CN101191226A - 一种席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及缓蚀剂生产技术领域，具体的说是用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液消耗的一种席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。其缓蚀剂为席夫碱杂环类化合物中的一种或组合，其应用是用加有缓蚀剂的清洗液浸没清洗碳钢。其中：清洗液为0.1mol/L－1mol/L浓度的酸洗液，每升酸液中加入0.001g－2.0g缓蚀剂在室温时浸没0.5－4h。本发明缓蚀剂的成分是席夫碱杂环类化合物，其原料廉价易得，无毒无害，易溶于水的优点。并且采用本发明的缓蚀剂清洗碳钢及其产品的表面，能防止在酸洗过程中基体金属的过度浸蚀和酸液的过度消耗，其用量低、效率高、持续作用能力强。

Description

一种席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用
技术领域
本发明涉及缓蚀剂生产技术领域，具体的说是用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液消耗的一种席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。
背景技术
酸洗广泛应用于各个工业部门中的换热设备、传热设备和冷却设备等的水垢清洗。从社会经济的角度来看，可减少因污垢带来的燃料耗费；从环境保护的角度来看，减少了燃料废气和大气污染；从安全角度来看，锅炉和换热器等热力设备在使用过程中逐渐形成各类污垢，而这些污垢导热不良致使炉管局部温度升高，降低了钢材的强度，常常发生爆管事故，影响设备运行。因此，酸洗对维持设备的正常运行具有重要意义。
酸洗最常用的酸是盐酸、硫酸。但由于酸对金属设备均有腐蚀作用，特别是无机酸的腐蚀非常严重；同时所放出的氢会向金属内部扩散，使被洗设备有发生氢脆的可能；另外所析出的大量的酸性气体，会使劳动条件恶化。因此在酸洗时要加入缓蚀剂，以抑制金属在酸性介质中的腐蚀，减少酸的使用量，提高酸洗效果，延长设备的使用寿命。
目前常用的缓蚀剂中，主要包括含有毒铬酸根的无机缓蚀化合物，以及一些有机磷缓蚀化合物，其排放可能造成水体的富营养化。现有同领域的缓蚀剂大都具有毒副作用，不具备市场竞争力。
因此，开发新的高效，廉价，来源广泛，无公害的有机缓蚀剂是目前缓蚀剂开发的新方向。
发明内容
本发明的目的在于提供高效，廉价，易合成，无公害的席夫碱杂环类高效碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：缓蚀剂成分为席夫碱杂环类化合物，所述席夫碱杂环类化合物为：1-(2”-硝基苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑(NMTT)，1-(2”-氟苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑(FMTT)，1-(2”-甲氧基苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑(MMTT)，1-(4”-(N”，N”-二甲氨)苯基)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑(DMTT)和1-(4”-氯苯基)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑(CMTT)中的一种或其组合，组合比例可为任意比。
缓蚀剂组合成分为：NMTT，FMTT，MMTT，DMTT，CMTT，其按重量份数的复配比例为：(1-100)∶(1-100)∶(1-100)∶(1-100)。
所述的席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂的应用是用加有席夫碱杂环类缓蚀剂的清洗液浸没清洗钢材。清洗液为酸液，每升酸液中加入缓蚀剂的量为0.001g-2.0g，浸没温度为室温，时间为0.5-4h；
其中：酸液为稀盐酸或稀硫酸，浓度为0.1mol/L-1mol/L。
本发明的原理在于：席夫碱杂环类化合物是同时具有席夫碱和杂环类化合物的结构特征，分子内既含有杂环、氮、氧、硫等原子或原子团，又含有-C＝N-双键，通过这些原子或基团，有机分子能有效地吸附于碳钢表面，起到缓蚀作用。
本发明的有益效果是：
1.本发明缓蚀剂为席夫碱杂环类化合物，其是以三氮唑，氯乙酸乙酯，水合肼以及相应的芳香醛为主要原料合成得到的具有易合成，原料廉价，无毒无害，易溶于水的优点。
2.本发明缓蚀剂为有机缓蚀剂，无毒无害，与目前常用的无机缓蚀剂相比，不存在使用后的环境问题，对环境和生物无毒无害，符合缓蚀剂发展的趋势，具有良好的应用前景。
3.本发明用于碳钢及其产品的酸洗，可有效抑制金属基体在酸中的有害腐蚀以及酸液的过度消耗，与目前常用的缓蚀剂比较，具有用量低，效率高，持续作用能力强的突出优点，可反复使用。
具体实施方式
本发明按照GB10124-88《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》进行挂片失重试验。
实施例1
酸洗液为稀盐酸，浓度为0.5M，酸洗液用量100L，加入CMTT 200g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中2h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为99％，显示为高效的清洗剂。
实施例2
酸洗液为稀盐酸，浓度为0.5M，酸洗液用量100L，加入NMTT 15g和2，DMTT 15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没2h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96％，显示为高效的清洗剂。
实施例3
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入MMTT 50g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没1h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96％，显示为高效的清洗剂。
实施例4
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入NMTT 20g和FMTT 20g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没1h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为95％，显示为高效的清洗剂。
实施例5
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入NMTT 30g，MMTT15g和CMTT 15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没0.5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为97％，显示为高效的清洗剂。
实施例6
酸洗液为稀盐酸，浓度为0.8M，酸洗液用量100L，加入NMTT10g，FMTT10g，DMTT 10g和MMTT 10g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没1.5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为95％，显示为高效的清洗剂。
实施例7
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入NMTT，FMTT，MMTT，DMTT，CMTT各15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没4h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为99％，显示为高效的清洗剂。
实施例8
酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5M，酸洗液用量100L，加入CMTT 200g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中2h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为99％，显示为高效的清洗剂。
实施例9
酸洗液为稀硫酸，浓度为0.5M，酸洗液用量100L，加入NMTT 15g和2，DMTT 15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没2h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为94％，显示为高效的清洗剂。
实施例10
酸洗液为稀硫酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入MMTT 50g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没1h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为95％，显示为高效的清洗剂。
实施例11
酸洗液为稀硫酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入NMTT 20g和FMTT 20g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没1h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为94％，显示为高效的清洗剂。
实施例12
酸洗液为稀硫酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入NMTT 30g，MMTT15g和CMTT 15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没0.5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96％，显示为高效的清洗剂。
实施例13
酸洗液为稀硫酸，浓度为0.8M，酸洗液用量100L，加入NMTT20g，FMTT10g，DMTT 20g和MMTT 10g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没1.5h即可。
通过试验测试三获得的最高缓蚀效率为97％，显示为高效的清洗剂。
实施例14
酸洗液为稀硫酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入NMTT，FMTT，MMTT，DMTT，CMTT各15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没1h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为99％，显示为高效的清洗剂。

Claims (4)

1.一种席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于：缓蚀剂成分为席夫碱杂环类化合物，所述席夫碱杂环类化合物为：1-(2”-硝基苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑，1-(2”-氟苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑，1-(2”-甲氧基苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑，1-(4”-(N”，N”-二甲氨)苯基)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑和1-(4”-氯苯基)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑中的一种或其组合。
2.按照权利要求1所述的席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于：缓蚀剂组合成分为：1-(2”-硝基苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑，1-(2”-氟苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑，1-(2”-甲氧基苯)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑，1-(4”-(N”，N”-二甲氨)苯基)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氨唑))亚甲基1，3，4-三氮唑和1-(4”-氯苯基)次甲基亚氨基-2-巯基-5-(1’-(1’，2’，4’-三氮唑))亚甲基1，3，4-三氮唑，其按重量份数的复配比例为：(1-100)∶(1-100)∶(1-100)∶(1-100)∶(1-100)。
3.一种按照权利1所述的席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于：用加有席夫碱杂环类缓蚀剂的清洗液浸没清洗钢材。
4.按权利要求3所述的席夫碱杂环类碳钢酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于：清洗液为酸液，每升酸液中加入缓蚀剂的量为0.001g-2.0g，浸没温度为室温，时间为0.5-4h；
其中：酸液为稀盐酸或稀硫酸，浓度为0.1mol/L-1mol/L。
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