CN103924249A - 一种席夫碱吡啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属表面腐蚀与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盐酸酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液过度消耗的一种席夫碱吡啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。缓蚀剂为吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲席夫碱，吡啶-3-甲醛缩氨基硫脲席夫碱，吡啶-4-甲醛缩氨基硫脲席夫碱中的一种。本发明缓蚀剂能有效防止在酸洗过程中盐酸对碳钢材料的腐蚀，并具有用量低，缓蚀效率高，性能稳定，环境友好等优点。本发明产品具有较高的生成价值和广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面腐蚀与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盐酸酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液过度消耗的一种席夫碱吡啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。
背景技术
在金属材料、机械、冶金、化工等行业，盐酸清洗表面锈蚀、污垢是金属材料表面预处理、管道和锅炉系统清洁除垢的重要清洗手段。因此，盐酸酸洗对维持设备的正常运行具有重要意义，是一种方便、高效、低成本的方法。
在酸洗过程中，由于盐酸对金属设备有腐蚀作用，因此会出现“过蚀”现象，即酸洗过程在清除金属表面的锈蚀和污垢的同时也会腐蚀金属材料。另外盐酸腐蚀过程中释放出的氢会向金属内部扩散，使被洗设备有发生氢脆的可能；所析出的酸性气体，会使劳动环境恶化，同时产生大量酸液，对环境造成严重破坏。故在酸洗时添加缓蚀剂，可以抑制金属在酸性介质中的腐蚀，提高酸洗效率，减少酸的使用量，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，主要包括铬酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等无机化合物，由于其具有毒副作用，环境友好性较差，其应用正在受到限制并将逐步淘汰。而绿色缓蚀剂不仅在使用过程中对环境无害无毒，在生产和制造过程中也不会对环境造成不良影响。目前，随着人类环保意识的增强和可持续发展思想的深入，开发新的高效，环保，廉价，易得的有机缓蚀剂具有较高的生产价值和广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效，廉价，环保，易合成的席夫碱吡啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于所述缓蚀剂为吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲席夫碱，吡啶-3-甲醛缩氨基硫脲席夫碱，吡啶-4-甲醛缩氨基硫脲席夫碱中的一种。
本发明提供了上述吡啶席夫碱类碳钢酸洗缓蚀剂的在碳钢酸洗中的应用。
按照每升酸液中加入缓蚀剂的量为0.09g-0.27g，将缓蚀剂加入浓度为1mol/L的稀盐酸中；用加入缓蚀剂的酸液浸没清洗钢材，其中浸没温度为30℃，浸没时间为24h。
本发明的原理在于：本发明所涉及的缓蚀剂是一种席夫碱吡啶类有机化合物，此类化合物是同时具有席夫碱和吡啶环的结构特征，分子类含有吡啶环、氮、硫、-C＝N-双键等原子或原子团，能有效吸附在碳钢表面，起到缓蚀作用。
本发明所具有的有点：
1.成本低。本发明缓蚀剂为席夫碱吡啶类化合物，其是以吡啶甲醛，氨基硫脲以及冰醋酸为主要原料合成得到的具有易合成，原料廉价的优点。
2.环境友好。本发明缓蚀剂为席夫碱吡啶类化合物，为有机缓蚀剂，与目前常用的无机缓蚀剂相比，毒性小，对环境友好，不存在使用后的环境问题，符合绿色缓蚀剂发展的趋势。
3.用量低，使用效果好。本发明用于碳钢表面酸洗，添加少量的缓蚀剂就能有效抑制金属材料在酸洗过程中金属的过度浸蚀(即有害腐蚀)以及酸液的过度消耗，与目前常用的缓蚀剂比较，具有用量低，缓蚀效率高，持续作用能力强的突出优点。
4.缓蚀性能稳定。本发明缓蚀剂能承受清洗条件的变化，如温度，酸液浓度等，不影响缓蚀剂的缓蚀效果。
具体实施方式
本发明安装GB10124-88《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》进行挂片失重实验。
本发明所需原料吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲席夫碱，吡啶-3-甲醛缩氨基硫脲席夫碱，吡啶-4-甲醛缩氨基硫脲席夫碱按照《化工时刊》第18卷第11期，2004年11月，P37页的方法合成。
实施例1
酸洗液为稀盐酸，浓度为1mol/L，酸洗液用量100L，加入吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲席夫碱9g，在30℃条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没24h。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为93％，显示为高效的缓蚀剂。
实施例2
酸洗液为稀盐酸，浓度为1mol/L，酸洗液用量100L，加入吡啶-3-甲醛缩氨基硫脲席夫碱9g，在30℃条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没24h。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96％，显示为高效的缓蚀剂。
实施例3
酸洗液为稀盐酸，浓度为1mol/L，酸洗液用量100L，加入吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲席夫碱18g，在30℃条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没24h。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为95％，显示为高效的缓蚀剂。
实施例4
酸洗液为稀盐酸，浓度为1mol/L，酸洗液用量100L，加入吡啶-3-甲醛缩氨基硫脲席夫碱18g，在30℃条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没24h。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96％，显示为高效的缓蚀剂。
实施例5
酸洗液为稀盐酸，浓度为1mol/L，酸洗液用量100L，加入吡啶-4-甲醛缩氨基硫脲席夫碱18g，在30℃条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没24h。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为82％，显示为高效的缓蚀剂。
实施例6
酸洗液为稀盐酸，浓度为1mol/L，酸洗液用量100L，加入吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲席夫碱27g，在30℃条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没24h。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为95％，显示为高效的缓蚀剂。
实施例7
酸洗液为稀盐酸，浓度为1mol/L，酸洗液用量100L，加入吡啶-3-甲醛缩氨基硫脲席夫碱27g，在30℃条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没24h。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为97％，显示为高效的缓蚀剂。
实施例8
酸洗液为稀盐酸，浓度为1mol/L，酸洗液用量100L，加入吡啶-4-甲醛缩氨基硫脲席夫碱27g，在30℃条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸没24h。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为84％，显示为高效的缓蚀剂。
Claims (3)
1.一种席夫碱吡啶类碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于：缓蚀剂成分为席夫碱吡啶类化合物，所述化合物为：吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲席夫碱，吡啶-3-甲醛缩氨基硫脲席夫碱，吡啶-4-甲醛缩氨基硫脲席夫碱中的任一种。
2.一种按照权利要求1所述的席夫碱吡啶类碳钢酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于：用加有席夫碱吡啶类缓蚀剂的清洗液浸没清洗钢材。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：按每升酸液中加入缓蚀剂的量为0.09g-0.27g，将缓蚀剂加入浓度为1mol/L的稀盐酸中，其中浸没温度为30℃，浸没时间为24h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140716 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |