本發(fā)明涉及金屬防腐技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑。
背景技術(shù)：
碳鋼具有優(yōu)良的機(jī)械性能、簡單的冶煉以及廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、石油化工、建筑工業(yè)、國防等眾多行業(yè)中。然而在金屬酸洗、酸洗除垢、油井酸化等化學(xué)及相關(guān)工業(yè)過程中，碳鋼極易發(fā)生腐蝕，這會(huì)對工業(yè)設(shè)備安全引起潛在的危險(xiǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。添加緩蝕劑可以有效的抑制碳鋼腐蝕，其中緩蝕抑制作用主要依賴于緩蝕劑的組成和結(jié)構(gòu)，緩蝕劑分子通常為含有π鍵或n、o、s、p等雜原子的雜環(huán)結(jié)構(gòu)化合物，在酸性媒介中對鋼的腐蝕有很好的抑制作用。
大量的研究發(fā)現(xiàn)唑類及其衍生物對碳鋼具有一定的緩蝕性能，如aliourani等將苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑及2-疏基苯并咪唑用于碳鋼在hcl及h2so4體系中的緩蝕劑，發(fā)現(xiàn)2-疏基苯并咪唑的緩蝕性能最好，在這兩種腐蝕介質(zhì)中最高緩蝕效率可達(dá)到89.0％及90.1％。jafari等研究了2-疏基苯并噻唑及2-氨基苯并噻唑在1mhcl溶液中對碳鋼st-37的緩蝕性能，其最高緩蝕效率為86.3及74.8。從以上研究結(jié)構(gòu)可知，苯并咪唑及其衍生物對碳鋼的緩蝕效率并不是很高，有待進(jìn)一步尋找、開發(fā)或合成新型的高效碳鋼緩蝕劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供的目的在于提供一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在苯并咪唑及其衍生物對碳鋼的緩蝕效率不高的問題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，所述緩蝕劑是由2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉組成。
優(yōu)選地，2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉的重量比為0.75-0.98:1。
優(yōu)選地，2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉的重量比為0.78:1。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明提供了一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在苯并咪唑及其衍生物對碳鋼的緩蝕效率不高的問題。本發(fā)明提供的緩蝕劑由2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉組成，當(dāng)2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉的重量比為0.78:1時(shí)，能夠使2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉之間的協(xié)同緩蝕作用發(fā)揮至最佳，相比單一緩蝕劑2-氨基苯并噻唑或2-苯基咪唑啉，緩蝕性能得到大幅提高，碳鋼在hcl溶液中的緩蝕效率最高可達(dá)89.8％。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，所述緩蝕劑是由2-氨基苯并噻唑(abt)和2-苯基咪唑啉(2-pi)組成。本發(fā)明實(shí)施例提供的緩蝕劑可用于碳鋼在酸性介質(zhì)中抑制其腐蝕。
在本發(fā)明實(shí)施例中，2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉的重量比為0.75-0.98:1。作為本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選方案，2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉的重量比為0.78:1。
下面結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明。
以下實(shí)施例所用主要實(shí)驗(yàn)試劑見表1。
表1主要實(shí)驗(yàn)試劑
本發(fā)明實(shí)施例通過失重法研究本發(fā)明提供的緩蝕劑在1.0mol/lhcl溶液中對碳鋼的緩蝕性能，所用碳鋼試樣(寶鋼鋼鐵股份有限公司)為片狀試樣，試樣厚度為1.5mm，規(guī)格為3.0*2.0cm，其化學(xué)成分如表2所示。
表2碳鋼的化學(xué)成分
失重法主要是根據(jù)腐蝕前后試樣重量的變化值來測定腐蝕速率，重量減少的越少，腐蝕速率越低。失重法測試操作簡單、直觀，是測量腐蝕的一種常用方法。碳鋼試樣在1.0mol/lhcl溶液中的腐蝕速率失重測量方法如下。
實(shí)驗(yàn)先用金相砂紙將碳鋼試樣打磨光亮，分別經(jīng)去離子水、丙酮及無水乙醇清洗，干燥處理待用。酸性腐蝕介質(zhì)為1.0mol/lhcl溶液，實(shí)驗(yàn)前向溶液中通入氮?dú)?0分鐘以除去溶液中的氧氣。然后在(298±1)k下，將片狀碳鋼試樣懸掛于腐蝕介質(zhì)中浸泡72h，取出后立即用硬橡皮擦腐蝕產(chǎn)物，并先后經(jīng)離子水、丙酮及無水乙醇清洗，干燥至恒重后沉重。并由式(1)計(jì)算腐蝕速率v。
式中△w(mg)為碳鋼試樣在腐蝕介質(zhì)中的減少的重量，s為試樣的表面積(m2)，t(h)為試樣在腐蝕介質(zhì)中浸泡的時(shí)間。
根據(jù)式(1)計(jì)算緩蝕劑的緩蝕效率ηw(％)。
式中v0和v分別表示碳鋼試樣在hcl介質(zhì)中未加和加有緩蝕劑時(shí)的腐蝕速率。
此外，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，每個(gè)測試試樣準(zhǔn)備3份，在相同的條件下進(jìn)行3次測量，取其平均值。
實(shí)施例1
一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，由2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉按照重量比0.75:1組成。
實(shí)施例2
一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，由2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉按照重量比0.78:1組成。
實(shí)施例3
一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，由2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉按照重量比0.80:1組成。
實(shí)施例4
一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，由2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉按照重量比0.85:1組成。
實(shí)施例5
一種防止金屬腐蝕的緩蝕劑，由2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉按照重量比0.98:1組成。
將以上實(shí)施例1-實(shí)施例5不同比例組成的緩蝕劑，各稱取1g加入到1l的1.0mol/lhcl溶液中，分別浸泡碳鋼試樣進(jìn)行腐蝕實(shí)驗(yàn)，通過失重法測定各組實(shí)驗(yàn)的腐蝕速率，同時(shí)以未加入緩蝕劑的hcl溶液對碳鋼試樣進(jìn)行腐蝕，以作對比。表3所示的是1.0mol/lhcl溶液中碳鋼試樣在未加和加有實(shí)施例1-實(shí)施例4不同比例組成的緩蝕劑的失重測試參數(shù)和緩蝕效率ηw％。
表3碳鋼試樣的失重測試參數(shù)和緩蝕效率
由表3的失重測試參數(shù)和緩蝕效率可以看出，在用了實(shí)施例1-實(shí)施例5的緩蝕劑后，碳鋼試樣在1.0mol/lhcl溶液腐蝕介質(zhì)中的失重量均得到了減少，且隨著緩蝕劑中2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉的重量比的增大，碳鋼試樣失重量呈現(xiàn)出先增大或逐漸減小的情況，緩蝕劑在組成m(abt)：m(2-pi)＝0.78:1時(shí)，表現(xiàn)出最好的緩蝕性能，此時(shí)，具有最佳的緩蝕效率，緩蝕效率為89.8％，此時(shí)所對應(yīng)的緩蝕劑在組成是m(abt)：m(2-pi)＝0.78:1。由此表明，采用實(shí)施例2組成的緩蝕劑為緩蝕劑的最佳配比。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的防止金屬腐蝕的緩蝕劑，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在苯并咪唑及其衍生物對碳鋼的緩蝕效率不高的問題。本發(fā)明提供的緩蝕劑由2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉組成，當(dāng)2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉的重量比為0.78:1時(shí)，能夠使2-氨基苯并噻唑和2-苯基咪唑啉之間的協(xié)同緩蝕作用發(fā)揮至最佳，相比單一緩蝕劑2-氨基苯并噻唑或2-苯基咪唑啉，緩蝕性能得到大幅提高，碳鋼在hcl溶液中的緩蝕效率最高可達(dá)89.8％。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。