CN106757047A - 一种环境友好型海水缓蚀剂 - Google Patents

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庞涛
马颖
郎丰军
彭浩
黄先球
王辉
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Abstract

本发明公开了一种环境友好型海水缓蚀剂，它由聚环氧琥珀酸、钼酸钠、复合增强组分和水混合而成。所述海水缓蚀剂涉及的原料简单易得、价格低廉；属于有机缓蚀剂，与传统的铬酸盐、重铬酸盐等无机缓蚀剂相比，无毒无害，符合环境友好缓蚀剂的发展趋势；且持续作用能力强，能够长时间保持较高的缓蚀性能，具有用量低、缓蚀效果好的特点，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种环境友好型海水缓蚀剂
技术领域
本发明属于海洋环境腐蚀与防护技术领域，具体涉及一种环境友好型海水缓蚀剂。
背景技术
金属腐蚀是金属在环境腐蚀介质作用下的一种失效过程，是冶金生产的逆过程，该过程的熵不断增加，是一种完全自发进行的不可避免自然现象。海洋环境因其具有极强而且复杂的腐蚀性的特点，金属材料在海水中常常发生特别严重的腐蚀。金属材料一旦发生腐蚀，其机械性能将会降低，应有的强度、硬度、塑性也会丧失，导致材料完全失效，结构完全被破坏。每年因海水腐蚀造成的经济损失极为惊人。
海水中由于存在以NaCl为主要电解质的溶液，并溶于一定量的氧气，大多数金属在海水中都容易腐蚀，而海浪、飞溅、流速等这些有利于供氧的环境条件，更会促进氧的阴极去极化反应，促进金属的腐蚀。在海水中添加缓蚀剂是对金属材料进行保护的有效措施之一。
海水缓蚀剂能够有效地阻止或减缓海水对金属的腐蚀速度，并且使用方便，投加量少，见效快，因此缓蚀技术已经成为海水环境主要的防腐手段。但现有的海水缓蚀剂大多存在结构复杂、持续能力不强、原料污染环境等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种环境友好型海水缓蚀剂，该海水缓蚀剂的缓蚀效果优异、持续作用能力强，且涉及的原料简单易得、价格低廉、环境友好，适合推广应用。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种环境友好型海水缓蚀剂，它主要由聚环氧琥珀酸、钼酸钠、复合增强组分和水混合而成，各组分按重量份数计包括：聚环氧琥珀酸5～15份、钼酸钠2～8份、复合增强组分6～16份、水62～87份。
优选的，各组分按重量份数计包括：聚环氧琥珀酸8～12份、钼酸钠4～6份、复合增强组分12～15份、水70～80份。
更有选的，各组分按重量份数计包括：聚环氧琥珀酸8～12份、钼酸钠4～6份、复合增强组分12～15份、油酰肌氨酸2～3份、水70～80份。
上述方案中，所述复合增强组分由葡萄糖酸钠、六次甲基四胺和硫脲按(1～10):(1～5):1的质量比混合而成。
优选的，所述葡萄糖酸钠、六次甲基四胺和硫脲按(3～5):(1～2):1的质量比混合而成。
本发明所述环境友好型海水缓蚀剂的使用方法为：根据海水环境情况、要求的缓蚀剂浓度以及缓蚀剂组分配比计算出各组分的用量，将各组分混合均匀，加入到海水环境中。
本发明的原理在于：本发明涉及的聚环氧琥珀酸分子中含-NH、-OH、-COOH、-C＝O等吸附基团，能有效配位金属原子，使有机分子吸附在金属表面，形成保护膜，起到缓蚀作用；钼酸钠与复合增强组分中的葡萄糖酸钠等具有良好的生物降解性，进行复配后具有良好的缓蚀协同作用，有利于缓蚀性能的提高；将硫脲、六次甲基四胺与葡萄糖酸钠进行复配并与聚环氧琥珀酸联合使用时，所得缓蚀剂对金属的缓蚀效果成倍提高；同时，油酰基肌氨酸与钼酸钠的配合作用可进一步有效提高缓蚀性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明所述环境友好型海水缓蚀剂涉及的原料简单易得、价格低廉，它属于有机缓蚀剂，与传统的铬酸盐、重铬酸盐等无机缓蚀剂相比，无毒无害，不存在使用后的环境问题，符合环境友好缓蚀剂的发展趋势，属绿色缓蚀剂，且涉及的制备方法简单，适合推广利用。
2)本发明提供的海水缓蚀剂在添加量为100mg/L时就可以有效的抑制金属材料的腐蚀，且持续作用能力强，能够长时间保持较高的缓蚀性能，具有用量低、缓蚀效果好的特点。
3)本发明的所述海水缓蚀剂属于一种阳极型缓蚀剂，能在金属材料表面形成稳定的络合物保护膜，从而有效抑制海水对金属材料的腐蚀，提高产品的耐蚀性能。
附图说明
图1为实施例1所得环境友好型海水缓蚀剂在海水环境中的不同浓度与缓蚀率的关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
以下实施例中，参照GB10124-88《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》进行挂片失重试验测试缓蚀率，试验介质为人造海水。
以下实施例中，所述复合增强组分由葡萄糖酸钠、六次甲基四胺和硫脲混合而成。
实施例1
一种环境友好型海水缓蚀剂，各组分按重量份数计为：聚环氧琥珀酸10份、钼酸钠5份、复合增强组分13(葡萄糖酸钠8份、六次甲基四胺3份、硫脲2份)、水72份，将这些原料均匀混合后制得所述环境友好型海水缓蚀剂。
将本实施例所得海水缓蚀剂应用于进行挂片失重试验，试验温度为35℃，缓蚀剂添加浓度为100mg/L，试验结果表明，对海水中DH36钢缓蚀率为93.7％，显示为高效的海水缓蚀剂；在试验时间为30天的条件下，其缓蚀效率依然高达90％以上，具有用量低、缓蚀效果好的特点。
本实施例所得海水缓蚀剂在海水环境中的不同浓度与缓蚀率的关系图见图1，结果表明本发明提供的海水缓蚀剂在添加量为100mg/L时就可以有效的抑制金属材料的腐蚀，具有用量低、缓蚀效果好的特点。
实施例2
一种环境友好型海水缓蚀剂，各组分按重量份数计为：聚环氧琥珀酸12份、钼酸钠3份、复合增强组分10(葡萄糖酸钠6份、六次甲基四胺3份、硫脲1份)、水75份，将这些原料均匀混合后制得所述环境友好型海水缓蚀剂。
将本实施例所得海水缓蚀剂应用于进行挂片失重试验，试验温度为35℃，缓蚀剂添加浓度为100mg/L，试验结果表明，对海水中DH36钢缓蚀率为88.6％，显示为高效的海水缓蚀剂。
实施例3
一种环境友好型海水缓蚀剂，各组分按重量份数计为：聚环氧琥珀酸10份、钼酸钠5份、复合增强组分13(葡萄糖酸钠8份、六次甲基四胺3份、硫脲2份)、水72份，将这些原料均匀混合后制得所述环境友好型海水缓蚀剂。
将本实施例所得海水缓蚀剂应用于进行挂片失重试验，试验温度为50℃，缓蚀剂添加浓度为100mg/L，试验结果表明，对海水中DH36钢缓蚀率为87.5％，显示为高效的海水缓蚀剂，且在高温条件下仍保持较高的缓蚀效率。
实施例4
一种环境友好型海水缓蚀剂，各组分按重量份数计为：聚环氧琥珀酸10份、钼酸钠5份、复合增强组分13(葡萄糖酸钠8份、六次甲基四胺3份、硫脲2份)、水72份，将这些原料均匀混合后制得所述环境友好型海水缓蚀剂。
将本实施例所得海水缓蚀剂应用于进行挂片失重试验，试验温度为35℃，缓蚀剂添加浓度为50mg/L，试验结果表明，对海水中DH36钢缓蚀率为76.2％。
实施例5
一种环境友好型海水缓蚀剂，各组分按重量份数计为：聚环氧琥珀酸10份、钼酸钠5份、复合增强组分13(葡萄糖酸钠8份、六次甲基四胺3份、硫脲2份)、水72份，将这些原料均匀混合后制得所述环境友好型海水缓蚀剂。
将本实施例所得海水缓蚀剂应用于进行挂片失重试验，试验温度为35℃，缓蚀剂添加浓度为200mg/L，试验结果表明，对海水中DH36钢缓蚀率为94.1％，显示为高效的海水缓蚀剂。
实施例6
一种环境友好型海水缓蚀剂，各组分按重量份数计为：聚环氧琥珀酸10份、钼酸钠5份、复合增强组分13(葡萄糖酸钠8份、六次甲基四胺3份、硫脲2份)、油酰肌氨酸2份、水72份，将这些原料均匀混合后制得所述环境友好型海水缓蚀剂。
将本实施例所得海水缓蚀剂应用于进行挂片失重试验，试验温度为35℃，缓蚀剂添加浓度为100mg/L，试验结果表明，对海水中DH36钢缓蚀率为94.2％，在试验时间为30天的条件下，其缓蚀效率依然高达90％以上，具有用量低、缓蚀效果好的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种环境友好型海水缓蚀剂，其特征在于，各组分按重量份数计包括：聚环氧琥珀酸5～15份、钼酸钠2～8份、复合增强组分6～16份、水62～87份。
2.根据权利要求1所述的环境友好型海水缓蚀剂，其特征在于，各组分按重量份数计包括：聚环氧琥珀酸8～12份、钼酸钠4～6份、复合增强组分12～15份、水70～80份。
3.根据权利要求1或2所述的环境友好型海水缓蚀剂，其特征在于，所述复合增强组分由葡萄糖酸钠、六次甲基四胺和硫脲按(1～10):(1～5):1的质量比混合而成。
4.根据权利要求3所述的环境友好型海水缓蚀剂，其特征在于，所述葡萄糖酸钠、六次甲基四胺和硫脲按(3～5):(1～2):1的质量比混合而成。
5.根据权利要求1所述的环境友好型海水缓蚀剂，其特征在于，各组分按重量份数计包括：聚环氧琥珀酸8～12份、钼酸钠4～6份、复合增强组分12～15份、油酰肌氨酸2～3份、水70～80份。
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