CN105568300B - 一种用于工业清洗的吡啶季铵盐缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于工业清洗的吡啶季铵盐缓蚀剂及其制备方法，属于工业设备清洗的技术领域。本发明按重量百分比该缓蚀剂其组分为：复合烷基吡啶季铵盐、苯胺缩合物、脂肪醇聚氧乙烯醚、硫脲、有机溶剂和硫氰酸铵。吡啶和氯化苄合成季铵盐及苯胺和乌洛托品反应生成苯胺缩合物，两者与DMF，水，硫酸氢铵，硫脲与脂肪醇聚氧乙烯醚，甲醇，水等进行复配，本工艺路线简单，合成产物没有三废污染，成本低廉，原料易购，方便使用等优点。本发明提供了一种吡啶季铵盐与其它物质复配形成一种既能对无机酸又能对有机酸进行缓抑制蚀剂，能够有效控制磷酸、甲酸、硝酸等不同酸的腐蚀。
Description
技术领域
本发明属于金属腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种吡啶季铵盐类设备清洗缓蚀剂的制备方法及其性能研究。
背景技术
酸作为处理金属表面污垢的常见化学试剂，因此对于工业清洗抑制酸的腐蚀是尤为重要，由于处理金属表面的污垢不同和清洗的程度不同，选择的酸液也不同，常见包括盐酸、醋酸、柠檬酸等，对于常见的酸的腐蚀普通缓蚀剂有很好的抑制作用，但对于硫酸、硝酸以及甲酸的腐蚀抑制就有点困难，而往往是能抑制硫酸、硝酸以及甲酸的却对于盐酸、柠檬酸、醋酸等效果很差，本发明基于上面的问题，利用复合吡啶季铵盐与苯胺缩合物复配形成一种对于各种酸都具有保护作用缓蚀剂。
现有清洗缓蚀剂，不仅价格昂贵、效果一般，有些只能针对氧化性的酸，如lan-826，对于硝酸有很好的效果，但是对于一般的有机酸和无机酸效果很一般，有些对于常规酸有很好的效果，本发明对于氧化性和非氧化性的各种酸都良好的效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服已有技术中的不足之处，而提供一种复合吡啶季铵盐，本发明将吡啶季铵盐与苯胺缩合物复配在一起，针对各种酸都有很好的抑制作用。
本发明进一步提供复合吡啶季铵盐的制备方法，其工艺比较简单，能够在常压下进行制备，对环境无污染。
实现本发明的技术方案为：
本发明提供的这种用于工业清洗的吡啶季铵盐缓蚀剂，以其总质量为基准含有：
一种用于工业清洗的吡啶季铵盐缓蚀剂，其特征在于，按重量百分比该缓蚀剂其组分为：
所述的复合烷基吡啶季铵盐是如式I所示的所有的烷基吡啶季铵盐的组合，其中R为H或甲基，n为1，2或3。
优选按重量百分比该缓蚀剂其组分为：
所述的吡啶季铵盐通过下述方法合成：将复合烷基吡啶与氯化苄反应6-8小时，反应结束后得到吡啶季铵盐缓蚀剂，其中复合烷基吡啶、有机溶剂和氯化苄的重量比为：9∶6∶5；
所述的复合烷基吡啶是如式II所示的所有的烷基吡啶的组合，其中R为H或甲基，n为1，2或3。
所述的有机溶剂为DMF、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇中的一种或多种。
所述的苯胺缩合物通过下述方法合成：将乌洛托品和苯胺反应，反应结束后得到的产物即为苯胺缩合物，其中苯胺、溶剂和乌洛托品的重量比为7～20∶20～29∶4～8。
所述的苯胺、溶剂和乌洛托品的重量比为15∶29∶6。
有益效果：
工业设备在使用过程中由于结垢等原因导致生产效率降低，同时也带来一些安全隐患，酸洗成了工业设备维护的一个重要方法，但是酸液也给设备带来腐蚀，缓蚀剂成为最有效的工业防护手段之一。本发明广泛应用于工业锅炉、管道以及换热器等设备清洗，针对各种有机酸、无机酸以及混合酸都有很好的效果。
向酸液中加入本品0.2～0.5％，搅拌均匀后，安装循环设备，酸液在设备中循环30min即可。
本发明提供了一种工业设备清洗缓蚀剂，能够使用酸液的范围广，吡啶季铵盐在无机酸中能够起到非常好的效果，而苯胺缩合物与硫氰酸铵复配后对于多种氧化性比较强的酸又很好的抑制作用，所以本发明不仅能够抑制常规的无机酸和有机酸，还能抑制氧化性酸以及混合酸。本工艺路线简单，合成产物没有三废污染，成本低廉，原料易购，方便使用等优点。
具体实施方式：
下面将通过具体的实施例来更详细的描述本发明。但实例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例用于制备复合烷基吡啶季铵盐
复合烷基吡啶是如式II所示的所有的烷基吡啶的组合，其中R为H或甲基，n为1，2或3。
将180g复合烷基吡啶，22gDMF放入反应器中，在回流冷凝条件下，升温至80℃，开始滴加氯化苄120g，并控制温度，待滴加结束后，恒温至140℃，反应6小时，降温至100℃，滴加甲醇78g。
实施例2
本实施例用来制备苯胺缩合物
将120g乌洛托品溶入100g水放入反应器中，加入300g苯胺和引发剂适量醋酸，升温至100℃，在回流冷凝的条件下，恒温4h，降温，加入DMF，即得到苯胺缩合物。
实施例3
本实施例用于制备本发明提供的缓蚀剂
将实施例1制得20g吡啶季铵盐与实施例2制得20g苯胺缩合物、5g脂肪醇聚氧乙烯醚、、5g硫脲、45gDMF、5g硫氰酸铵一起加入到55g的水中，搅拌均匀，即得到本发明提供的缓蚀剂。
实施例4
本实施案例用于制备腐蚀介质
无机酸分别为10％HCL、10％HNO3、10％H2SO4、10％H3PO4
实施例5
有机酸分别为10％柠檬酸、10％甲酸、10％醋酸
实施例6
将5％硝酸和5％盐酸混合在一起作为腐蚀介质
测试结果
实施例4-6用于测定本发明提供的缓蚀剂对各种酸腐蚀的效果，使用酸液为实例1中所述酸样，根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5405-1996，对腐蚀前后的钢片进行失重分析，计算腐蚀速率。要写明测试的方法和条件。
上述数据说明，吡啶季铵盐复配的缓蚀剂在有机酸、无机酸、氧化酸以及混合酸中都能有很好的抑制作用。
Claims (5)
1.一种用于工业清洗的吡啶季铵盐缓蚀剂，其特征在于，按重量百分比该缓蚀剂其组分为：
所述的复合烷基吡啶季铵盐是如式I所示的所有的烷基吡啶季铵盐的组合，其中R为H或甲基，n为1，2或3；
所述的有机溶剂为DMF、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的吡啶季铵盐缓蚀剂，其特征在于，按重量百分比该缓蚀剂其组分为：
3.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述的吡啶季铵盐通过下述方法合成：将复合烷基吡啶与氯化苄反应6-8小时，反应结束后得到吡啶季铵盐缓蚀剂，其中复合烷基吡啶、有机溶剂和氯化苄的重量比为：9:6:5；
所述的复合烷基吡啶是如式II所示的所有的烷基吡啶的组合，其中R为H或甲基，n为1，2或3。
4.根据权利要求1或2所述的缓蚀剂，其特征在于，所述的苯胺缩合物通过下述方法合成：将乌洛托品和苯胺反应，反应结束后得到的产物即为苯胺缩合物，其中苯胺、溶剂和乌洛托品的重量比为7～20:20～29:4～8。
5.根据权利要求4所述的缓蚀剂，其特征在于，所述的苯胺、溶剂和乌洛托品的重量比为15：29：6。
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