CN102108513B - 一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂,该复配型缓蚀剂由顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂组成,其质量分数为:顺酐辛胺缓蚀剂10%~75%、油酸酰胺缓蚀剂10%~75%、钼酸钠缓蚀剂10%~75%、BTA缓蚀剂5%~50%。本发明提出一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂尤其适用于中性及碱性腐蚀介质中,该复配型缓蚀剂能够同时有效抑制碳钢和铜合金在中性及碱性介质中的腐蚀现象。该复配型缓蚀剂复配方法简单,且协同效应使复配缓蚀剂中各缓蚀剂用量较单一使用时明显降低,因而生产成本较低;复配缓蚀剂为环境友好型缓蚀剂,复配缓蚀剂不影响设备正常作业。
Description
技术领域
本发明属于金属腐蚀与防护领域,具体涉及一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
缓蚀剂是添加于腐蚀介质中使金属腐蚀速度显著降低的物质,因具有用量小(千万分之几到千分之几)、价格低、来源广、效果好和通用性强等优点,在各种金属防护方法中占据了重要地位(见参考文献(1):李向红,屈庆,江书安等.稀土离子和配体在钢、铝表面的吸附及其缓蚀协同机理研究.中国科学基金,2006,2:99-103)。缓蚀剂按化学成分可以分为无机类和有机类。无机缓蚀剂是促使金属钝化的氧化物或能在金属表面成膜的无机盐类,如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸三钠等;有机缓蚀剂分子大多有容易被金属表面吸附的极性基团及由碳、氢组成的非极性基团,如胺类、杂环化合物和咪唑类。
在工业生产中,很多设备面临在中性及碱性环境中易腐蚀的问题,一旦这些设备因严重腐蚀而损坏,将导致生产难以连续进行,从而造成巨大损失。而采用添加缓蚀剂的方法,可在一定程度上解决此类腐蚀问题。
常用的钢铁缓蚀剂主要有亚硝酸钠、铬系、磷系、钼系、胺类等。亚硝酸钠能够在钢铁表面生成不溶性的致密氧化物,引起金属表面由活化态转变为钝化态,防锈效果良好,但其具有致癌性,使用受到限制。铬系缓蚀剂在一定剂量下缓蚀效果非常好,但其作为阳极型缓蚀剂浓度不足或过高,都会对金属造成严重腐蚀,且其毒性大,现已限制使用。磷系缓蚀剂主要有正磷、聚磷等无机磷酸盐及有机多元膦酸、磷羧酸、聚磷酸盐等,对钢铁具有缓蚀作用,但对铜和铜合金有侵蚀性;其使用过程中产生的PO4 3-在高硬度和高pH值下极易生成Ca3(PO4)2沉淀,单独使用效果并不理想,且由于世界范围内水体富营养化加剧,磷成为主要的排放受控制对象,这些都限制其使用。钼系缓蚀剂缓蚀效率高,毒性小,稳定性好,适合于高pH值、高硬度水及较高温度条件下使用;然而单一使用钼系缓蚀剂存在剂量太大,成本高的缺点。胺类缓蚀剂种类繁多,其中三乙醇胺是钢铁的水溶性有机醇胺类缓蚀剂,但对铜合金有加速腐蚀倾向;聚醚酰胺(PEA)是钢铁的专用缓蚀剂,与可溶性硅酸盐复配,效果良好,但其制备过程复杂,反应时间长,用量大;顺酐酰胺缓蚀剂制备过程简单,但多数水溶性差,溶于三乙醇胺才能使用;油酸酰胺缓蚀剂生产过程稍微复杂,但是水溶性好,少量可达到较好效果。
铜及铜合金常用的缓蚀剂有钼酸盐类、钨酸盐类、硫脲类、唑类等。钼酸盐对铜及铜合金有缓蚀作用,其毒性极低,对环境污染小,是一种有发展前途的无机盐类环境友好型缓蚀剂,但其成本较高。钨酸盐的毒性很低,对环境及人体几乎没有危害,不引起微生物滋生,属环境友好型缓蚀剂,但是单一使用钨酸盐对铜的缓蚀效率低,用量大,成本高。硫脲及其衍生物主要是硫脲和二邻甲苯硫脲,水溶性较好且有一定的络合铜离子的能力,但是单一使用效果都不够理想。唑类缓蚀剂常用的有巯基苯并噻唑、苯骈三氮唑(BTA)、甲基苯并三唑、羟基苯并咪唑等,其中巯基苯并噻唑具有致癌性,已禁止使用;BTA对铜的缓蚀性较好,但它微溶于水,生成的膜层很薄,如果金属表面有腐蚀产物或有垢沉积,就很难形成效果良好的缓蚀膜。
近年来,由于人们对生态环保意识的进一步强化,对防锈缓蚀剂环保要求增强。另外,许多工业生产及应用设备中同时存在钢铁和铜合金两种基材。因而,研制一种同时适用于钢铁和铜合金的复配型缓蚀剂,对于降低单一缓蚀剂用量,在制备及使用过程中减小污染,降低生产成本,拓宽缓蚀剂应用领域具有重要意义。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提出一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法,该复配型缓蚀剂尤其适用于中性或碱性腐蚀介质中,该复配型缓蚀剂能够同时有效抑制碳钢或铜合金在中性或碱性(尤其是强碱性)介质中的腐蚀现象。
本发明提出一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂,该复配型缓蚀剂由顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂(苯骈三氮唑)组成,其质量分数分别为:顺酐辛胺缓蚀剂10%~75%、油酸酰胺缓蚀剂10%~75%、钼酸钠缓蚀剂10%~75%、BTA缓蚀剂5%~50%,各组份百分含量之和为100%。本发明提出的复配型缓蚀剂的应用时按照每100g腐蚀介质中含有0.1~1.5g复配型缓蚀剂的比例(即复配型缓蚀剂在腐蚀介质中的质量分数为0.1~1.5%)将复配型缓蚀剂添加到腐蚀介质中。所述的腐蚀介质为中性或碱性腐蚀介质,也可以为水、或CaCl2的饱和溶液或Ca(ClO)2和Ca(OH)2混合水溶液,所述的Ca(ClO)2和Ca(OH)2混合水溶液的pH值为12~14,二者的摩尔比为2~4。
本发明提出一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂,具体包括以下几个步骤:
步骤一:顺酐辛胺缓蚀剂的制备。
将顺丁烯二酸酐和辛胺溶于四氯化碳有机溶剂中,得到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液和辛胺-四氯化碳溶液,其中顺丁烯二酸酐与四氯化碳的摩尔比、辛胺与四氯化碳的摩尔比均为1∶1~1∶1.5。在搅拌条件下,逐滴将辛胺-四氯化碳溶液滴加到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液中,在0~15℃下搅拌反应3~4小时后,静置10~20h后,抽滤出沉淀物,并用四氯化碳有机溶剂洗涤并烘干,得到白色固体粉末即顺酐辛胺缓蚀剂。反应方程式为:
所述的顺酐辛胺缓蚀剂为白色固体粉末,热稳定性低,微溶于水,纯度为100%。
步骤二:油酸酰胺缓蚀剂的制备。
将油酸在氮气保护下加热到120~150℃,在搅拌条件下加入与油酸等摩尔量的顺丁烯二酸酐,再加入KOH催化剂,在170~190℃下反应3~4小时,所述的KOH催化剂的加入量为每摩尔油酸中加入5~25g,然后将反应体系的温度降至120~150℃,向反应体系中加入二乙醇胺和KOH催化剂,二乙醇胺的加入量为每摩尔油酸中加入280~350g,KOH催化剂的加入量为每摩尔油酸中加入15~25g,控制反应温度为140~160℃,进行反应,当反应体系排尽溢出的水汽后,每隔10~15min测定反应体系的酸值,当酸值小于等于8~12mg/g时,按照每摩尔油酸中加入0.06~0.08mol二乙醇胺的比例,向反应体系中加入二乙醇胺,测定反应体系的胺值不再改变后反应结束,得到产物油酸酰胺缓蚀剂(简写为OMA),反应方程式为:
所述的油酸酰胺缓蚀剂为粘稠的黄色油状液体,易溶于水,纯度为100%。
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%~75%、10%~75%、10%~75%和5%~50%进行混合,各组份百分含量之和为100%,即得到复配型缓蚀剂。
本发明具有的优点在于:
1、本发明提供一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法,其中顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂的生产工艺简单,原料来源广泛,且其水溶性较好;
2、本发明提供一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法,通过缓蚀剂复配增效的方法,充分发挥各组分的协同作用,进而同时对碳钢和铜合金达到较好缓蚀效果;
3、本发明提供一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法,其中复配方法简单,且协同效应使复配缓蚀剂中各缓蚀剂用量较单一使用时明显降低,因而生产成本较低;复配缓蚀剂为环境友好型缓蚀剂,复配缓蚀剂不影响设备正常作业。
附图说明
图1:本发明提出的一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法中顺酐辛胺缓蚀剂的红外光谱图;
图2:本发明提出的一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂及其制备方法中油酸酰胺缓蚀剂的红外光谱图;
图3:碳钢在加入复配型缓蚀剂的自来水中连续浸泡28天后的金相显微形貌;
图4:铜合金在加入复配型缓蚀剂的自来水中连续浸泡28天后的金相显微形貌;
图5:碳钢在未加入复配型缓蚀剂的Ca(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液中连续浸泡2小时后光学照片;
图6:铜合金在未加入复配型缓蚀剂的Ca(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液中连续浸泡2小时后光学照片;
图7:碳钢在加入复配型缓蚀剂的Ca(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液中连续浸泡2小时后光学照片;
图8:铜合金在加入复配型缓蚀剂的Ca(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液中连续浸泡2小时后光学照片;
图9:碳钢在未加入复配型缓蚀剂的自来水中连续浸泡30天后光学照片;
图10:碳钢在加入复配型缓蚀剂的自来水中连续浸泡30天后光学照片;
图11:碳钢在未加入复配型缓蚀剂的强碱溶液中连续浸泡30天后光学照片;
图12:碳钢在加入复配型缓蚀剂的强碱溶液中连续浸泡30天后光学照片;
图13:碳钢在未加入复配型缓蚀剂的饱和CaCl2溶液中连续浸泡30天后光学照片;
图14:碳钢在加入复配型缓蚀剂的强碱溶液中连续浸泡30天后光学照片;
图15:铜合金在未加入复配型缓蚀剂的自来水中连续浸泡30天后光学照片;
图16:铜合金在加入复配型缓蚀剂的自来水中连续浸泡30天后光学照片;
图17:铜合金在未加入复配型缓蚀剂的强碱溶液中连续浸泡30天后光学照片;
图18:铜合金在加入复配型缓蚀剂的强碱溶液中连续浸泡30天后光学照片;
图19:铜合金在未加入复配型缓蚀剂的饱和CaCl2溶液中连续浸泡30天后光学照片;
图20:铜合金在加入复配型缓蚀剂的强碱溶液中连续浸泡30天后光学照片;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。
本发明提出一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂,该复配型缓蚀剂由顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂(苯骈三氮唑)组成混合液,其质量分数为:顺酐辛胺缓蚀剂10%~75%、油酸酰胺缓蚀剂10%~75%、钼酸钠缓蚀剂10%~75%、BTA缓蚀剂5%~50%。本发明提出的复配型缓蚀剂的应用时按照每100g腐蚀介质中含有0.1~1.5g复配型缓蚀剂的比例(即复配型缓蚀剂在腐蚀介质中的质量分数为0.1~1.5%)将复配型缓蚀剂添加到腐蚀介质中。所述的腐蚀介质优选为中性或碱性腐蚀介质,进一步优选为水、或饱和的CaCl2盐溶液、或Ca(ClO)2和Ca(OH)2混合水溶液,所述的Ca(ClO)2和Ca(OH)2混合水溶液的pH值为12~14,Ca(ClO)2和Ca(OH)2的摩尔比为2~4的。
所述的顺酐辛胺缓蚀剂为白色固体粉末,热稳定性低,微溶于水。所述的油酸酰胺缓蚀剂为粘稠的黄色油状液体,易溶于水。钼酸钠缓蚀剂为白色菱形结晶,热稳定性高,微溶于水。BTA缓蚀剂为白色片状固体,沸点204℃(压力2Kpa),熔点100℃,微溶于水。
本发明提出一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂的制备方法,具体包括以下几个步骤:
步骤一:顺酐辛胺缓蚀剂的制备。
按照摩尔比为1∶1~1∶1.5的比例分别将顺丁烯二酸酐(简称顺酐)和辛胺溶于四氯化碳有机溶剂中,得到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液和辛胺-四氯化碳溶液。在搅拌条件下,逐滴将辛胺-四氯化碳溶液滴加到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液中,在0~15℃下搅拌反应3~4小时后,静置10~20h后,抽滤出沉淀物,并用四氯化碳有机溶剂洗涤并烘干,得到白色固体粉末即顺酐辛胺缓蚀剂,反应方程式为:
所述的顺酐辛胺缓蚀剂为白色固体粉末,热稳定性低,微溶于水,纯度为100%。
步骤二:油酸酰胺缓蚀剂的制备。
将油酸在氮气保护下加热到120~150℃,在搅拌条件下加入与油酸等摩尔量的顺丁烯二酸酐,再加入KOH催化剂,在170~190℃下反应3~4小时,所述的KOH催化剂的加入量为每摩尔油酸中加入5~25g,然后将反应体系的温度降至120~150℃,向反应体系中加入二乙醇胺和KOH催化剂,二乙醇胺的加入量为每摩尔油酸中加入280~350g,KOH催化剂的加入量为15~25g,控制反应温度为140~160℃,进行反应,当反应体系排尽溢出的水汽后,每隔10~15min测定反应体系的酸值,当酸值小于等于8~12mg/g时,按照每摩尔油酸中加入0.06~0.08mol二乙醇胺的比例,向反应体系中加入二乙醇胺,测定反应体系的胺值不再改变后反应结束,得到产物油酸酰胺缓蚀剂。反应方程式为:
所述的油酸酰胺缓蚀剂为粘稠的黄色油状液体,易溶于水,纯度为100%。
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%~75%、10%~75%、10%~75%和5%~50%进行混合,得到复配型缓蚀剂。
所述的复配型缓蚀剂在使用时,按照整体的复配型缓蚀剂的质量分数0.1~1.5%的比例添加到腐蚀介质中。所述的腐蚀介质为中性或碱性腐蚀介质,优选为水、或饱和的CaCl2盐溶液、或Ca(ClO)2和Ca(OH)2混合水溶液中,其中所述的Ca(ClO)2和Ca(OH)2混合水溶液的pH值为12~14,Ca(ClO)2和Ca(OH)2的摩尔比为2~4。投加复配型缓蚀剂的腐蚀介质钢铁或铜合金的腐蚀速度明显减慢,达到良好的缓蚀效果。
实施例1:
本发明提出一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂制备方法,具体包括以下几个步骤:
步骤一:顺酐辛胺缓蚀剂的制备。
按照摩尔比为1∶1的比例分别将顺丁烯二酸酐9.8g和辛胺12.9g溶于四氯化碳有机溶剂中,得到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液和辛胺-四氯化碳溶液。在搅拌条件下,逐滴将辛胺-四氯化碳溶液滴加到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液中,在0℃下搅拌反应3小时后,静置10h后,抽滤出沉淀物,并用四氯化碳有机溶剂洗涤并烘干,得到白色固体粉末即顺酐辛胺缓蚀剂。
步骤二:油酸酰胺缓蚀剂的制备。
将油酸0.2mol在氮气保护下加热到120℃,在搅拌条件下加入与油酸等摩尔量的顺丁烯二酸酐,再加入KOH催化剂,在170℃下反应3小时,所述的KOH催化剂的加入量为每摩尔油酸中加入5g,然后将反应体系的温度降至120℃,向反应体系中加入二乙醇胺和KOH催化剂,二乙醇胺的加入量为每摩尔油酸中加入280g,KOH催化剂的加入量为15g,控制反应温度为140℃,进行反应,当反应体系排尽溢出的水汽后,每隔10min测定反应体系的酸值,当酸值等于8mg/g时,按照每摩尔油酸中加入0.06mol二乙醇胺的比例,向反应体系中加入二乙醇胺,测定反应体系的胺值不再改变后反应结束,得到产物油酸酰胺缓蚀剂。反应方程式为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为30%,30%、20%和20%混合,即得到复配型缓蚀剂。
经红外光谱分析(如图1)以及解析表(如表1),步骤一中顺丁烯二酸酐和辛胺的合成物为N-(辛基)-顺丁烯酰胺酸,即顺酐辛胺缓蚀剂。
表1红外光谱分析解析表
从图2可以看出,顺丁烯二酸酐、油酸和二乙醇胺反应后合成物为油酸酰胺缓蚀剂(简写为OMA)。
将得到的复配型缓蚀剂按照每100g自来水中加入复配型缓蚀剂0.1g的比投加入自来水中,并在加入及未加入复配型缓蚀剂的自来水中均放置碳钢和铜合金试片,当碳钢和铜合金在加入复配缓蚀剂中自来水中浸泡28天后,碳钢和铜合金试样表面没有产生锈蚀现象,分别如图3和图4所示,复配缓蚀剂可实现碳钢和铜合金的共同缓蚀,而未加入复配型缓蚀剂的自来水中放置的碳钢和铜合金试片发生了明显的锈蚀。
实施例2:
步骤一:顺酐辛胺缓蚀剂的制备。
按照摩尔比为1∶1.5的比例分别将顺丁烯二酸酐和辛胺溶于四氯化碳有机溶剂中,得到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液和辛胺-四氯化碳溶液。在搅拌条件下,逐滴将辛胺-四氯化碳溶液滴加到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液中,在15℃下搅拌反应4小时后,静置20h后,抽滤出沉淀物,并用四氯化碳有机溶剂洗涤并烘干,得到白色固体粉末即顺酐辛胺缓蚀剂。
步骤二:油酸酰胺缓蚀剂的制备。
将油酸在氮气保护下加热到150℃,在搅拌条件下加入与油酸等摩尔量的顺丁烯二酸酐,再加入KOH催化剂,在190℃下反应4小时,所述的KOH催化剂的加入量为每摩尔油酸中加入25g,然后将反应体系的温度降至150℃,向反应体系中加入二乙醇胺和KOH催化剂,二乙醇胺的加入量为每摩尔油酸中加入350g,KOH催化剂的加入量为25g,控制反应温度为160℃,进行反应,当反应体系排尽溢出的水汽后,每隔15min测定反应体系的酸值,当酸值等于12mg/g时,按照每摩尔油酸中加入0.08mol二乙醇胺的比例,向反应体系中加入二乙醇胺,测定反应体系的胺值不再改变后反应结束,得到产物油酸酰胺缓蚀剂。
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为75%、10%、10%和5%进行混合,即得到复配型缓蚀剂。
按照每100gCa(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液中含有1.5g复配型缓蚀剂的比例,将复配型缓蚀剂加入到Ca(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液中,并在加入及未加入复配型缓蚀剂的自来水均放置碳钢和铜合金试片,当碳钢和铜合金在未加入复配缓蚀剂的Ca(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液浸泡2小时后,碳钢和铜合金试样表面发生强烈的腐蚀,如图5和图6所示;而加入复配缓蚀剂的的Ca(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液,体现出良好的缓蚀性能,如图7和图8所示,碳钢及铜合金在含有复配缓蚀剂的Ca(ClO)2和Ca(OH)2强碱溶液中未发生腐蚀。
实施例3:
本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三,具体为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为30%、20%、30%和20%进行混合,得到复配型缓蚀剂。
按照每100g自来水、强碱溶液或饱和CaCl2溶液中加入1.0g复配型缓蚀剂的比例,将复配型缓蚀剂分别加入自来水、强碱溶液或饱和CaCl2溶液中。并向加入及未加入复配型缓蚀剂的自来水、强碱溶液或饱和CaCl2溶液中均加入碳钢和铜合金,连续浸泡30天。碳钢在加入复配型缓蚀剂的自来水中连续浸泡30天未见腐蚀,如图10;在加入复配型缓蚀剂的强碱及饱和CaCl2溶液中分别连续浸泡30天未见腐蚀,如图12和图14所示。
铜合金试片在加入复配缓蚀剂的自来水中连续浸泡30天未见腐蚀,如图16所;在强碱及饱和CaCl2溶液中分别连续浸泡10天未见腐蚀,如图18和图20所示。本发明的复配型缓蚀剂能够同时对碳钢和铜合金在中性及碱性介质中起明显的缓蚀作用,与不含复配型缓蚀剂的腐蚀效果(如图9、11、13、15、17和19所示),明显降低。
实施例4:
本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三,具体为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%、75%、10%和5%比例混合,得到复配型缓蚀剂。
实施例5:
本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三,具体为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%、10%、75%和5%进行混合,得到复配型缓蚀剂。
实施例6:
本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三,具体为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%、10%、30%和50%进行混合,得到复配型缓蚀剂。
实施例7:
本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三,具体为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为50%、30%、10%和10%进行混合,得到复配型缓蚀剂。
实施例8:
本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三,具体为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%、50%、20%和20%进行混合,得到复配型缓蚀剂。
实施例9:
本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三,具体为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%、10%、50%和30%进行混合,得到复配型缓蚀剂。
实施例10:
本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三,具体为:
步骤三:复配型缓蚀剂的制备
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%、10%、30%和50%进行混合,得到复配型缓蚀剂。
Claims (6)
1.一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂,其特征在于:所述的复配型缓蚀剂由顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂组成,其质量分数分别为:顺酐辛胺缓蚀剂10%~75%、油酸酰胺缓蚀剂10%~75%、钼酸钠缓蚀剂10%~75%、BTA缓蚀剂5%~50%,各组份的百分含量之和为100%,其中的BTA缓蚀剂指苯骈三氮唑,顺酐辛胺和油酸酰胺的分子结构式分别为:
其中R为CH3(CH2)7-。
2.一种权利要求1所述的适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂的应用,其特征在于:按照每100g腐蚀介质中含有0.1~1.5g复配型缓蚀剂的比例,将复配型缓蚀剂添加到腐蚀介质中。
3.根据权利要求2所述的一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂的应用,其特征在于:所述的复配型缓蚀剂能够抑制碳钢或铜合金在腐蚀介质中腐蚀。
4.根据权利要求2所述的一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂的应用,其特征在于:所述的腐蚀介质为中性或碱性腐蚀介质。
5.根据权利要求4所述的一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂的应用,其特征在于:所述的腐蚀介质为水或CaCl2的饱和盐溶液或Ca(ClO)2和Ca(OH)2混合水溶液,其中Ca(ClO)2和Ca(OH)2混合水溶液的pH值为12~14,二者的摩尔比为2~4。
6.一种适用于腐蚀介质的复配型缓蚀剂的制备方法,其特征在于:包括以下几个步骤:
步骤一:顺酐辛胺缓蚀剂的制备:
按照摩尔比为1∶1~1∶1.5的比例分别将顺丁烯二酸酐和辛胺溶于四氯化碳有机溶剂中,得到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液和辛胺-四氯化碳溶液,在搅拌条件下,逐滴将辛胺-四氯化碳溶液滴加到顺丁烯二酸酐-四氯化碳溶液中,在0~15℃下搅拌反应3~4小时后,静置10~20h后,抽滤出沉淀物,并用四氯化碳有机溶剂洗涤并烘干,得到白色固体粉末即顺酐辛胺缓蚀剂,反应方程式为:
步骤二:油酸酰胺缓蚀剂的制备:
将油酸在氮气保护下加热到120~150℃,在搅拌条件下加入与油酸等摩尔量的顺丁烯二酸酐,再加入KOH催化剂,在170~190℃下反应3~4小时,所述的KOH催化剂的加入量为每摩尔油酸中加入5~25g;然后将反应体系的温度降至120~150℃,向反应体系中加入二乙醇胺和KOH催化剂,二乙醇胺的加入量为每摩尔油酸中加入280~350g,KOH催化剂的加入量为每摩尔油酸中加入15~25g,控制反应温度为140~160℃,进行反应,当反应体系排尽溢出的水汽后,每隔10~15min测定反应体系的酸值,当酸值小于等于8~12mg/g时,按照每摩尔油酸中加入0.06~0.08mol二乙醇胺的比例,向反应体系中加入二乙醇胺,测定反应体系的胺值不再改变后反应结束,得到产物油酸酰胺缓蚀剂,反应方程式:
其中R为CH3(CH2)7-;
步骤三:复配型缓蚀剂的制备:
将顺酐辛胺缓蚀剂、油酸酰胺缓蚀剂、钼酸钠缓蚀剂和BTA缓蚀剂按质量分数分别为10%~75%、10%~75%、10%~75%和5%~50%进行混合,各组份的百分含量之和为100%,即得到复配型缓蚀剂,其中的BTA缓蚀剂指苯骈三氮唑。
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