CN104404548B - 一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂，由缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为(5～6):1组成；所述缓蚀组分由以下重量份的原料组成：巯基苯并噻唑70‑80份，邻二甲苯硫脲10‑20份，5,6‑二甲基‑2‑巯基苯并噻唑10‑20份；所述分散增溶组分由以下重量份的原料组成：十二烷基硫酸钠10‑20份，双子表面活性剂10‑20份，扩散剂MF 30‑40份，分散剂CS 30‑40份。本发明还公开了该缓蚀剂的制备方法。本发明缓蚀剂的制备方法简单，价格低廉，用量少，缓蚀效果良好。

Description

一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
自组装技术是近年来国内外研究较多且发展迅速的一种表面成膜技术，自组装膜的形成是一个化学吸附的过程，它是利用有机缓蚀剂能在金属表面发生定向排列的性质，自发形成排列紧密，高度有序分子保护膜的技术；该分子膜与金属表面的结合力非常强，该分子膜的厚度和结构可以通过选择吸附剂和调节有机缓蚀剂的浓度等手段来进行调节。巯基苯并噻唑是一种含有氮原子和硫原子的杂环化合物，而且氮原子和硫原子均含有孤对电子，容易与处于过渡元素区的铁、钴、镍、铜等金属形成配位键而吸附在表面，但是由于巯基苯并噻唑在水中的溶解度非常低，极大限制了其在化学清洗中作为缓蚀剂的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂，该缓蚀剂的制备方法简单，价格低廉，用量少，缓蚀效果良好。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂，由缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为(5～6):1组成；
所述缓蚀组分由以下重量份的原料组成：
巯基苯并噻唑70-80份，邻二甲苯硫脲10-20份，5,6-二甲基-2-巯基苯并噻唑10-20份；
所述分散增溶组分由以下重量份的原料组成：
十二烷基硫酸钠10-20份，双子表面活性剂10-20份，扩散剂MF 30-40份，分散剂CS30-40份。
该化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取原料，分别将缓蚀组分和分散增溶组分混合均匀；
(2)将混合均匀后的缓蚀组分和分散增溶组分按质量比(5～6):1混合，即得。
步骤(1)、(2)中，混合操作采用粉体混合机，混合时间为20-30分钟。
本发明的化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂的使用方法为：将缓蚀剂直接溶于水中，制成缓蚀剂的质量浓度为0.06％的溶液后，再将酸加入到溶液中进行循环清洗，使用时控制温度在70℃以下。
本发明的有益效果：
(1)提高了巯基苯并噻唑在水中的溶解度，提高了其缓蚀效率，大大降低了酸洗时缓蚀剂的添加量，常规的缓蚀剂添加的质量浓度为0.3％-0.4％，而本发明的缓蚀剂的添加的质量浓度为0.06％时即可起到98％以上的缓蚀效率；从而减少了缓蚀剂的携带和添加量降低了工作强度和化学清洗成本。
(2)本发明的缓蚀剂不同成分之间有很好的协同作用，单独使用或部分使用达不到应有的缓蚀效果。
(3)本发明的缓蚀剂通过分散和增溶物质将巯基苯并噻唑在水中的溶解分散能力提高了10-12倍，使其作为缓蚀组分的作用大大提高。
(4)本发明的缓蚀剂中，缓蚀组分和扩散增溶组分均不含氯离子成分，可用于碳钢、不锈钢、合金钢等多种材质金属表面的清洗，本发明的缓蚀剂对铜及铜合金同样具有优良的缓蚀效果，是一种多用途缓蚀剂。
附图说明
图1为无缓蚀剂存在时铁电极电化学极化后微观形貌图；
图2为有缓蚀剂存在时铁电极电化学极化后微观形貌图；
图3为无缓蚀剂时铜表面元素分析；
图4为有缓蚀剂存在铜表面形成自组装分子膜后元素分析。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例中所用试剂均购自西亚试剂，均为分析纯试剂，使用前未进行处理。
实施例1：
化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂：
(1)配方：
缓蚀组分：
巯基苯并噻唑70克，邻二甲苯硫脲10克，5,6-二甲基-2-巯基苯并噻唑20克；
分散增溶组分：
十二烷基硫酸钠10克，羧酸盐型双子表面活性剂10克，扩散剂MF40克，分散剂CS40克。
(2)制备方法：
将分散增溶组分的各成分加入到粉体混合机中，混合20分钟，混合均匀后备用；
将缓蚀组分的各成分加入到粉体混合机中，混合20分钟，混合均匀后备用；
将混合均匀后的缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为5:1加入到粉体混合机中，混合25分钟，混合均匀后装入到防水塑料编织袋中保存。
(3)使用方法：
将缓蚀剂直接溶于水中，制成缓蚀剂的质量浓度为0.06％的溶液后，再将酸加入到溶液中进行循环清洗，使用时控制温度在70℃以下。
注意：不能将分散增溶组分直接加入水中再加入缓蚀组分，二者必须混匀后一起使用。
(4)巯基苯并噻唑在水中的溶解分散能力测定
精密称量2克分析纯巯基苯并噻唑加入500ml超纯水25℃搅拌10分钟，用定量滤纸过滤不溶物，烘干后称量失重测得未溶解分散巯基苯并噻唑质量m1。精密称量2克分析纯巯基苯并噻唑,0.4克分散增溶组分，二者混合后加入500ml超纯水25℃搅拌10分钟，用定量滤纸过滤不溶物，烘干后称量失重测得质量m2，得未溶解分散巯基苯并噻唑质量为m3＝m2-0.4，m1：m3≈1:12。
由此可见，本实施例制备的缓蚀剂通过分散和增溶物质将巯基苯并噻唑在水中的溶解分散能力提高了12倍。
实施例2
化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂：
(1)配方：
缓蚀组分：
巯基苯并噻唑80克，邻二甲苯硫脲10克，5,6-二甲基-2-巯基苯并噻唑10克；
分散增溶组分：
十二烷基硫酸钠10克，羧酸盐型双子表面活性剂20克，扩散剂MF30克，分散剂CS40克。
制备方法和使用方法同实施例1。
实施例3
化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂：
(1)配方：
缓蚀组分：
巯基苯并噻唑70克，邻二甲苯硫脲10克，5,6-二甲基-2-巯基苯并噻唑20克；
分散增溶组分：
十二烷基硫酸钠10克，羧酸盐型双子表面活性剂10克，扩散剂MF40克，分散剂CS40克。
(2)制备方法：
将分散增溶组分的各成分加入到粉体混合机中，混合20分钟，混合均匀后备用；
将缓蚀组分的各成分加入到粉体混合机中，混合20分钟，混合均匀后备用；
将混合均匀后的缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为6:1加入到粉体混合机中，混合25分钟，混合均匀后装入到防水塑料编织袋中保存。
(3)使用方法：
将缓蚀剂直接溶于水中，制成缓蚀剂的质量浓度为0.06％的溶液后，再将酸加入到溶液中进行循环清洗，使用时控制温度在70℃以下。
实施例4：
缓蚀剂对铁电极电化学极化后微观形貌的影响
以空白铁电极作为试验对象，分别置于酸液中，观察铁电极的表面腐蚀情况。试验组的酸液中加入质量浓度为0.06％的本实施例1制备的缓蚀剂溶液；对照组加入相同体积的水。结果如图1和图2所示。
对比图1和图2会发现试验组和对照组的铁电极的表面形貌有很大的不同，在没有缓蚀剂存在的空白铁电极上(图1)，我们发现其表面已经被完全破坏，上面密布腐蚀留下的空洞，而在有缓蚀剂存在的铁电极表面(图2)，因为自组装缓蚀膜的存在表面基本完好仅有少量破损，这说明该缓蚀剂对铁在酸性环境中有较好的保护作用。
实施例5：
缓蚀剂对铜的缓蚀效果
以铜片作为研究对象，将实施例2制备的缓蚀剂制备成质量浓度为0.06％的水溶液，在将酸加入到水溶液中，考察缓蚀剂对铜的缓蚀效果，结果见图3、图4，以及表1和表2。
结果见表1和表2。
表1未成膜前铜表面元素分析
通过图3、4对比可以发现成膜后的铜试样表面比未成膜铜试样表面多了氮和硫两种元素；通过表1和表2的元素定量分析可知缓蚀剂的存在使试样表面铜元素从68.63％下降到22.99％，碳元素从29.02％上升到60.03％，还增加了7.56％氮元素和3.11％的硫元素，说明了自组装分子膜的存在并解释了部分缓蚀原理。
实施例6：
缓蚀剂在超超临界锅炉清洗中的应用
以某1000MW机组超超临界锅炉的清洗为例，被清洗的金属材质有20G碳钢和各种规格的合金钢，锅炉水容积为400m3。根据水容积计算用药品量，先将本发明实施例1制备的缓蚀剂溶解于水中，制成缓蚀剂的质量浓度为0.06％的溶液，加入酸后将水溶液升温至60±5℃，在动态循环流速0.2-0.3m/s条件下，对超临界锅炉省煤器、水冷壁受热面进行清洗10小时。腐蚀速率仅为2.19g/m2h,腐蚀总量为21.9g/m2，大大低于腐蚀速率8g/m2h,腐蚀总量80g/m2的标准要求。
同类型机组化学清洗时采用市售的原粉缓蚀剂时腐蚀速率平均在4.0g/m2h,腐蚀总量平均为40.0g/m2。
实施例7：
缓蚀剂在发电机内水冷系统化学清洗中的应用
以某1000MW机组发电机内冷水系统化学清洗为例，被清洗的金属材质有TU2无氧铜、T2锻紫铜、316不锈钢等，水容积为3m3。根据水容积计算用药品量，先将本发明实施例2制备的缓蚀剂溶解于水中，制成缓蚀剂浓度为0.06％的溶液，加入酸后将水溶液升温至40±5℃，在动态循环下对发电机线棒进行清洗5小时。腐蚀速率仅为0.11g/m2h,腐蚀总量为0.55g/m2，大大低于腐蚀速率1g/m2h,腐蚀总量10g/m2的标准要求。
同类型机组化学清洗时采用市售的ZB-2缓蚀剂时腐蚀速率平均在0.3g/m2h,腐蚀总量平均在1.5g/m2。

Claims (6)

1.一种化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂，其特征在于，由缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为(5 ～ 6):1 组成；
所述缓蚀组分由以下重量份的原料组成：
巯基苯并噻唑70-80 份，邻二甲苯硫脲10-20 份， 5,6- 二甲基-2- 巯基苯并噻唑10-20份；
所述分散增溶组分由以下重量份的原料组成：
十二烷基硫酸钠10-20 份，双子表面活性剂10-20 份，扩散剂MF 30-40 份，分散剂CS30-40 份；
所述化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂由如下方法制备而成：
(1) 按重量份称取原料，分别将缓蚀组分和分散增溶组分混合均匀；
(2) 将混合均匀后的缓蚀组分和分散增溶组分按质量比(5 ～ 6):1 混合，即得。
2.如权利要求1 所述的化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂，其特征在于，由缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为5:1 组成；
所述缓蚀组分由以下重量份的原料组成：
巯基苯并噻唑70 份，邻二甲苯硫脲10 份， 5,6- 二甲基-2- 巯基苯并噻唑20 份；
所述分散增溶组分由以下重量份的原料组成：
十二烷基硫酸钠10 份，双子表面活性剂10 份，扩散剂MF 40 份，分散剂CS 40 份。
3.如权利要求1 所述的化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂，其特征在于，由缓蚀组分和分散增溶组分按质量比为6:1 组成；
所述缓蚀组分由以下重量份的原料组成：
巯基苯并噻唑80 份，邻二甲苯硫脲10 份， 5,6- 二甲基-2- 巯基苯并噻唑10 份；
所述分散增溶组分由以下重量份的原料组成：
十二烷基硫酸钠10 份，双子表面活性剂20 份，扩散剂MF 30 份，分散剂CS40 份。
4.权利要求1 所述的化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1) 按重量份称取原料，分别将缓蚀组分和分散增溶组分混合均匀；
(2) 将混合均匀后的缓蚀组分和分散增溶组分按质量比(5 ～ 6):1 混合，即得。
5.如权利要求4 所述的化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)、 (2) 中，混合操作采用粉体混合机，混合时间为20-30 分钟。
6.权利要求1 所述的化学清洗用分子自组装膜缓蚀剂在金属材质表面清洗中的应用，其特征在于，所述金属材质为碳钢、合金钢、铜或铜合金。
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CN103484881B (zh) * 2013-09-26 2016-02-03 无锡阳工机械制造有限公司 一种去除漆层的方法
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