CN102286300B - 一种金属腐蚀抑制剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种金属腐蚀抑制剂及其制备方法，由45～55重量份乙二醇单丁醚，10～15重量份甲基丙烯酸酯低聚物，35～40重量份聚丙二醇2000在50～60℃混合搅拌得到，其中的甲基丙烯酸酯低聚物是由27～31重量份的甲基丙烯酸单体、10～13重量份的丙烯酸乙酯单体与1.5～2.5重量份的α-甲基苯乙烯二聚体在55～60重量份的无水乙醇中由0.3～0.5重量份的偶氮二异丁腈引发聚合得到。本发明的金属腐蚀抑制剂添加量少、抗腐蚀效果明显，通过在油品中添加，可以减少油品对储运、输送设备的腐蚀。

Description

一种金属腐蚀抑制剂及其制备方法

技术领域

本发明属于金属防腐技术领域，涉及一种金属腐蚀抑制剂。本发明的金属腐蚀抑制剂适合于添加到汽油、柴油，特别是甲醇汽油内，以有效防止油品内微量水分、硫化物、氮化物引起的金属腐蚀。

背景技术

世界能源储量日趋短缺，环境问题日益严重，能源问题和环境问题已引起世界各国的高度重视，因此，寻求新的清洁替代能源已成为全球性的课题。我国经济正高速发展，2010年我国汽车产量达到1700万辆，销量达到1500万辆，成为世界上最大的汽车制造国和消费国。至2010年底，我国机动车保有量已超过1.95亿辆，其中汽车保有量达到9000万辆，不仅每年消耗的石油大部分需要进口，而且汽车尾气成为环境污染的第一要素，能源和环境问题制约着我国经济的快速发展。

醇燃料作为一种液体燃料，其储运、分配、携带和使用都与传统的汽、柴油相近，而且原料资源丰富，因而倍受国际重视。研究发现，甲醇是除石油燃料以外内燃机的最佳代用燃料，特别是甲醇与汽油的低比例（5～30%,V/V）混合燃料，燃烧性能良好，高效清洁环保，而且无需对发动机作任何更改，使得甲醇汽油的推广更具有可行性。甲醇汽油的开发和应用可以优化能源结构，缓解石油供需矛盾，所以醇燃料的研究开发有巨大的发展潜力，是汽车代用燃料的发展方向。

醇燃料中由于甲醇或乙醇的添加，改变了原有汽油的极性，将非极性的汽油变为中等极性的醇燃料，一定程度上加重了油品对储运罐、输油系统等部件的腐蚀问题。另外甲醇对铁金属和某些合金（镁、铝、铅、锡合金等）有不同程度的腐蚀。由于油品腐蚀性的加重，将会缩短油罐、输油泵的使用寿命。另外，由于甲醇的添加，使得油品中溶解水的能力较汽油有较大的提高，进一步加重了油品对输油系统的腐蚀。

现有金属钝化剂、防锈剂多是针对纯烃类汽油开发的，分子极性端较小，非极性端较大，如T581、聚异丁烯胺化物等。这些物质分子中多含有苯并三氮唑、咪唑啉、磷酰胺等金属吸附、螯合端，在极性的醇燃料中，这些分子在金属表面的附着能力降低，防腐性能也会随之降低。另外，这些添加剂多含有氮、磷元素，燃烧产物对环境也不够友好。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属腐蚀抑制剂，以及该金属腐蚀抑制剂的制备方法，通过在油品中添加本发明金属腐蚀抑制剂，减少油品对储运，输送设备的腐蚀。

本发明的金属腐蚀抑制剂由45～55重量份乙二醇单丁醚，10～15重量份甲基丙烯酸酯低聚物，35～40重量份聚丙二醇2000在50～60℃混合搅拌得到。

其中，所述的甲基丙烯酸酯低聚物是由27～31重量份的甲基丙烯酸单体、10～13重量份的丙烯酸乙酯单体与1.5～2.5重量份的α-甲基苯乙烯二聚体在55～60重量份的无水乙醇中由0.3～0.5重量份的偶氮二异丁腈引发聚合得到的。

本发明金属腐蚀抑制剂的制备方法包括以下步骤：

1）以27～31重量份甲基丙烯酸、10～13重量份丙烯酸乙酯、1.5～2.5重量份α-甲基苯乙烯二聚体、55～60重量份乙醇、0.3～0.5重量份偶氮二异丁腈为原料，将1/3重量的甲基丙烯酸单体与丙烯酸乙酯单体混合物加入占乙醇总重量95%的无水乙醇中，将2/3重量的偶氮二异丁腈以少量甲基丙烯酸与丙烯酸乙酯的混合单体溶解后加入溶液中，加入α-甲基苯乙烯二聚体，搅拌升温到75～80℃反应30min，滴加剩余2/3重量的混合单体，1～1.5h滴加完毕，75～80℃保温1h，以剩余的无水乙醇溶解剩余的偶氮二异丁腈，在10min内滴加完毕，继续保温反应0.5h后得到甲基丙烯酸酯低聚物；

2）在搅拌釜中依次加入45～55重量份乙二醇单丁醚，10～15重量份甲基丙烯酸酯低聚物，35～40重量份聚丙二醇2000，加热至50～60℃，混合搅拌30min，冷却到室温得到金属腐蚀抑制剂。

本发明制备得到的金属腐蚀抑制剂以及金属腐蚀抑制剂原料之一的甲基丙烯酸酯低聚物的产品性能见下表。

本发明金属腐蚀抑制剂的使用方法是：将金属腐蚀抑制剂溶入所要添加的油品中，制成20～30%（m/V）溶液，将此溶液添加到油品中，使腐蚀抑制剂的终浓度达到0.015～0.02%（m/V），将油品循环3～5min混合均匀即可。

本发明制备得到的金属腐蚀抑制剂是一种不含硫磷元素的高分子聚合物，其利用多羧基分子作为金属表面的吸附层，聚丙二醇作为覆盖层，以阻断金属表面与腐蚀性物质的接触。另外，本发明中的活性物质为高分子聚合物，分子量较大，相对于小分子，分子运动减弱，更有利于附着于金属表面。因此，本发明的金属腐蚀抑制剂效果十分明显。

一般地，甲基丙烯酸酯聚合物的合成多见于在水性体系中进行，而采用本发明方法合成的甲基丙烯酸酯低聚物可以溶于油品中。

本发明的金属腐蚀抑制剂制造加工过程简单，与多种油品的相溶性良好，具有添加量少、抗腐蚀效果明显、成本低（不大于30000元/吨）、不含氮、硫、磷等环境不友好元素等优点。

具体实施方式

实施例1。

1、首先生产15kg甲基丙烯酸酯低聚物。

各原料用量为：

乙醇　　　　　　　　　8.55kg

甲基丙烯酸　　　　　　4.2kg

丙烯酸乙酯　　　　　　1.92kg

偶氮二异丁腈　　　　　0.03kg

α-甲基苯乙烯二聚体　　0.3kg。

先将甲基丙烯酸与丙烯酸乙酯混合得到单体混合物。在不锈钢聚合釜（带回流装置、滴液槽）中加入8.1kg乙醇，再加入6.0kg单体混合物。以0.12kg单体混合物将0.02kg偶氮二异丁腈充分溶解后，加入釜内。最后加入全部α-甲基苯乙烯二聚体。开启搅拌（20～30转/min），水浴加热到75～80℃开始反应。反应30min后，将剩余的单体混合物加入滴液槽内，1～1.5h滴加完毕，75～80℃保温1h。以0.1kg乙醇溶解剩余的0.01kg偶氮二异丁腈，并加入剩余的乙醇混合均匀，加入滴液槽内，10min滴加完毕，继续保温0.5h后反应完成。

2、再制备100kg金属腐蚀抑制剂。

各原料用量为：

        乙二醇单丁醚　　　　　　48kg

        甲基丙烯酸酯低聚物　　　12kg

        聚丙二醇2000　　　　　　40kg。

在搅拌釜中依次加入乙二醇单丁醚、甲基丙烯酸酯低聚物、聚丙二醇2000，加热到50～60℃，搅拌30min即可，冷却到室温出料待用。

3、抑制腐蚀效果测定。

检测方法：1)GB/T 5096 石油产品铜片腐蚀试验法；2)金属片长时间浸泡法（方法简述：金属片为纯铜片、黄铜片、铝片，打磨抛光方法同GB/T 5096，将抛光后的金属片浸泡于玻璃瓶盛放的油品中，室温下密闭保存120h，目测变化）。

实施例2。

1、首先生产100kg甲基丙烯酸酯低聚物。

各原料用量为：

乙醇　　　　　　　　　58kg

甲基丙烯酸　　　　　　28kg

丙烯酸乙酯　　　　　　11.8kg

偶氮二异丁腈　　　　　0.2kg

α-甲基苯乙烯二聚体　　2kg。

先将甲基丙烯酸与丙烯酸乙酯混合得到单体混合物。在不锈钢聚合釜（带回流装置、滴液槽）中加入55.1kg乙醇，再加入13.0kg单体混合物。以0.5kg单体混合物将0.14kg偶氮二异丁腈充分溶解后，加入釜内。最后加入全部α-甲基苯乙烯二聚体。开启搅拌（20～30转/min），水浴加热到75～80℃开始反应。反应30min后，将剩余的单体混合物加入滴液槽内，1～1.5h滴加完毕，75～80℃保温1h。以0.3kg乙醇溶解剩余的0.06kg偶氮二异丁腈，并加入剩余的乙醇混合均匀，加入滴液槽内，10min滴加完毕，继续保温0.5h后反应完成。

2、再制备1000kg金属腐蚀抑制剂。

各原料用量为：

        乙二醇单丁醚　　　　　　500kg

        甲基丙烯酸酯低聚物　　　100kg

        聚丙二醇2000　　　　　　400kg。

在搅拌釜中依次加入乙二醇单丁醚、甲基丙烯酸酯低聚物、聚丙二醇2000，加热到50～60℃，搅拌30min即可，冷却到室温出料待用。

3、抑制腐蚀效果测定。

Claims (2)

1.一种金属腐蚀抑制剂，是由45～55重量份乙二醇单丁醚，10～15重量份甲基丙烯酸酯低聚物，35～40重量份聚丙二醇2000在50～60℃混合搅拌得到，其中，所述的甲基丙烯酸酯低聚物是由27～31重量份的甲基丙烯酸单体、10～13重量份的丙烯酸乙酯单体与1.5～2.5重量份的α-甲基苯乙烯二聚体在55～60重量份的无水乙醇中由0.3～0.5重量份的偶氮二异丁腈引发聚合得到。

2.一种金属腐蚀抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

1）以27～31重量份甲基丙烯酸、10～13重量份丙烯酸乙酯、1.5～2.5重量份α-甲基苯乙烯二聚体、55～60重量份乙醇、0.3～0.5重量份偶氮二异丁腈为原料，将1/3重量的甲基丙烯酸单体与丙烯酸乙酯单体混合物加入占乙醇总重量95%的无水乙醇中，将2/3重量的偶氮二异丁腈以少量甲基丙烯酸与丙烯酸乙酯的混合单体溶解后加入溶液中，加入α-甲基苯乙烯二聚体，搅拌升温到75～80℃反应30min，滴加剩余2/3重量的混合单体，1～1.5h滴加完毕，75～80℃保温1h，以剩余的无水乙醇溶解剩余的偶氮二异丁腈，在10min内滴加完毕，继续保温反应0.5h后得到甲基丙烯酸酯低聚物；

2）在搅拌釜中依次加入45～55重量份乙二醇单丁醚，10～15重量份甲基丙烯酸酯低聚物，35～40重量份聚丙二醇2000，加热至50～60℃，混合搅拌30min，冷却到室温得到金属腐蚀抑制剂。