CN102363888B - 一种酸洗过程中的缓蚀剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酸洗过程中的钢铁缓蚀剂及其制备方法，主要用于以硫酸、盐酸、硝酸等无机酸为主剂的清洗过程防金属腐蚀。其特征在于：该缓蚀剂组分及各组分质量份含量为：异丙醇15-28份，丙炔醇8-16份，卤化物16-20份，还原剂2-7份，抑制剂3-5份。该缓蚀剂的特点是缓蚀效率高，耐温，用量少，应用于硫酸、盐酸、硝酸等无机酸为主剂的清洗过程中，使用温度可达70℃，对钢铁的缓蚀效率可达99%以上。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面腐蚀与防护技术领域，具体地说本发明涉及一种应用于无机酸酸洗过程中的高效钢铁缓蚀剂，以及该缓蚀剂的制备方法。
背景技术
无机酸如硫酸、盐酸、硝酸是金属清洗中广泛应用的酸洗主剂，可用于酸洗用量较大时的金属材料酸浸除锈过程以及在锅炉污垢中钙化合物含量较低的情况。无机酸具有除锈迅速、价格便宜、易采购等优点，因而得以在工业清洗中广泛应用。然而无机酸酸洗过程中腐蚀大、气体大、味道大，一方面会不可避免地对金属造成各种各样的腐蚀，另一方面挥发的气体及味道对人体造成一定的伤害。
国内外已经开发出多种系列的酸洗缓蚀剂及缓蚀抑雾剂。如专利CN201010211085.X公开了一种硫酸酸洗缓蚀抑雾剂，主要成分包括抑制剂、络合剂、润湿剂，但仅对硫酸酸洗过程有效，而且硫酸浓度范围在25%以下。
专利CN1288076 公开了一种盐酸酸洗抑雾缓蚀剂及其生产方法，主要成分包含壬基酚聚氧乙烯醚、乙烯醚、烷基硫酸盐、甲基喹啉、氧化叔胺、羧甲基纤维素等组分。但该酸洗抑雾缓蚀剂仅适用于盐酸酸洗，而且酸洗液浓度在8%-12%。
无机酸酸洗过程中，随着浓度及温度的提高对钢铁的腐蚀呈增加趋势。提高酸洗液的浓度及温度，上述缓蚀剂的效果均不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种酸洗过程中的钢铁缓蚀剂及其制备方法。
本发明的缓蚀剂，其特征在于有效成份与水的重量百分比为60:40，其中各有效成份及质量份如下：
异丙醇15-28份，丙炔醇8-16份，卤化物16-20份，还原剂2-7份，抑制剂 3-5份。
一种优选的配比方案：
异丙醇26份，丙炔醇9份，卤化物20份，还原剂3份，抑制剂 3份。
本发明中的缓蚀剂组分中卤化物可以是氯化钠、氯化钾、氯化锌、碘化钾、氯化亚铜中的一种，或其中两种以上的混合物。优选碘化钾。卤化物的主要作用是协同作用，可以提高缓蚀效率。
本发明中的还原剂可以是水合肼、碳酰肼中的一种或两种。优选碳酰肼。还原剂的主要作用是可将腐蚀产物还原，减少由于溶液中铁离子含量过高带来的腐蚀。经还原的腐蚀产物生成Fe3O4或Fe，Fe3O4可以在金属表面形成一层坚固的膜，阻止内部金属的进一步腐蚀。
本发明中的抑制剂包含组分含有烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种。烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基苯磺酸钠重量配比范围为3:0～3: 2，优选3:0.5。
本发明所述的酸洗钢铁缓蚀剂制备方法是：将异丙醇、丙炔醇、卤化物、还原剂、抑制剂按质量份配比溶于相应质量份的水中，在常温常压下搅拌均匀，即为本发明的高温酸洗钢铁缓蚀剂。
本发明的无机酸酸洗钢铁缓蚀剂适应酸洗液浓度范围宽（50%以下硫酸、20%以下盐酸、40%以下硝酸），使用温度可达70℃, 酸洗液中推荐添加量为5‰～1％，对钢铁的缓蚀效率达99%以上。
本发明中的缓蚀剂，能够满足50%以下质量浓度硫酸酸洗、20%以下浓度盐酸酸洗以及40%以下硝酸酸洗过程中对钢铁的酸化缓蚀要求。
具体实施方式
实施例1
将异丙醇26公斤，丙炔醇9公斤，氯化钠 20公斤，碳酰肼 3公斤，烷基酚聚氧乙烯醚 1.8公斤，十二烷基苯磺酸钠0.3公斤，与40公斤的水混合而成本发明的无机酸酸洗钢铁缓蚀剂A。
实施例2
将异丙醇20公斤，丙炔醇12公斤，氯化钠18公斤，水合肼6公斤，烷基酚聚氧乙烯醚 2公斤，十二烷基苯磺酸钠1.3公斤，与39.5公斤的水混合而成本发明的无机酸酸洗钢铁缓蚀剂B。
实施例3
将异丙醇25公斤，丙炔醇15公斤，氯化钠 20公斤，碳酰肼 2公斤，烷基酚聚氧乙烯醚 3公斤，十二烷基苯磺酸钠1公斤，与44公斤的水混合而成本发明的无机酸酸洗钢铁缓蚀剂C。
本发明的缓蚀剂性能试验参照DL/T 523-2007 《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》操作。采用静态实验法，试验时间为6小时，试验温度为70℃，试片采用20#碳钢。实验结果见表1。
表1 硫酸介质钢铁缓蚀剂C的实验室评价数据
通过表1可以看出，在不同浓度的硫酸酸洗液中加入缓蚀剂C之后，具有较好的防腐蚀效果。在35%的硫酸酸洗液中加入6‰时其缓蚀率可达99%以上，且腐蚀速率达到DL/T 523-2007 《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》中的要求。在50%的硫酸酸洗液中加入6‰时可以达到99%以上的缓蚀效果，且腐蚀速率达到DL/T 523-2007 《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》中的要求。
实施例4
将异丙醇16公斤，丙炔醇15公斤，碘化钾 16公斤，水合肼 4公斤，烷基酚聚氧乙烯醚 3公斤，与36公斤的水混合而成本发明的无机酸酸洗钢铁缓蚀剂D。
本发明的缓蚀剂性能试验参照DL/T 523-2007 《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》操作。采用静态实验法，试验时间为6小时，试验温度为70℃，试片采用Q235A。实验结果见表2。
表2 盐酸介质钢铁缓蚀剂D的实验室评价数据
通过表2可以看出，在不同浓度的盐酸酸洗液中加入缓蚀剂D之后，具有较好的防腐蚀效果。在15%的盐酸酸洗液中加入3‰时其缓蚀率可达99%以上，且腐蚀速率达到DL/T 523-2007 《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》中的要求。在20%的盐酸酸洗液中加入5‰时可以达到99%以上的缓蚀效果，且腐蚀速率达到DL/T 523-2007 《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》中的要求。
Claims (4)
1.一种无机酸酸洗过程中的钢铁缓蚀剂，其特征在于，有效成份与水的重量百分比为60:40，其中各有效成份及质量份为异丙醇15-28份，丙炔醇8-16份，卤化物16-20份，还原剂2-7份，抑制剂 3-5份；
所述的抑制剂成分为烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基苯磺酸钠，其重量配比范围为3:2；
所述的还原剂是水合肼和碳酰肼的混合物。
2.根据权利要求1所述的无机酸酸洗过程中的钢铁缓蚀剂，其特征在于，所述的卤化物是氯化钠、氯化钾、氯化锌、碘化钾、氯化亚铜中的任意一种或几种的混合物。
3.根据权利要求2所述的无机酸酸洗过程中的钢铁缓蚀剂，其特征在于，所述的卤化物为碘化钾。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的无机酸酸洗过程中的钢铁缓蚀剂的制备方法，其特征在于，将所述异丙醇、丙炔醇、卤化物、还原剂、抑制剂按质量份配比溶于相应质量份的水中，在常温常压下搅拌均匀。
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