CN104962924A - 一种用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，其特征在于按照重量分数计算，其组分包括：有机聚合物组分40-70份；唑类组分5-20份；分散组分1-8份；锌盐1-8份；葡萄糖酸钠1-5份。其制备方法是将有机聚合物组分溶解于溶剂中，先加入唑类组分搅拌溶解均匀后，再依次加入分散组分，锌盐以及葡萄糖酸钠即得成品。最终所制得的缓蚀剂浓度为10mg/L-60 mg/L。本发明用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂不含有磷系成分，不会对水体造成污染，同时添加了聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸，两者均为高效环保的成分，属于环保型产品且本发明缓蚀剂配方科学合理，制备方法操作简单，适于规模化生产使用。
Description
技术领域
本发明申请为申请日2013年06月19日，申请号为：201310243593.X，名称为“一种用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂”的发明专利申请的分案申请。本发明属于金属材料腐蚀与防护技术领域，尤其涉及一种用于防止黄铜制品结垢和腐蚀的缓蚀剂。
背景技术
黄铜是由铜和锌所组成的合金，如果只是由铜、锌组成的黄铜叫作普通黄铜。在普通黄铜中加入其它金属制成的合金叫做特殊黄铜，通常黄酮类制品强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强，还有切削加工的机械性能也较突出，黄铜类的制品多用于制造热交换器和冷凝器、低温管路、阀门、水管、海底运输管、制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。
在使用过程中金属制品的防腐蚀一直是备受关注的问题，尤其是黄铜制品的应用极其广泛，其腐蚀带来的环境污染和经济损失也就更大。随着经济的发展，以可持续发展为目的的缓蚀剂应用技术得到重视，各种类型的缓蚀剂应用也更加普遍。目前研究的缓蚀剂主要是以磷系配方为主体的复合缓蚀剂。然而，这类缓蚀剂的严重缺点是有毒而且其中的大多数不可生物降解，而且含有磷的污水排放到环境中后，会造成水体的富营养化，形成赤潮等危害，造成严重的水质污染。因此，亟需开发新的环境友好型缓蚀剂。
发明内容
本发明设计了一种用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，其目的是提供一种配方科学合理，成本低廉，对环境友好的无污染的黄铜制品缓蚀剂。
为实现上述目的，本发明采用了以下方案：
一种用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，按照重量分数计算，其组分包括：
有机聚合物组分40-70份；
唑类组分5-20份；
分散组分1-8份；
锌盐1-8份；
葡萄糖酸钠1-5份。
进一步，所述的有机聚合物组分是聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的混合物，所述聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的添加比例为1:3-10。
进一步，所述的唑类组分为苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑的组合物，所述苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑添加的质量比列为2:1:1。
进一步，所述的分散组分为硅酸盐，聚乙二醇，丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯和纤维素衍生物中的一种或多种的组合物。
进一步，所述的分散组分为硅酸钠；或者聚乙二醇和丙烯酰胺按照质量比2:5混合的组合物；或者聚乙二醇和脂肪酸聚乙二醇酯按照质量比1:1混合的组合物；或者丙烯酰胺和纤维素衍生物按照质量比1:5混合的组合物。
进一步，所述的纤维素衍生物为甲基纤维素、羟乙基纤维素、纤维素乙酸酯和纤维素磺酸酯中的一种。
进一步，所述的锌盐为硫酸锌或者氯化锌，或者硫酸锌和氯化锌的混合物。
一种用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂的制备方法，将有机聚合物组分溶解于溶剂中，先加入唑类组分搅拌溶解均匀后，再依次加入分散组分，锌盐以及葡萄糖酸钠即得成品。
进一步，所述的溶剂为去离子水，最终所制得的用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂浓度为10mg/L-60 mg/L。
聚天冬氨酸（PASP），分子量为3000-5000，分解温度为267℃，pH为9．7，生物降解性良好，属无毒级。苯骈三氮唑钠BTA(Na)可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀；巯基苯骈噻唑钠(MBT)主要依靠和金属铜表面上的活性铜原子或铜离子产生一种化学吸附作用;或进而发生螯合作用从而形成一层致密而牢固的保护膜，使铜材设备得到良好的保护。甲基苯骈三氮唑(TTA)可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及水中有害介质的腐蚀。
该用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂具有以下有益效果：
1、本发明用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂添加了聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸，两者均为高效环保的成分，原料来源丰富且对环境没有污染，同时按照本文的添加比例制得的缓蚀剂效果更好。
2、本发明用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂添加的分散组分增强了缓蚀剂的作用，能够更好的发挥聚合物组分的缓蚀作用。
3、本发明用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂不含有磷系成分，不会对水体造成污染，属于环保型产品。
4、本发明用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂成分中将甲基苯骈三氮唑和苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠结合在一起使用表面成膜更均匀复合阻垢防腐效果更佳。
5、本发明用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂成分配比科学合理，制备方法简单，对环境友好，适于大规模的生产使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明：
实施例1
用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，按照重量分数计算，其组分为：有机聚合物组分40份；唑类组分5份；分散组分1份；锌盐1份；葡萄糖酸钠1份。有机聚合物组分是聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的混合物，聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的添加比例为1:3。唑类组分为苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑的组合物，苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑添加的质量比列为2:1:1。分散组分为硅酸钠；锌盐为硫酸锌。
本发明缓蚀剂的制备方法，将有机聚合物组分溶解于溶剂去离子水中，先加入唑类组分搅拌溶解均匀后，再依次加入分散组分，锌盐以及葡萄糖酸钠即得成品。最终所制得的用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂浓度为15mg/L。
实施例2
用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，按照重量分数计算，其组分为：有机聚合物组分70份；唑类组分20份；分散组分8份；锌盐8份；葡萄糖酸钠5份。有机聚合物组分是聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的混合物，聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的添加比例为1:10。唑类组分为苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑的组合物，苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑添加的质量比列为2:1:1。分散组分为聚乙二醇和丙烯酰胺按照质量比2:5混合的组合物；锌盐为氯化锌。
本发明缓蚀剂的制备方法，将有机聚合物组分溶解于溶剂去离子水中，先加入唑类组分搅拌溶解均匀后，再依次加入分散组分，锌盐以及葡萄糖酸钠即得成品。最终所制得的用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂浓度为60mg/L。
实施例3
用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，按照重量分数计算，其组分为：有机聚合物组分50份；唑类组分10份；分散组分4份；锌盐5份；葡萄糖酸钠3份。有机聚合物组分是聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的混合物，聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的添加比例为1:5。唑类组分为苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑的组合物，苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑添加的质量比列为2:1:1。分散组分为聚乙二醇和脂肪酸聚乙二醇酯按照质量比1:1混合的组合物；锌盐为硫酸锌和氯化锌的混合物。
本发明缓蚀剂的制备方法，将有机聚合物组分溶解于溶剂去离子水中，先加入唑类组分搅拌溶解均匀后，再依次加入分散组分，锌盐以及葡萄糖酸钠即得成品。最终所制得的用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂浓度为35mg/L。
实施例4
用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，按照重量分数计算，其组分为：有机聚合物组分60份；唑类组分15份；分散组分3份；锌盐6份；葡萄糖酸钠4份。有机聚合物组分是聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的混合物，聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的添加比例为1:8。唑类组分为苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑的组合物，苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑添加的质量比列为2:1:1。分散组分为丙烯酰胺和甲基纤维素。按照质量比1:5混合的组合物；锌盐为硫酸锌。
本发明缓蚀剂的制备方法，将有机聚合物组分溶解于溶剂去离子水中，先加入唑类组分搅拌溶解均匀后，再依次加入分散组分，锌盐以及葡萄糖酸钠即得成品。最终所制得的用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂浓度为45mg/L。
实施例5
用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，按照重量分数计算，其组分为：有机聚合物组分55份；唑类组分8份；分散组分7份；锌盐3份；葡萄糖酸钠2份。有机聚合物组分是聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的混合物，聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的添加比例为1:6。唑类组分为苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑的组合物，苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑添加的质量比列为2:1:1。分散组分为丙烯酰胺和纤维素磺酸酯按照质量比1:5混合的组合物；锌盐为硫酸锌和氯化锌的混合物。
本发明缓蚀剂的制备方法，将有机聚合物组分溶解于溶剂去离子水中，先加入唑类组分搅拌溶解均匀后，再依次加入分散组分，锌盐以及葡萄糖酸钠即得成品。最终所制得的用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂浓度为50mg/L。
用失重法对上述五组缓蚀剂样品进行测定，其测定的条件为:用旋转腐蚀测试仪和分析天平进行测定，从腐蚀试样在腐蚀中性水温度达到55℃的试液中算起，经过60小时浸泡结束。所述的中性腐蚀水中含有Cl-, SO4 2-，HCO3 -的浓度为1OOppm；腐蚀式样为5cm×5cm的黄铜片；将腐蚀试样表面清洗干净，用无水乙醇浸泡，冷风吹干，称重精确到O.lmg放入干燥器。60小时结束后，取出腐蚀试样，用刷子洗去腐蚀产物，必要时用酸液清洗，然后用无水酒精浸泡，冷风吹干，放入干燥器内10h后称重，计算失重，进而计算出腐蚀速率。将上述五组配方溶解到15L腐蚀中性水中，药剂总体浓度为50Omg/L 。
五组添加缓蚀剂的样品同空白试验进行对比，经过计算，添加了本发明缓蚀剂的样品失重量比空白试验样品的失重量可以减小70%-90%，缓解腐蚀效果明显。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂，其特征在于按照重量分数计算，其组分包括：
有机聚合物组分40-70份；
唑类组分5-20份；
分散组分1-8份；
锌盐1-8份；
葡萄糖酸钠1-5份；
所述的有机聚合物组分是聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的混合物，所述聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的添加比例为1:3-10；所述的唑类组分为苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑的组合物，所述苯骈三氮唑钠、巯基苯骈噻唑钠和甲基苯骈三氮唑添加的质量比列为2:1:1；所述的分散组分为硅酸钠；或者聚乙二醇和丙烯酰胺按照质量比2:5混合的组合物；或者聚乙二醇和脂肪酸聚乙二醇酯按照质量比1:1混合的组合物；或者丙烯酰胺和纤维素衍生物按照质量比1:5混合的组合物；所述的纤维素衍生物为甲基纤维素、羟乙基纤维素、纤维素乙酸酯和纤维素磺酸酯中的一种。
2.一种权利要求1用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂的制备方法，其特征在于：将有机聚合物组分溶解于溶剂中，先加入唑类组分搅拌溶解均匀后，再依次加入分散组分，锌盐以及葡萄糖酸钠即得成品。
3.根据权利要求1-2中任何一项所述的制备方法，其特征在于：所述的溶剂为去离子水，最终所制得的用于防止黄铜制品腐蚀的缓蚀剂浓度为10mg/L-60 mg/L。
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