CN102965670B - 一种溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂及其制备方法，具体说是涉及一种杂多酸盐复合无机高分子材料。包含有按重量份计的如下组分作为原料：钼酸锂15～35份、钨酸锂10～50份、磷酸二氢锂1～5份、去离子水50～75份、氢溴酸4～15份、磷酸二氢锌0.5～2份。制备方法是首先配制氢溴酸溶液，将钼酸锂、钨酸锂和磷酸二氢锂溶解后，将钨酸锂溶液和磷酸二氢锂溶液在反应釜中加热，调节pH值后，再滴加钼酸锂溶液，最后再调节pH值并加入磷酸二氢锌，即得。本发明溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂与现有技术相比具有突出的对溴化锂制冷机内腔材料钝化特性，钝化膜层与内腔材料的结合优异、耐蚀性好，并且该缓蚀剂耐温性和稳定性好，添加量少。

Description

一种溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂及其制备方法

技术领域

本发明提供了一种溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂，具体说是涉及一种杂多酸盐复合无机高分子材料。

背景技术

目前市场上的溴化锂吸收式制冷机缓蚀剂主要有两种，虽然都具有良好的缓蚀性能，但氧化膜与基层的附着能力不是十分理想，容易出现剥离起壳等缺陷，往往导致溴化锂溶液容易恶化，影响溴化锂溶液的使用寿命；另外铬酸盐对环境会造成严重污染和强致癌性；钼酸锂在溴化锂吸收式制冷机整个运行中，易产生氢气，影响系统的真空度，进而影响溴化锂溶液的吸收效果，导致制冷效率下降。目前使用的溴化锂吸收式制冷机缓蚀剂还有一个问题是耐热稳定性不是十分理想，使用期短。在实际使用中满足不了高效和环保的要求。

发明内容

本发明的目的是，通过钼酸锂、钨酸锂和磷酸二氢锂等材料，经特殊加工合成的杂多酸盐复合物，生产具有对溴化锂吸收式制冷机内腔材料钝化特性好，钝化膜层与内腔材料的结合优异、耐蚀性更优，并且耐温性和稳定性好，添加量少的高效缓蚀剂。改进了现有铬酸盐缓蚀剂对环境造成严重污染和强致癌性以及单一钼酸锂缓蚀剂对溴化锂制冷机内腔材料易产生氢气的不足。有效地保护了环境；减少制冷机抽真空的次数，提高工作效率；使溴化锂溶液不易恶化，达到延长溴化锂溶液使用的目的。具体的技术方案是：

一种溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂，包含有按重量份计的如下组分作为原料：钼酸锂15～35份、钨酸锂10～50份、磷酸二氢锂1～5份、去离子水50～75份、氢溴酸4～15份、磷酸二氢锌0.5～2份。

上述的溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂较佳的组分配比是：钼酸锂15～25份、钨酸锂25～35份、磷酸二氢锂2～3份、去离子水55～65份、氢溴酸4～15份、磷酸二氢锌1～1.5份。

上述的溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂更佳的组分配比是：钼酸锂20份、钨酸锂30份、磷酸二氢锂2份、去离子水60份、氢溴酸6份、磷酸二氢锌1.2份。

制备方法是：

S1：将氢溴酸溶解于去离子水中，制成氢溴酸溶液；

S2：将钼酸锂、钨酸锂和磷酸二氢锂分别溶解于部分氢溴酸中获得钼酸锂溶液、钨酸锂溶液、和磷酸二氢锂溶液；

S3：将钨酸锂溶液加入反应釜，加热至40～80℃，边搅拌边滴加磷酸二氢锂溶液，混合均匀，保温60～90分钟；

S4：边搅拌边滴加剩下的氢溴酸溶液，再加入稀硝酸调节溶液pH值为1～2；继续搅拌15～45分钟，滴加钼酸锂溶液，搅拌60～90分钟；

S5：放置24小时以上，用氢氧化锂溶液调节pH至8～9，再加入磷酸二氢锌，包装即可。

技术效果

本发明属于无机材料。它是由钼酸锂、钨酸盐和磷酸二氢锂等材料，经特殊加工合成的杂多酸盐复合物。本发明溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂与现有技术相比具有突出的对溴化锂制冷机内腔材料钝化特性，钝化膜层与内腔材料的结合优异、耐蚀性好，并且该缓蚀剂耐温性和稳定性好。添加量少，改进了现有铬酸盐缓蚀剂对环境造成严重污染以及单一钼酸锂缓蚀剂对溴化锂吸收式制冷机内腔材料易产生氢气的不足。有效地保护了环境；减少制冷机抽真空的次数，大大提高了工作效率；使溴化锂溶液不易恶化，达到了延长溴化锂溶液使用的目的。另外，铬酸盐缓蚀剂为强致癌物，受到严格限制。

本发明溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂与现有溴化锂制冷机缓蚀剂相比，具有对溴化锂吸收式制冷机内腔材料钝化特性好，钝化膜层与内腔材料的结合优异、耐蚀性更优，并且耐温性和稳定性好，添加量少，大大提高了工作效率和溴化锂溶液的使用周期。本发明溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂使用方便，不需要对现有设备进行任何改装。可替代现有的溴化锂吸收式制冷机缓蚀剂，应用于各类溴化锂吸收式制冷机领域，也可被应用于金属材料的防腐和缓蚀，以及特殊要求的其他场合。

具体实施方式

实施例1

S1：将4g氢溴酸溶解于去50g离子水中，制成氢溴酸溶液；

S2：分别用25g、22g、7g上述的氢溴酸溶液与15g钼酸锂、钨酸锂10g和磷酸二氢锂1g混合至溶解，分别作为钼酸锂溶液、钨酸锂溶液和磷酸二氢锂溶液；

S3：将钨酸锂溶液加入反应釜，加热至40℃，边搅拌边滴加磷酸二氢锂溶液，混合均匀，保温60分钟；

S4：边搅拌边滴加剩下的氢溴酸溶液，再加入稀硝酸调节溶液pH值为1～2；继续搅拌15分钟，滴加钼酸锂溶液，搅拌60分钟；

S5：放置24小时以上，用氢氧化锂溶液调整pH至8～9，再加入0.5g磷酸二氢锌，包装即可。

实施例2

S1：将6g氢溴酸溶解于60g去离子水中，制成氢溴酸溶液；

S2：分别用25g、38g、3g上述的氢溴酸溶液与20g钼酸锂、30g钨酸锂和2g磷酸二氢锂混合至溶解，作为钼酸锂溶液、钨酸锂溶液、和磷酸二氢锂溶液；

S3：将钨酸锂溶液加入反应釜，加热至60℃，边搅拌边滴加磷酸二氢锂溶液，混合均匀，保温75分钟；

S4：边搅拌边滴加剩下的氢溴酸溶液，再加入稀硝酸调节溶液pH值为1～2；继续搅拌30分钟，滴加钼酸锂溶液，搅拌75分钟；

S5：放置24小时以上，用氢氧化锂溶液调整pH至8～9，再加入1.2g磷酸二氢锌，包装即可。

实施例3

S1：将15g氢溴酸溶解于70g去离子水中，制成氢溴酸溶液；

S2：分别用45g、30g、10g上述的氢溴酸溶液与35g钼酸锂、20g钨酸锂和5g磷酸二氢锂混合至溶解，作为钼酸锂溶液、钨酸锂溶液、和磷酸二氢锂溶液；

S3：将钨酸锂溶液加入反应釜，加热至80℃，边搅拌边滴加磷酸二氢锂溶液，混合均匀，保温90分钟；

S4：边搅拌边滴加剩下的氢溴酸溶液，再加入稀硝酸调节溶液pH值为1～2；继续搅拌45分钟，滴加钼酸锂溶液，搅拌90分钟；

S5：放置24小时以上，用氢氧化锂溶液调整pH至8～9，再加入2g磷酸二氢锌，包装即可。

实施例4

S1：将15g氢溴酸溶解于75g去离子水中，制成氢溴酸溶液；

S2：分别用20g、67g、3g上述的氢溴酸溶液与15g钼酸锂、50g钨酸锂和2g磷酸二氢锂混合至溶解，作为钼酸锂溶液、钨酸锂溶液、和磷酸二氢锂溶液；

S3：将钨酸锂溶液加入反应釜，加热至80℃，边搅拌边滴加磷酸二氢锂溶液，混合均匀，保温90分钟；

S4：边搅拌边滴加剩下的氢溴酸溶液，再加入稀硝酸调节溶液pH值为1～2；继续搅拌45分钟，滴加钼酸锂溶液，搅拌90分钟；

S5：放置24小时以上，用氢氧化锂溶液调整pH至8～9，再加入2g磷酸二氢锌，包装即可。

实施例5

S1：将4g氢溴酸溶解于55g去离子水中，制成氢溴酸溶液；

S2：分别用20g、35g、4g上述的氢溴酸溶液与15g钼酸锂、25g钨酸锂和2g磷酸二氢锂混合至溶解，作为钼酸锂溶液、钨酸锂溶液、和磷酸二氢锂溶液；

S3：将钨酸锂溶液加入反应釜，加热至70℃，边搅拌边滴加磷酸二氢锂溶液，混合均匀，保温80分钟；

S4：边搅拌边滴加剩下的氢溴酸溶液，再加入稀硝酸调节溶液pH值为1～2；继续搅拌45分钟，滴加钼酸锂溶液，搅拌90分钟；

S5：放置24小时以上，用氢氧化锂溶液调整pH至8～9，再加入1g磷酸二氢锌，包装即可。

实施例6

S1：将15g氢溴酸溶解于65g去离子水中，制成氢溴酸溶液；

S2：分别用33g、43g、4g上述的氢溴酸溶液与25g钼酸锂、35g钨酸锂和3g磷酸二氢锂混合至溶解，作为钼酸锂溶液、钨酸锂溶液、和磷酸二氢锂溶液；

S3：将钨酸锂溶液加入反应釜，加热至70℃，边搅拌边滴加磷酸二氢锂溶液，混合均匀，保温85分钟；

S4：边搅拌边滴加剩下的氢溴酸溶液，再加入稀硝酸调节溶液pH值为1～2；继续搅拌45分钟，滴加钼酸锂溶液，搅拌70分钟；

S5：放置24小时以上，用氢氧化锂溶液调整pH至8～9，再加入1.5g磷酸二氢锌，包装即可。

性能试验

将实施例1～6中所得的缓蚀剂通过耐盐雾性能、耐温性和添加量来对其性能进行考察，并以传统的铬酸锂缓蚀剂进行对照。

耐盐雾性

将实施例1～6所得的缓蚀剂照GB/T1771-1991耐盐雾性试验方法进行试验，所得结果如表1所示。

表1 耐盐雾性能试验结果

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4实施例5实施例6对照例
					时间h	1800	2000	1800	1900190019001200

从表中可以看出，本发明提供的缓蚀剂相比于传统的铬酸锂缓蚀剂，耐盐雾性能提高了50%以上。

耐温性

对实施例1～实施例6所得的缓蚀剂加入至溴化锂工作液中，添加量大约为0.06%浓度(质量)左右；再用传统的铬酸锂缓蚀剂按照0.15%(质量)浓度加入溴化锂工作液中作为对照。照GB11158《高温试验箱技术条件》进行试验，所得结果如表2所示。

表2 耐温性能试验结果

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	对照例
								温度℃	200	220	210	200	210	210	160

从表中可以看出，本发明提供的缓蚀剂相比于传统的铬酸锂缓蚀剂，使溴化锂工作液的耐温性能提高了20%以上，在200℃以上。

本发明提供的缓蚀剂在工作液中的添加量大约为0.06%浓度(质量)左右，而传统的铬酸锂为0.15%(质量)左右。可以看出，本发明提供的缓蚀剂在用量上为传统缓蚀剂用量的约40%。

本发明产品，在某生产车间的溴化锂制冷机组上进行运行试验，该缓蚀剂耐温性和稳定性好，添加量少。适合溴化锂吸收式制冷机系统的任何温度范围内正常使用，具有良好的缓蚀性能，有效地改善现有技术对环境的污染和稳定差、溴化锂溶液易恶化，使用期短的缺陷。延长溴化锂溶液使用周期，使溴化锂吸收式制冷机的效率得到进一步提高。使用传统的铬酸锂时，溴化锂溶液的使用周期是1～1.5年，使用了新的缓蚀剂后，溴化锂溶液的使用周期达到了3年以上，达到了节能减排的效果。是一种溴化锂吸收式制冷机系统的高效缓蚀剂。

Claims (4)

1.一种溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂，包含有按重量份计的如下组分作为原料：钼酸锂15～35份、钨酸锂10～50份、磷酸二氢锂1～5份、去离子水50～75份、氢溴酸4～15份、磷酸二氢锌0.5～2份。

2.根据权利要求1所述的溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂，其特征在于各组分的重量比是：钼酸锂15～25份、钨酸锂25～35份、磷酸二氢锂2～3份、去离子水55～65份、氢溴酸4～15份、磷酸二氢锌1～1.5份。

3.根据权利要求2所述的溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂，其特征在于各组分的重量比是：钼酸锂20份、钨酸锂30份、磷酸二氢锂2份、去离子水60份、氢溴酸6份、磷酸二氢锌1.2份。

4.一种制备权利要求1～3任一项所述的溴化锂吸收式制冷机高效缓蚀剂的方法，包括如下步骤：

S1：将氢溴酸溶解于去离子水中，制成氢溴酸溶液；

S2：将钼酸锂、钨酸锂和磷酸二氢锂分别溶解于部分氢溴酸中获得钼酸锂溶液、钨酸锂溶

液、和磷酸二氢锂溶液；

S3：将钨酸锂溶液加入反应釜，加热至40～80℃，边搅拌边滴加磷酸二氢锂溶液，混合均匀，保温60～90分钟；

S4：边搅拌边滴加剩下的氢溴酸溶液，再用稀硝酸调节溶液pH值为1～2；继续搅拌15～45分钟，滴加钼酸锂溶液，搅拌60～90分钟；

S5：放置24小时以上，用氢氧化锂溶液调节pH至8～9，再加入磷酸二氢锌，包装即可。