專利名稱：一種環(huán)境友好型碳鋼酸洗緩蝕劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋼材酸洗緩蝕劑，具體地說是用以防止碳鋼及其制品在酸 洗過程中酸對碳鋼材料的腐蝕和酸液過度消耗的一種環(huán)境友好型碳鋼酸洗 緩蝕劑及其應用。
背景技術：
強酸清洗表面銹蝕、污垢是金屬材料表面預處理、管道和鍋爐系統(tǒng)清 潔除垢的重要清洗手段。因酸洗對維持設備的正常運行具有重要意義，迄 今仍在金屬材料、機械、冶金、化工等行業(yè)中廣泛使用。由于強酸對金屬設備均有腐蝕作用，酸洗過程中常出現(xiàn)"過蝕"現(xiàn)象， 即酸洗過程中不僅清除了金屬表面的銹蝕和污場，同時將部分金屬基材也 一并清除掉了。因此酸洗過程中既會造成金屬材料的腐蝕，同時產(chǎn)生的大 量酸液，對環(huán)境造成了嚴重破壞。緩蝕劑的使用能有效抑制金屬在酸性介 質中的腐蝕，減少酸的使用量，提高酸洗效果，延長設備使用壽命，因而 作為一種經(jīng)濟有效的防護技術，緩蝕劑廣泛地應用于化工、石油、能源、 交通、機電、建筑等工業(yè)部門。目前常用的緩蝕劑中，主要包括鉻酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽等無機化 合物，由于其具有毒副作用，環(huán)境友好性較差，其應用正在受到限制并將 逐步淘汰。同時隨著人類環(huán)境保護意識的增強和可持續(xù)發(fā)展思想的深入， 對緩蝕劑的開發(fā)和應用提出了新的要求，圍繞性能和經(jīng)濟目標研究開發(fā)對 環(huán)境不構成破壞作用即環(huán)境友好緩蝕劑成為未來緩蝕劑的發(fā)展方向。因此， 開發(fā)新的高效，環(huán)保，廉價，易得的有機緩蝕劑具有較高的生產(chǎn)價值和廣 闊的市場前景。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高效，環(huán)保，廉價，易得的一種環(huán)境友好 型碳鋼酸洗緩蝕劑及其應用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為洗緩蝕劑緩蝕劑成分為三氮唑類化合物，所述三氮唑類化合物為 苯戊酮-0-1- (1. 3. 4-三氮唑)亞甲基肟、4-甲氧基苯乙酮-0-1'- (l'. 3'. 4 '-三氮唑)亞甲基肟和4-氟基苯乙酮-0-r-(l'. 3'.4'-三氮唑)亞甲基肟 中的一種或其組合。所述緩蝕劑為上述二種三氮唑類化合物組合時，其按重量份數(shù)的復配 比例為(1-100): (1-100);所述緩蝕劑為上述三種三氮唑類化合物組合 時，其按重量份數(shù)的復配比例為(1-100): (1-100) : (1-100)。緩蝕劑的應用用加有三氮唑類緩蝕劑的酸液浸沒清洗鋼材；其中，、每升酸液中加入緩蝕劑的量為0.001 g-2. 0 g，浸沒溫度為室溫，時間為 l-4h;其中酸液為稀鹽酸或稀硫酸，濃度為O. 1 mol/L-l mol/L。緩蝕劑成分為三氮唑類化合物，所述三氮唑類化合物為苯戊酮-0-l-(1. 3.4-三氮唑)亞甲基肟、4-甲氧基苯乙酮-0-1'- 3'.4'-三氮唑) 亞甲基肟和4-氟基苯乙酮-0-1'- (l'. 3'. 4'-三氮唑)亞甲基肟中的一種或 其組合。所述緩蝕劑為上述二種三氮唑類化合物組合時，其按重量份數(shù)的復配 比例為(1-100): (1-100);所述緩蝕劑為上述三種三氮唑類化合物組合 時，其按重量份數(shù)的復配比例為(1-100): (1-100) : (1-100)。本發(fā)明的原理在于本發(fā)明涉及的三氮唑類緩蝕劑是具有三氮雜環(huán)類 的化合物，此化合物還含有三氮雜環(huán)，分子內(nèi)含有氮、氧、氟、雜環(huán)等原 子或原子團，能有效地吸附于碳鋼表面，起到緩蝕作用。本發(fā)明所具有的優(yōu)點1. 成本低。本發(fā)明緩蝕劑為三氮唑類化合物及其衍生物，合成步驟簡 單，原料廉價易得；屬綠色型緩蝕劑，2. 環(huán)境友好。本發(fā)明緩蝕劑為三氮唑類化合物，為有機緩蝕劑，與目 前常用的無機緩蝕劑相比，無毒無害，不存在使用后的環(huán)境問題；對環(huán)境 和生物無毒無害，符合綠色緩蝕劑發(fā)展的趨勢，3.用量低，使用效果好。本發(fā)明用于碳鋼表面酸洗，添加少量的緩 蝕劑就可有效抑制金屬材料在酸洗過程中金屬的過度浸蝕(即有害腐蝕) 以及酸液的過度消耗，與目前常用的緩蝕劑比較，具有用量低、緩蝕效率 高、持續(xù)作用能力強、可反復使用的突出優(yōu)點。4.緩蝕性能穩(wěn)定。本發(fā)明能承受清洗條件的變化，如清洗劑濃度、溫 度、流速等，不影響緩蝕劑的緩蝕效果。
具體實施方式
本發(fā)明按照GB10124 - 88《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》進 行掛片失重試驗。 實施例1酸洗液為稀鹽酸，濃度為O. 5M，酸洗液用量10GL，加入苯戊酮-0-l-(1. 3.4-三氮唑)亞甲基膀35 g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸 洗液中3 h。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為97 顯示為高效的緩蝕劑。 實施例2酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.5M,酸洗液用量100 L，加入4-氟基苯乙 酮-0-1'- 3'.4'-三氮唑)亞甲基肟20g和苯戊酮-O-l- (1. 3.4-三氮 唑)亞甲基肟20g,在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒3 h。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為94 / ,顯示為高效的緩蝕劑。實施例3、酸洗液為稀鹽酸，濃度為1M,酸洗液用量100L,加入4-氟基苯乙酮-o-r- (r.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟35g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒3 h即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為88 %，顯示為高效的緩蝕劑。 實施例4酸洗液為稀鹽酸，濃度為1M，酸洗液用量100L，加入4-甲氧基苯乙酮-o-r- (r. 3'. 4'-三氮唑)亞甲基肟20 g和4-氟基苯乙酮-o-r-( r. 3'.4'-三氮唑)亞甲基肟20g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液 中浸沒3h即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為92 %,顯示為高效的緩蝕劑。 實施例5酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.6M,酸洗液用量IOO L，加入4-甲氧基苯乙酮-o-r- (r.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟40g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中3 h。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為94 %,顯示為高效的緩蝕劑。 實施例6酸洗液為稀鹽酸，濃度為O. 6M，酸洗液用量100L，加入苯戊酮-O-1-(1. 3. 4-三氮哇)亞甲基肟20g和4-甲氧基苯乙酮-0-1'- (l'. 3'. 4'-三氮 唑)亞甲基肟20g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒3 h。 通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為98 %，顯示為高效的緩蝕劑。 實施例7酸洗液為稀硫酸，濃度為0.1M,酸洗液用量100L,加入苯戊酮-O-l-(1. 3. 4-三氮唑)亞甲基肟25g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗 液中浸沒4 h即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為93 %,顯示為高效的緩蝕劑。 實施例8酸洗液為稀硫酸，濃度為0.1M,酸洗液用量100L，加入4-甲氧基苯 乙酮-O-l'- 3'.4'-三氮唾)亞甲基肟20 g和苯戊酮-0-1- U.3.4-三 氮唑)亞甲基肟25g,在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒4 h即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為95 %,顯示為高效的緩蝕劑。 實施例9酸洗液為稀硫酸，濃度為O. 1M，酸洗液用量100L，加入4-甲氧基苯乙酮-o-r- (r.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟30g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒4 h即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為93 %,顯示為高效的緩蝕劑。 實施例10酸洗液為稀硫酸，濃度為O. 1M,酸洗液用量100L，加入4-氟基苯乙酮-o-r- (r. 3'. 4'-三氮唑)亞甲基肟iog和4-甲氧基苯乙酮-o-r- (i'.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟30g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗 液中浸沒4 h即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為95 %,顯示為高效的緩蝕劑。實施例11酸洗液為稀硫酸，濃度為O. 5M,酸洗液用量100L，加入4-氟基苯乙酮-o-r- (r.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟40g,在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒4 h即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為87 %，顯示為高效的緩蝕劑。 實施例12酸洗液為稀硫酸，濃度為O. 5M,酸洗液用量100L,加入苯戊酮-O-l-(1.3.4-三氮唑)亞甲基肟15 g和4-氟基苯乙酮-0-r- (l'.3'.4'-三氮 唑)亞甲基肟25g，在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒4 h 即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為92 顯示為高效的緩蝕劑。 實施例13酸洗液為稀鹽酸，濃度為1 M,酸洗液用量100 L,加入苯戊酮-O-l-(1. 3.4-三氮唑)亞甲基肟20g， 4-甲氧基苯乙酮-0-1'- (l'.3'.4'-三氮 唑)亞甲基肟25 g和4-氟基苯乙酮-0-l: (l'.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟 15 g,在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒lh即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為98%,顯示為高效的緩蝕劑。實施例14酸洗液為稀硫酸，濃度為0.5M，酸洗液用量100L,加入苯戊酮-O-l-(1. 3.4-三氮唑)亞甲基肟10g, 4-甲氧基苯乙酮-0-1'- (l'.3'.4'-三氮 唑)亞甲基肟20 g和4-氟基苯乙酮-0-1'-(r.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟 30 g在室溫條件下將待清洗的鋼材浸沒在酸洗液中浸沒l h即可。通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為96 / ，顯示為高效的緩蝕劑。實施例15與實施例l不同之處在于 其所采用的緩蝕劑為4-甲氧基苯乙酮-0-l'-(r. 3'.4'-三氮唑)亞甲基肟 25 g,加入量為200 g。實施例16與實施例l不同之處在于其所采用的緩蝕劑為4-氟基苯乙酮-O-r-(l'. 3'.4'-三氮唑)亞甲基 肟，加入量為0. Olg。 實施例17與實施例12不同之處在于其所采用的緩蝕劑為苯戊酮-O-l-(l. 3. 4-三氮唑)亞甲基膀和4-氟基實施例18與實施例^不同之處在于:其所采用的緩蝕劑為4-甲氧基苯乙酮-0-1'-(r. 3'. 4'-三氮唑)亞甲基肟ioog和4-氟基苯乙酮-o-r- (r. 3'. 4'-三氮唑)亞甲基肟lg，加入量4-甲氧基苯乙酮-0-l -U .3 .4 -三氮唑)亞甲基肟ioog和4-氟基苯乙酮-o-r- (r. 3'.4'-三氮唑)亞甲基 肟l g。實施例19與實施例14不同之處在于其所采用的緩蝕劑為苯戊酮-O-l- (1. 3.4-三氮唑)亞甲基膀，4-甲氧基苯乙酮-o-r- (r.3'.r-三氮唑)亞甲基肟和4-氟基苯乙酮-o-r- (i'.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟，加入量為苯戊酮-O-l- (1.3. 4-三氮唑)亞甲 基肟lg， 4-甲氧基苯乙酮-0-l -(1 .3 .4 -三氮唑)亞甲基肟IOO g 和4-氟基苯乙酮-0-l'- (l'.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟99g。 實施例20與實施例14不同之處在于其所采用的緩蝕劑為苯戊酮-0-1- (1.3.4-三氮唑)亞甲基肟10g， 4-甲氧基苯乙酮-0-1'- (l'. 3'.4'-三氮唑)亞甲基肟20 g和4-氟基苯乙酮 -O-l'- (l'. 3'. 4'-三氮唑)亞甲基肟30 g，加入量為苯戊酮-O-l- (1. 3. 4-三氮唑)亞甲基肟ioog， 4-甲氧基苯乙酮-0-r- (r.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟99 g和4-氟基苯乙酮-o-r- (r.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟l g
權利要求
1. 一種環(huán)境友好型碳鋼酸洗緩蝕劑，其特征在于緩蝕劑成分為三氮唑類化合物，所述三氮唑類化合物為苯戊酮-O-1-(1.3.4-三氮唑)亞甲基肟、4-甲氧基苯乙酮-O-1′-(1′.3′.4′-三氮唑)亞甲基肟和4-氟基苯乙酮-O-1′-(1′.3′.4′-三氮唑)亞甲基肟中的一種或其組合。
2. 按照權利要求1所述的環(huán)境友好型碳鋼酸洗緩蝕劑，其特征在于 所述緩蝕劑為上述二種三氮唑類化合物組合時，其按重量份數(shù)的復配比例 為(1-100): (1-100);所述緩蝕劑為上述三種三氮唑類化合物組合時， 其按重量份數(shù)的復配比例為(1-100): (1-100) : (1-100)。
3. —種權利要求1所述環(huán)境友好型碳鋼酸洗緩蝕劑的應用，其特征在于用加有三氮唑類緩蝕劑的酸液浸沒清洗鋼材；其中，每升酸液中加入 緩蝕劑的量為0.001 g-2.0 g,浸沒溫度為室溫，時間為1-4h;其中 酸液為稀鹽酸或稀硫酸，濃度為0.1 mol/L-l mol/L。
4. 按照權利要求3所述環(huán)境友好型碳鋼酸洗緩蝕劑的應用，其特征在 于緩蝕劑成分為三氮唑類化合物，所述三氮唑類化合物為苯戊酮-O-l-(1. 3. 4-三氮唑)亞甲基膀、4-甲氧基苯乙酮-0-l'- (r.3'.4'-三氮唑) 亞甲基肟和4-氟基苯乙酮-0-l'-( l'. 3'. 4'-三氮唑)亞甲基肟中的一種或 其組合。
5. 按照權利要求3所述環(huán)境友好型碳鋼酸洗緩蝕劑的應用，其特征在 于所述緩蝕劑為上述二種三氮唑類化合物組合時，其按重量份數(shù)的復配 比例為(1-100): (1-100);所述緩蝕劑為上述三種三氮唑類化合物組合 時，其按重量份數(shù)的復配比例為(1-100): (1-100) : (1-100)。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼材酸洗緩蝕劑，具體地說是用以防止碳鋼及其制品在酸洗過程中酸對碳鋼材料的腐蝕和酸液過度消耗的一種環(huán)境友好型碳鋼酸洗緩蝕劑及其應用。緩蝕劑成分為苯戊酮-O-1-(1.3.4-三氮唑)亞甲基肟、4-甲氧基苯乙酮-O-1′-(1′.3′.4′-三氮唑)亞甲基肟和4-氟基苯乙酮-O-1′-(1′.3′.4′-三氮唑)亞甲基肟中的一種或其組合。緩蝕劑應用為用加有三氮唑類緩蝕劑的酸液浸沒清洗鋼材；本發(fā)明緩蝕劑能有效防止在酸洗過程中酸對碳鋼材料的腐蝕，具有用量低、緩蝕效率高、緩蝕性能穩(wěn)定、合成簡單的突出優(yōu)點。本發(fā)明產(chǎn)品對環(huán)境無污染，具有較高的生產(chǎn)價值和廣闊的市場前景。
文檔編號C23G1/06GK101245465SQ20071001373
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月17日 優(yōu)先權日2007年2月17日
發(fā)明者橋 何, 侯保榮, 龐雪輝, 李偉華, 王愛華, 裴長嶺 申請人:中國科學院海洋研究所