CN100491595C - 一种酸洗缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种酸洗缓蚀剂及其制备方法，属于金属防腐蚀技术领域。本发明产品由6-硝生产废水浓缩液、有机缓蚀剂、无机缓蚀剂和表面活性剂组成。本发明方法是利用6-硝生产过程中的废水为主要原料，经蒸发浓缩后，过滤除去杂质，再加入少量的有机缓蚀剂和无机缓蚀剂及表面活性剂，混合均匀而成产品。本发明产品的质量高、用量少、缓蚀抑雾效果好，充分利用废物资源，有利于保护环境；本发明方法工艺简单、生产成本低廉，便于工业生产，故本发明产品可广泛应用于防止金属材料在酸洗时酸液对金属材料的腐蚀，特别适用于防止钢铁材料在酸洗时的腐蚀。
Description
技术领域
本发明属于金属防腐蚀技术领域，特别涉及一种具有缓蚀抑雾性能的酸洗缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
金属作为重要的工程材料在全世界广泛应用已有很长的历史，然而金属的腐蚀也随之成为一个全球性的问题。由于金属腐蚀给国民经济的发展带来的经济损失约占当年GDP的1.5％～4.2％。腐蚀研究者创造和发展了很多防腐蚀措施，而缓蚀剂由于具有用量小、价格低、来源广、效果好和通用性强等优点，使其在各种防腐蚀方法中占有重要的地位，被广泛应用于工业部门的各领域中。
酸洗缓蚀剂是一种能够防止金属在酸性介质中腐蚀的缓蚀剂。目前所用的缓蚀剂主要是无机缓蚀剂和人工合成的有机缓蚀剂，存在着性能不稳定、生产成本高、制备工艺复杂、环境污染严重等问题。因而工业上迫切需要开发一种高效、成本低、工艺简单、污染小的新型缓蚀剂。近年来利用医药、食品、工农业等的副产品为缓蚀剂的主要组分，进行复配或改性处理研制新的缓蚀剂，这种既治理了“三废”，保护了环境，又废物利用研制金属缓蚀剂的方法，已成为国内外探讨的重要课题。
现有利用废物研制的金属缓蚀剂及其制备方法，如申请号为200410050400.X的“酸液缓蚀剂及其制备方法”专利，公开的是以甲基戊炔醇生产中的下脚料为主要原料，进行复配处理研制出新的金属缓蚀剂。又如申请号为200610054043.3的“一种金属酸洗缓蚀剂及其制备方法”专利，公开的是以动物毛发水解液或生产胱氨酸的废液为主要原料，进行复配处理，研制出性能良好的金属缓蚀剂。
发明内容
本发明的目的是以6-硝生产过程中的废水为主要原料，提供一种酸洗缓蚀剂及其制备方法。本发明的缓蚀剂，不仅能够有效的防止金属腐蚀，而且还具有良好的酸雾抑制作用。本发明方法能降低生产成本、实现废物资源再利用，具有高效、低成本、工艺简单、利于环保、便于工业生产等特点。
本发明的目的是这样实现的：一种酸洗缓蚀剂由6-硝生产废水浓缩液、有机缓蚀剂、无机缓蚀剂和表面活性剂组成。一种酸洗缓蚀剂的制备方法，利用6-硝生产过程中的废水为主要原料，经过蒸发浓缩后，过滤除去沉淀杂质，再加入少量的无机和有机缓蚀剂及表面活性剂，制备出本发明一种酸洗缓蚀剂。由于在6-硝生产的废水中含有大量的具有缓蚀性能的物质，这些物质的分子内含有萘环和氮、氧、硫等原子或原子团，能够有效地吸附在金属表面，起到缓蚀和酸雾抑制作用。本发明用6-硝生产废水为主要原料制备酸洗缓蚀剂，原料充足，成本低廉，工艺简单，废物利用，同时又解决了废水处理问题，有利于环境保护。
一种酸洗缓蚀剂的组分及重量百分数为：
6-硝生产废水浓缩液 82～97％
有机缓蚀剂 0.8～11％
无机缓蚀剂 0.2～0.5％
表面活性剂 2～6.5％
其中：有机缓蚀剂为硫脲或硫脲衍生物或季铵盐或乌洛托品或丙炔醇等；无机缓蚀剂为碘化钾；表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚(OP)或聚乙二醇或平平加或十二烷基苯磺酸钠等。
一种酸洗缓蚀剂制备方法的具体步骤如下：
(1)制备6-硝生产废水浓缩液
先将6-硝生产废水置于浓缩装置中，进行加热蒸发，浓缩至原体积的10～30％，停止加热，冷却至室温，然后过滤除去沉淀杂质，收集滤液即为6-硝生产废水浓缩液。
(2)制备酸洗缓蚀剂
第(1)步完成后，在第(1)步制备出的6-硝生产废水浓缩液中，加入有机缓蚀剂和无机缓蚀剂及表面活性剂，混合并搅拌均匀，就制备出酸洗缓蚀剂成品。6-硝生产废水浓缩液∶有机缓蚀剂∶无机缓蚀剂∶表面活性剂的重量比为100∶(0.8～13.4)∶(0.21～0.61)∶(2.1～7.9)。
其中：有机缓蚀剂为硫脲或硫脲衍生物或季铵盐或乌洛托品或丙炔醇等；无机缓蚀剂为碘化钾；表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚(OP)或聚乙二醇或平平加或十二烷基苯磺酸钠等。
本发明采用上述技术方案后，主要有以下特点：
1.产品质量高。本发明产品以6-硝生产废水为主要原料，由于在6-硝生产的废水中含有大量的具有缓蚀性能的物质，这些物质的分子内含有萘环和氮、氧、硫等原子或原子团，能够有效的吸附在金属表面，起到缓蚀和酸雾抑制作用，而且还充分利用了废水资源，有利于环境保护，故本发明产品的质量高，生产成本低。
2.用量少且缓蚀效果好。由于本发明产品的质量高，其用量仅为0.5％，而对金属的缓蚀率可高达99％以上，抑制酸雾率也高达95％以上，能有效延长金属材料的使用寿命。
3.工艺简单，生产成本低廉。本发明以6-硝生产废水为主要原料，不但原料充足而且成本低廉。本发明方法工艺简单，进一步降低了生产成本，便于工业生产，有利于推广应用。
本发明产品可广泛应用于防止金属材料在酸洗时酸液对金属材料的腐蚀，特别适用于防止钢铁材料在酸洗时的腐蚀。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步说明本发明。
实施例1
一种酸洗缓蚀剂的组分及重量百分数为：6-硝生产废水浓缩液83％，乌洛托品有机缓蚀剂10.8％，碘化钾无机缓蚀剂0.4％，OP表面活性剂5.8％。
实施例2
一种酸洗缓蚀剂的组分及重量百分数为：6-硝生产废水浓缩液97％，硫脲有机缓蚀剂0.8％，碘化钾无机缓蚀剂0.2％，聚乙二醇表面活性剂2％。
实施例3
一种酸洗缓蚀剂的组分及重量百分数为：6-硝生产废水浓缩液82％，丙炔醇有机缓蚀剂11％，碘化钾无机缓蚀剂0.5％，十二烷基苯磺酸钠表面活性剂6.5％。
实施例4
一种酸洗缓蚀剂制备方法的具体步骤如下：
(1)制备6-硝生产废水浓缩液
先将6-硝生产废水置于浓缩装置中，进行加热蒸发，浓缩至原体积的15％，停止加热冷却至室温，然后过滤除去沉淀杂质，收集滤液即为6-硝生产废水浓缩液。
(2)制备酸洗缓蚀剂
第(1)步完成后，按第(1)步制备出的6-硝生产废水浓缩液∶乌洛托品有机缓蚀剂∶碘化钾无机缓蚀剂∶OP表面活性剂的重量比为100∶13∶0.56∶6.7的比例，在6-硝生产废水浓缩液中，加入乌洛托品有机缓蚀剂和碘化钾无机缓蚀剂及OP表面活性剂，将其混合，并搅拌均匀后，就制备出酸洗缓蚀剂。
实施例5
一种酸洗缓蚀剂制备方法的具体步骤如下：
(1)制备6-硝生产废水浓缩液
先将6-硝生产废水置于浓缩装置中，进行加热蒸发，浓缩至原体积的10％，停止加热冷却至室温，然后过滤除去沉淀杂质，收集滤液即为6-硝生产废水浓缩液。
(2)制备酸洗缓蚀剂
第(1)步完成后，按第(1)步制备出的6-硝生产废水浓缩液∶硫脲有机缓蚀剂∶碘化钾无机缓蚀剂∶聚乙二醇表面活性剂的重量比为100∶0.8∶0.21∶2.1的比例，在6-硝生产废
实施例6
一种酸洗缓蚀剂制备方法的具体步骤如下：
(1)制备6-硝生产废水浓缩液
先将6-硝生产废水置于浓缩装置中，进行加热蒸发，浓缩至原体积的30％，停止加热冷却至室温，然后过滤除去沉淀杂质，收集滤液即为6-硝生产废水浓缩液。
(2)制备酸洗缓蚀剂
按质量百分比计，第(1)步制备出的6-硝生产废水浓缩液∶丙炔醇有机缓蚀剂∶碘化钾无机缓蚀剂∶十二烷基苯磺酸钠表面活性剂＝100∶13.4∶0.61∶7.9，将其混合，并搅拌均匀后，即可制备出酸洗缓蚀剂。
实验结果
将实施例4～6所制备出的酸洗缓蚀剂，在温度为60℃、硫酸浓度为20％、时间为4小时的条件下，对试品为10.00×2.50×0.30cm的Q235钢板，分别进行腐蚀实验。测量结果如下：
| 实施例 | 有机缓蚀剂 | 无机缓蚀剂 | 表面活性剂 | 缓蚀率 | 抑雾率 |
| 4 | 13g | 0.56g | 6.7g | 99.3％ | 99％ |
| 5 | 0.8g | 0.21g | 2.1g | 99.1％ | 96％ |
| 6 | 13.4g | 0.61g | 7.9g | 99.0％ | 95％ |
从测量结果看出：三组钢板的缓蚀率均为99％以上，其抑雾率也均为95％以上。
Claims (6)
1.一种酸洗缓蚀剂，其特征在于其组分及质量百分数为：
6-硝生产废水浓缩液 82～97％
有机缓蚀剂 0.8～11％
无机缓蚀剂 0.2～0.5％
表面活性剂 2～6.5％
其中：有机缓蚀剂为硫脲或硫脲衍生物或季铵盐或乌洛托品或丙炔醇；无机缓蚀剂为碘化钾；表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚或聚乙二醇或平平加或十二烷基苯磺酸钠。
2.按照权利要求1所述的一种酸洗缓蚀剂，其特征在于所述的一种酸洗缓蚀剂的组分及质量百分数为：6-硝生产废水浓缩液为83％，乌洛托品有机缓蚀剂10.8％，碘化钾无机缓蚀剂0.4％，聚乙二醇辛基苯基醚表面活性剂5.8％；或为6-硝生产废水浓缩液97％，硫脲有机缓蚀剂0.8％，碘化钾无机缓蚀剂0.2％，聚乙二醇表面活性剂2％；或为6-硝生产废水浓缩液82％，丙炔醇有机缓蚀剂11％，碘化钾无机缓蚀剂0.5％，十二烷基苯磺酸钠表面活性剂6.5％。
3.一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于其具体步骤如下：
(1)制备6-硝生产废水浓缩液
先将6-硝生产废水置于浓缩装置中，进行加热蒸发，浓缩至原体积的10～30％，停止加热冷却至室温，然后过滤除去结晶的杂质，滤液即为6-硝生产废水浓缩液；
(2)制备酸洗缓蚀剂
第(1)步完成后，在第(1)步制备出的6-硝生产废水浓缩液中加入有机缓蚀剂和无机缓蚀剂及表面活性剂，混合并搅拌均匀，就制备出酸洗缓蚀剂成品，6-硝生产废水浓缩液∶有机缓蚀剂∶无机缓蚀剂∶表面活性剂的质量百分比为100∶(0.8～13.4)∶(0.21～0.61)∶(2.1～7.9)；
其中：有机缓蚀剂为硫脲或硫脲衍生物或季铵盐或乌洛托品或丙炔醇；无机缓蚀剂为碘化钾；表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚或聚乙二醇或平平加或十二烷基苯磺酸钠。
4.一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于所述的一种酸洗缓蚀剂制备方法的具体步骤如下：
(1)制备6-硝生产废水浓缩液
先将6-硝生产废水置于浓缩装置中，进行加热蒸发，浓缩至原体积的15％，停止加热冷却至室温，然后过滤除去沉淀杂质，收集滤液即为6-硝生产废水浓缩液；
(2)制备酸洗缓蚀剂
按质量百分比计，第(1)步制备出的6-硝生产废水浓缩液，乌洛托品有机缓蚀剂，碘化钾无机缓蚀剂，OP表面活性剂＝100.3.56.6.7，将其混合，并搅拌均匀后，即可制备出酸洗缓蚀剂。
5.一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于所述的一种酸洗缓蚀剂制备方法的具体步骤如下：
(1)制备6-硝生产废水浓缩液
先将6-硝生产废水置于浓缩装置中，进行加热蒸发，浓缩至原体积的10％，停止加热冷却至室温，然后过滤除去沉淀杂质，收集滤液即为6-硝生产废水浓缩液；
(2)制备酸洗缓蚀剂
按质量百分比计，第(1)步制备出的6-硝生产废水浓缩液∶硫脲有机缓蚀剂∶碘化钾无机缓蚀剂∶聚乙二醇表面活性剂＝100∶0.8∶0.21∶2.1，将其混合，并搅拌均匀后，即可制备出酸洗缓蚀剂。
6.一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于所述的一种酸洗缓蚀剂制备方法的具体步骤如下：
(1)制备6-硝生产废水浓缩液
先将6-硝生产废水置于浓缩装置中，进行加热蒸发，浓缩至原体积的30％，停止加热冷却至室温，然后过滤除去沉淀杂质，收集滤液即为6-硝生产废水浓缩液；
(2)制备酸洗缓蚀剂
按质量百分比计，第(1)步制备出的6-硝生产废水浓缩液∶丙炔醇有机缓蚀剂∶碘化钾无机缓蚀剂∶十二烷基苯磺酸钠表面活性剂＝10∶13.4∶0.61∶7.9，将其混合，并搅拌均匀后，即可制备出酸洗缓蚀剂。
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