CN105132929B - 一种盐酸酸洗缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种盐酸酸洗缓蚀剂及其制备方法，盐酸酸洗缓蚀剂由硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水组合而来，硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水的质量比为3～8:10～20:5～15:5～10:47～77。本发明提供了一种盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法，将五种物质按照一定的质量比依次投入到搅拌容器中搅拌溶解即可得本发明产品。本发明中五种物质按一定质量比复配使用，在盐酸酸洗过程中对低碳钢的缓蚀效果明显优于其中任何一种物质单独使用，且用量比国内现有盐酸酸洗缓蚀剂使用量要少，可节约酸洗的药剂成本。本发明中的盐酸酸洗缓蚀剂的用量少、可大幅度减轻盐酸对被清洗设备金属基体的腐蚀，可广泛用于工业设备的盐酸酸洗领域。
Description
技术领域
本发明涉及工业设备清洗领域，具体地说涉及酸洗缓蚀剂的开发领域，特别是指一种盐酸酸洗缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
利用强酸清洗表面锈蚀、污垢是金属材料表面预处理、管道和锅炉系统除垢的重要手段，迄今仍被广泛应用于金属材料、机械、冶金、化工等行业。在强酸清洗中，盐酸是应用最广的酸洗剂。盐酸不仅能快速溶解铁的氧化物、酸洗后表面状况良好、渗氢量少，而且氯化铁溶解度大，无酸洗残渣。但盐酸对金属的腐蚀性强，酸洗过程中常出现“过蚀”现象，且易挥发产生酸雾。因此，在酸洗过程中需添加缓蚀剂。
为了减少酸腐蚀，人们研制了大量的缓蚀剂，主要是有机缓蚀剂。尽管它们有着良好的缓蚀性能，但这些缓蚀剂往往难于降解并具有毒性，对人类和环境都非常有害。近年来，随着人类环境保护意识的增强和可持续发展思想的深入，对缓蚀剂的开发和应用也提出了新的要求，研究开发对环境不构成破坏作用的绿色缓蚀剂成为未来缓蚀剂的发展方向。
发明内容
本发明提供了一种盐酸酸洗缓蚀剂及其制备方法，盐酸酸洗缓蚀剂由硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水组合而来，硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水的质量比为3～8: 10～20:5～15: 5～10: 47～77。本发明提供了一种盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法，将五种物质按照一定的质量比依次投入到搅拌容器中搅拌溶解即可得本发明产品。本发明中五种物质按一定质量比复配使用，在盐酸酸洗过程中对低碳钢的缓蚀效果明显优于其中任何一种物质单独使用，且用量比国内现有盐酸酸洗缓蚀剂使用量要少，可节约酸洗的药剂成本。本发明中的盐酸酸洗缓蚀剂的用量少、可大幅度减轻盐酸对被清洗设备金属基体的腐蚀，可广泛用于工业设备的盐酸酸洗领域。
本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种盐酸酸洗缓蚀剂及其制备方法，盐酸酸洗缓蚀剂由硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水组合而来，硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水的质量比为3～8: 10～20:5～15: 5～10: 47～77。
所述的盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：盐酸酸洗缓蚀剂由硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水组合而来，硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水的质量比为3～8: 10～20:5～15: 5～10: 47～77。
所述的盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：所述的咪唑啉及其衍生物为季铵盐型十六烷基阳离子咪唑啉、2－异丙基咪唑啉中的一种或两种。
所述的盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：所述的酸洗抑雾剂为溴化十六烷基三乙基胺、溴化十六烷基三正丁基磷、溴化十六烷基三苯基磷中的一种或几种。
所述的盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：本发明提供了一种盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法，将五种物质按照一定的质量比依次投入到搅拌容器中搅拌溶解即可得本发明产品。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明所述的盐酸酸洗缓蚀剂由硫氰酸钠、咪唑啉及其衍生物、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水组合而来。
本发明中五种物质按一定质量比复配使用，在盐酸酸洗过程中对低碳钢的缓蚀效果明显优于其中任何一种物质单独使用，且用量比国内现有盐酸酸洗缓蚀剂使用量要少，可节约循环水运行的药剂成本。
咪唑啉及其衍生物毒性低较、易于生物降解。咪唑啉类缓蚀剂的突出特点是：当金属与酸性介质接触时，它可以在金属表面形成单分子吸附膜，改变氢离子的氧化还原电位；也可以络合溶液中的某些氧化剂，达到缓蚀的目的。
苯胺又称阿尼林油，分子式：C6H7N，分子量：93.128，CAS编号：62-53-3。苯胺是最重要的芳香族胺之一。苯胺是最重要的胺类物质之一。主要用于制造染料、药物、树脂，还可以用作橡胶硫化促进剂等。与硫氰酸钠复配使用起到缓蚀剂的作用。
溴化十六烷基三乙基胺，阳离子型表面活性剂。主要用作化妆品的杀菌剂、柔软剂、乳化剂和抗静电剂。
实施方式
实施例1：
按重量百分比选取原料
硫氰酸钠 5%，
季铵盐型十六烷基阳离子咪唑啉 15%，
溴化十六烷基三乙基胺 10%，
苯胺 5%，
其余为水。
将反渗透产水、硫氰酸钠、季铵盐型十六烷基阳离子咪唑啉、溴化十六烷基三乙基胺、苯胺按比例依次加入容器内，在室温下搅拌2～3小时，即得产品。
实施例2：
按重量百分比选取原料
硫氰酸钠 3%，
季铵盐型十六烷基阳离子咪唑啉 15%，
溴化十六烷基三乙基胺 15%，
苯胺 5%，
其余为水。
将反渗透产水、硫氰酸钠、季铵盐型十六烷基阳离子咪唑啉、溴化十六烷基三乙基胺、苯胺按比例依次加入容器内，在室温下搅拌2～3小时，即得产品。
实施例3：
按重量百分比选取原料
硫氰酸钠 3%，
季铵盐型十六烷基阳离子咪唑啉 10%，
溴化十六烷基三乙基胺 18%，
苯胺 8%，
其余为水。
将反渗透产水、硫氰酸钠、季铵盐型十六烷基阳离子咪唑啉、溴化十六烷基三乙基胺、苯胺按比例依次加入容器内，在室温下搅拌2～3小时，即得产品。
实施例4：
按重量百分比选取原料
硫氰酸钠 8%，
2－异丙基咪唑啉 10%，
溴化十六烷基三乙基胺 15%，
苯胺 8%，
其余为水。
将反渗透产水、硫氰酸钠、2－异丙基咪唑啉、溴化十六烷基三乙基胺、苯胺按比例依次加入容器内，在室温下搅拌2～3小时，即得产品。
实施例5：
按重量百分比选取原料
硫氰酸钠 5%，
2－异丙基咪唑啉 15%，
溴化十六烷基三乙基胺 10%，
苯胺 5%，
其余为水。
将反渗透产水、硫氰酸钠、2－异丙基咪唑啉、溴化十六烷基三乙基胺、苯胺按比例依次加入容器内，在室温下搅拌2～3小时，即得产品。
实施例6：
按重量百分比选取原料
硫氰酸钠 5%，
2－异丙基咪唑啉 15%，
溴化十六烷基三苯基磷 10%，
苯胺 5%，
其余为水。
将反渗透产水、硫氰酸钠、2－异丙基咪唑啉、溴化十六烷基三苯基磷、苯胺按比例依次加入容器内，在室温下搅拌2～3小时，即得产品。
应用试验及结果
一、实验方法：
失重法测金属腐蚀速度
（1）配溶液：用试剂盐酸和蒸馏水配制实验溶液，每种溶液800mL，分别盛在1000mL烧杯内。
（2）磨试样：试样表面状态要求均一、光洁，需要进行表面处理。制作试样时已经过机加工，试验前还需用砂布打磨，以达到要求的光洁度。表面上应无刻痕与麻点。平行试样的表面状态要尽量一致。打磨时注意避免过热。
（3）打号码：试样标记，可用钢号码打印编号。
（4）量尺寸：用游标卡尺测量试样的长、宽、厚和小孔直径，以供计算暴露表面积。测量时必须量几个部位，取其平均值。
（5）清洗去油：将试样表面残屑除尽，用浸丙酮的棉花球擦拭，除去表面油污，再用蒸馏水冲洗，滤纸吸干。然后用电吹风干燥（注意用冷风！）。清洗后的试样不能再用手拿取，需放在干净的滤纸上。
（6）称初重：干燥后的试样用分析天平称取初重W0，准确到0.1mg。
（7）浸入试验溶液：试样称重后立即穿上塑料线，浸入试验溶液内（记下浸入时间！）。每种试验溶液内挂3～4块平行试样。注意试样不能彼此接触，也不能与容器接触。试样浸入深度应大致相同。其上端距液面应大于2cm。观察并记录试样浸入溶液后发生的现象。
（8）试验时间：由于碳钢在不同浓度的盐酸溶液中的腐蚀速度相差很大，不同体系的试验时间应根据具体情况确定。
（9）清除腐蚀产物：取出试样前应仔细观察试样表面和溶液中的变化。取出试样（记下时间！）后观察试样表面腐蚀产物的形态和分布。将试样放在自来水流下冲洗，用毛刷刷去疏松的腐蚀产物，再次观察试样表面状态。将试样用化学法除膜。除膜操作应进行多次，以达到恒重（两次称重差别小于0.5mg），并由空白试样确定金属基体的损失。
（10）称腐蚀后重：除膜后用蒸馏水冲洗，除去已变疏松的腐蚀产物，然后擦拭、干燥，用分析天平称重量。恒重后的重量作为腐蚀后重W1。
二、实验结果：
实施例在15%的盐酸酸洗实验中对低碳钢的缓蚀效果对比表1
表1 实施例在15%的盐酸酸洗的缓蚀效果对比
| 加药量 | 缓蚀率（碳钢） | 加药量 | 缓蚀率（碳钢） | |
| 实施例1 | 2.5‰ | 99.45% | 3‰ | 99.69% |
| 实施例2 | 2.5‰ | 99.38% | 3‰ | 99.79% |
| 实施例3 | 2.5‰ | 99.23% | 3‰ | 99.32% |
| 实施例4 | 2.5‰ | 99.59% | 3‰ | 99.75% |
| 实施例5 | 2.5‰ | 99.32% | 3‰ | 99.49% |
| 实施例6 | 2.5‰ | 99.01% | 3‰ | 99.31% |
Claims (3)
1.一种高效的盐酸酸洗缓蚀剂，其特征是该盐酸酸洗缓蚀剂由硫氰酸钠、2－异丙基咪唑啉、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水组合而来，硫氰酸钠、2－异丙基咪唑啉、酸洗抑雾剂、苯胺及纯水的质量比为8:10:15:8:59。
2.根据权利要求1所述的盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：所述的酸洗抑雾剂为溴化十六烷基三乙基胺、溴化十六烷基三正丁基磷、溴化十六烷基三苯基磷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：本发明提供了一种盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法，将五种物质按照一定的质量比依次投入到搅拌容器中搅拌溶解即可得本发明产品。
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