的含量为1～20％，醇胺的含量为5～50％，有机酸含量为1～60％，碱性药剂含量为5～50％，唑类含量为0.1～10％，其余为水。本专利技术人通过大量的实验发现，适用于该药剂的含膦有机物包括氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸、羟基膦酸乙酸、2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸、多元醇磷酸酯、多氨基多醚基甲叉膦酸、二己基三胺五甲叉膦酸、聚异丙烯膦酸中的一种或几种；醇胺包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺、三甲基乙醇胺中的一种或几种；碱性试剂为氢氧化钠或氢氧化钾；唑类化合物为巯基苯并噻唑、苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑中的一种或几种；有机酸为饱和脂肪酸中的一种或几种，包括满足如下结构式的有机酸：R1-COOH，其中R1＝CnH2n+1，n＝5～18，HOOC-R2-COOH，其中R2＝CnH2n，n＝4～20。通过众多的实验，本专利技术人发现该组合药剂可以有效的抑制黑色金属的腐蚀，在静态水体和动态水体中均适用，尤其适用于以工业新水、软水或纯水为补充水的密闭冷却水系统。具体实施方式以下结合具体的实施例对本专利技术进行详细的解说。实施例1将20克氧氧化钠溶于100克蒸馏水中，水浴升温至80℃后，加入15克乙醇胺和20克三乙醇胺，保持温度80℃，搅拌均匀后，加入2克苯并三氮唑，搅拌溶解，再缓慢加入40克正癸酸，边加边搅拌，直至正癸酸完全溶解，再加入17克2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸，搅拌均匀后冷却至室温即得本专利技术的缓蚀剂。称取2克的药剂加入到1升含820毫克／升氯化钠的水溶液腐蚀介质中，此时膈蚀介质中缓蚀剂浓度为2000毫克／升，将已称重的标准碳钢挂片挂入该腐蚀介质中，72h后取出，用含10％乌洛托品的1摩尔／升盐酸清洗挂片，直至腐蚀产物清除干净，热风吹干后，再次称重，根据挂片失重计算缓蚀效率为98.6％。实施例2按实施例1的步骤进行。用25克氢氧化钾代替氢氧化钠，用50克三乙醇胺代替乙醇胺和二乙醇胺，用2克巯基苯并噻唑加6克苯并三氮唑代替实施例1中的苯并三氮唑，用18克正辛酸加20克十二烷基二羧酸代替正癸酸，用8克氨基三甲叉膦酸加13克多元醇磷酸酯代替2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸，其余不变，得到缓蚀剂。2000毫克／升该缓蚀剂对碳钢的缓蚀效率为98.9％。实施例3按实施例1的步骤进行。用13克氢氧化钾代替氢氧化钠，用29克三乙醇胺代替乙醇胺和二乙醇胺，用4克巯基苯并噻唑加5克甲基苯并三氮唑代替实施例1中的苯并三氮唑，用18克己二酸加10克十四烷基二羧酸代替正癸酸，用15克二乙烯三胺五甲叉膦酸加6克羟基膦酸乙酸代替2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸，其余不变，得到缓蚀剂。2000毫克／升该缓蚀剂对碳钢的缓蚀效率为97.9％。实施例4按实施例1的步骤进行。用25克三乙醇胺加10克二乙醇胺代替实施例1中的乙醇胺和二乙醇胺，用5.8克甲基苯并三氮唑代替实施例1中的苯并三氮唑，用35克正十六酸加14克辛二酸代替正癸酸，用20克多氨基多醚基甲叉膦酸代替2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸，其余不变，得到缓蚀剂。2000毫克／升该缓蚀剂对碳钢的缓蚀效率为99.1％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于抑制封闭系统金属设备腐蚀的复配药剂，其特征是该药剂由有机胺、有机酸、含膦化合物、碱性试剂和唑类化合物按一定比例组合而成的水溶液。

【技术特征摘要】
1.一种用于抑制封闭系统金属设备腐蚀的复配药剂，由有机醇胺、有机酸、含膦化合物、碱性试剂和唑类化合物按一定比例组合而成的水溶液，其特征在于，有机醇胺选自二乙醇胺、甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺、三甲基乙醇胺中的一种或几种，有机酸选自满足如下结构式中的一种或几种：R1-COOH，其中R1＝CnH2n+1，n＝5～18；含膦化合物选自氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸、羟基膦酸乙酸、2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸、多元醇磷酸酯、多氨基多醚基甲叉膦酸、二己基三胺五甲叉膦酸、聚异丙烯膦酸中的一种或几种；碱性试剂为氢氧化钾或者氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪社，唐永明，喻果，徐飞，
申请(专利权)人：李洪社，
类型：发明
国别省市：山东;37