CN101914775A - 一种水溶性邻氨基苯甲酸聚合物碳钢酸洗缓蚀剂及其应用 - Google Patents

一种水溶性邻氨基苯甲酸聚合物碳钢酸洗缓蚀剂及其应用 Download PDF

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石福花
王秀通
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Abstract

本发明提供一种酸洗缓蚀剂及其应用。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邻氨基苯甲酸聚合物类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。其缓蚀剂是以邻氨基苯甲酸和表面活性剂为原料，在一定条件下经过过硫酸铵氧化反应得到。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1mol/L浓度的盐酸溶液，每升酸液中加入0.05％-1％的本发明的酸洗缓蚀剂在室温时浸没5h。本发明的缓蚀剂无毒无害、极易容易水、缓蚀效率高等优点，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

一种水溶性邻氨基苯甲酸聚合物碳钢酸洗缓蚀剂及其应用
一、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水溶性邻氨基苯甲酸聚合物碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。
二、背景技术
酸洗是目前社会各个工业部门中广泛应用于清除金属表面垢和腐蚀产物，恢复热交换和冷却设备功能的一种方便、高效、低成本方法。它不仅可以减少管道内因污垢带来的燃料消耗、燃料废气以及大气污染，保护环境，还可以消除一系列的安全隐患，如：在锅炉热力设备的水循环中，水和蒸汽中的杂质混入，附着在金属的表面形成水垢等，这些污垢会使管道的导热性能变差，致使锅炉管道局部温度升高，钢材的强度降低，导致爆管事故的发生。故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，但由于在清洗过程中会对金属设备和材料均有腐蚀作用，并且金属与酸反应生成的氢气会造成金属设备的氢脆腐蚀，氢气还会带出大量的酸性气体(酸雾)，造成劳动条件的恶化。因此在酸洗时添加缓蚀剂，抑制金属在酸性介质中的腐蚀，提高酸性效果，保护设备的材质，延长设备的使用寿命。
目前常用的缓蚀剂中，主要包括含有铬酸根的无机缓蚀化合物，以及一些含有磷的有机缓蚀化合物，其排放可能造成水体的富营养化，现在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、无公害的有机缓蚀剂是目前缓蚀剂开发的新方向。
三、发明内容
本发明的目的在于提供高效、廉价、易合成、无公害的胺醛类聚合物碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。
本发明的目的是按以下技术方案实现的：主要将邻氨基苯甲酸与非离子型表面活性剂聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)或OP-10添加在水溶液中，搅拌均匀，再加入氧化剂过硫酸铵的水溶液，邻氨基苯甲酸与氧化剂过硫酸铵的摩尔比为1∶1，继续反应24h，得到水溶性邻氨基苯甲酸聚合物溶液。邻氨基苯甲酸与表面活性剂按照不同的摩尔比为：1000∶1、100∶1、10∶1、1∶1进行聚合，均得到水溶性的邻氨基苯甲酸聚合物溶液。
所述的邻氨基苯甲酸聚合物类碳钢酸洗缓蚀剂的应用是用加有该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质量分数为0.05％-5％，浸没温度为室温，时间为5h；
其中：酸液为稀盐酸，溶度为1mol/L。
本发明的原理在于：聚合所得水溶性聚合物与碳钢相互作用，在表面形成一层疏水吸附层，减缓金属的腐蚀。
本发明的有益效果是：
1.本发明缓蚀剂为邻氨基苯甲酸聚合物，其是以邻氨基苯甲酸，非离子型表面活性剂为主要原料聚合得到，具有合成简单、易操作，无毒无害，易溶于水、酸等优点。
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，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。
四、附图说明
图1为实施例1-4中P123掺杂所得水溶性聚邻氨基苯甲酸做缓蚀剂时缓蚀剂用量与缓蚀效率的关系曲线；
图2为实施例5-8中OP-10掺杂所得水溶性聚邻氨基苯甲酸做缓蚀剂时缓蚀剂用量与缓蚀效率的关系曲线；
五、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》进行静态挂片失重试验。
实施例1
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，添加邻氨基苯甲酸与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)摩尔比为1000∶1聚合所得的水溶性邻氨基苯甲酸聚合物碳钢缓蚀剂，加入溶液质量分数为5％的量，在室温条件下将带清洗的钢材浸没在酸洗液中5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为86％，显示为较高效的清洗剂。
实施例2
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，添加邻氨基苯甲酸与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)摩尔比为100∶1聚合所得的邻氨基苯甲酸聚合物碳钢缓蚀剂，加入溶液质量分数为5％的量，在室温条件下将带清洗的钢材浸没在酸洗液中5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为88％，显示为较高效的清洗剂。
实施例3
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，添加邻氨基苯甲酸与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)摩尔比为10∶1聚合所得的邻氨基苯甲酸聚合物碳钢缓蚀剂，加入溶液质量分数为5％的量，在室温条件下将带清洗的钢材浸没在酸洗液中5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为92％，显示为高效的清洗剂。
实施例4
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，添加邻氨基苯甲酸与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)摩尔比为1∶1聚合所得的邻氨基苯甲酸聚合物碳钢缓蚀剂，加入溶液质量分数为5％的量，在室温条件下将带清洗的钢材浸没在酸洗液中5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为93％，显示为高效的清洗剂。
实施例5
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，添加邻氨基苯甲酸与辛基酚聚氧乙烯醚摩尔比为100∶1聚合所得的邻氨基苯甲酸聚合物碳钢缓蚀剂，加入溶液质量分数为5％的量，在室温条件下将带清洗的钢材浸没在酸洗液中5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为81.3％，显示为高效的清洗剂。
实施例6
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，添加邻氨基苯甲酸与辛基酚聚氧乙烯醚摩尔比为10∶1聚合所得的邻氨基苯甲酸聚合物碳钢缓蚀剂，加入溶液质量分数为5％的量，在室温条件下将带清洗的钢材浸没在酸洗液中5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为93％，显示为高效的清洗剂。
实施例7
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，添加邻氨基苯甲酸与辛基酚聚氧乙烯醚摩尔比为1∶1聚合所得的邻氨基苯甲酸聚合物碳钢缓蚀剂，加入溶液质量分数为5％的量，在室温条件下将带清洗的钢材浸没在酸洗液中5h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8
酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，添加邻氨基苯甲酸与辛基酚聚氧乙烯醚摩尔比为1∶10聚合所得的邻氨基苯甲酸聚合物碳钢缓蚀剂，加入溶液质量分数为5％的量，在室温条件下将带清洗的钢材浸没在酸洗液中5h即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为91％，显示为高效的清洗剂。

Claims (4)

1.本发明是一种碳钢酸洗缓蚀剂，其主要由邻氨基苯甲酸与非离子型表面活性剂聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)以及辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)在氧化剂作用下发生聚合反应得到的聚合物。
2.按照权利1所述的邻氨基苯甲酸化合物类碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于缓蚀剂的组分主要是：C6H4NH2CO(C2H2O)20(OC3H5)70(C2H2O)20
3.按照权利1所述的酸洗缓蚀剂的应用，其特点在于用加有水溶性邻氨基苯甲酸聚合物缓蚀剂的清洗液浸没清洗钢材。
4.按照权利3所述的邻氨基苯甲酸聚合物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质量分数为0.05％-1％，浸没温度为室温，时间为5h；
其中：酸液为稀盐酸，浓度为1.0mol/L。
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