CN106978602B - 一种高效复配缓蚀剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种高效复配缓蚀剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复配缓蚀剂及其制备方法与应用，所述的复配缓蚀剂包括十二烷基硫酸钠0.1~1.0g/L，聚乙烯醇0.05~0.5g/L，丁二酮肟0.05~0.1g/L，原儿茶醛0.01~0.05g/L，余量为酸洗液。本发明具有缓蚀效率高、相互之间协同作用明显、适应性强、后效性好、耐高温等优势且明显抑制了盐酸对铝的腐蚀作用，能适用于铝在盐酸中清洗，可应用于石油化工设备、锅炉、铝材、管道等设备的清洗，本发明缓蚀剂使用方便、安全、操作简单、见效快。

Description

一种高效复配缓蚀剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于金属缓蚀剂技术领域，具体涉及一种复配缓蚀剂及其制备方法与应用。
背景技术
金属材料在现代工农业、机械、交通、运输、国防和科学技术等部门占有非常重要的地位。金属铝具有外观美、质量轻、导热、导电性能好等优点，在国民经济各部门得到极其广泛的应用。铝在使用过程中会形成一层氧化膜，这层氧化膜较为脆弱和疏松，会使铝失去光泽，且直接在铝材料上涂装，会使涂膜的附着力不强，为此需对铝进行表面预处理，以除去氧化膜，其中对铝进行酸洗是较为常用的方法。此外，铝材料设备在使用过程中会留有大量赃物或垢层，为了清除赃物和垢层，采用酸洗是一种较为方便的方法。铝为活泼金属，在酸溶液中会发生剧烈析氢腐蚀，故在化学工业中为了保护铝基体免受酸的进一步腐蚀，需在酸洗液中需添加酸洗缓蚀剂。盐酸价格便宜，清洗速度快。
铬酸盐是铝的传统优良的缓蚀剂，但由于这些铬酸盐会致癌和污染环境，故近年来已被禁止或限制应用。目前工业使用的缓蚀剂大多为两种或两种以上的复配有机缓蚀剂，主要利用它们之间的协同效应来提高缓蚀效果。与单一缓蚀剂相比，复配缓蚀剂具有缓蚀效果好、性能稳定、互补缓蚀剂之间的不足等优点；此外，随着环保意识的加强，研究和开发出成本低廉的环境友好型缓蚀剂为国内外广泛关注。综上，研究开发出成本低廉的环境友好型复配缓蚀剂为全世界所共同关注。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种复配缓蚀剂；第二目的在于提供所述的复配缓蚀剂的制备方法；第三目的在于提供所述的复配缓蚀剂的应用。
本发明的第一目的是这样实现的，所述的复配缓蚀剂包括阴离子表面活性剂0.1~1.0g/L，高分子化合物0.05~0.5g/L，肟类化合物0.05~0.1g/L，芳香醛类化合物0.01~0.05g/L，余量为酸洗液。
本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：
A、原料准备：准备阴离子表面活性剂、高分子化合物、肟类化合物、芳香醛类化合物、酸洗液备用；
B、配制：按原料配比将阴离子表面活性剂、高分子化合物、肟类化合物、芳香醛类化合物加入到酸洗液中搅拌混匀即得到目标物。
本发明的第三目的是这样实现的，所述的应用为所述的复配缓蚀剂在铝的酸洗中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明克服现有盐酸铝材酸洗缓蚀剂复配有机缓蚀剂体系缺乏，缓蚀效果不够理想的不足，而从价格低廉、产量大的十二烷基硫酸钠和聚乙烯醇之间存在显著缓蚀协同效应为复配基础，加入肟类化合物丁二酮肟（与十二烷基硫酸钠之间存在缓蚀协同效应）和芳香醛类化合物原儿茶醛（与聚乙烯醇之间存在缓蚀协同作用），余量酸洗液制备得到的酸洗缓蚀剂，各组分相互之间存在协同增效作用。
2、本发明具有缓蚀效率高、协同作用明显、适应性强、后效性好等优势且明显抑制了盐酸对铝材的腐蚀作用，能适用于铝在较宽浓度盐酸范围内酸洗，可应用于石油化工设备、锅炉、管道的清洗，本发明缓蚀剂使用方便、安全、成本低廉、缓蚀效率高、操作简单、见效快。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的复配缓蚀剂，包括阴离子表面活性剂0.1~1.0g/L，高分子化合物0.05~0.5g/L，肟类化合物0.05~0.1g/L，芳香醛类化合物0.01~0.05g/L，余量为酸洗液。
所述的阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
所述的高分子化合物为聚乙烯醇。
所述的肟类化合物为丁二酮肟。
所述的芳香醛类化合物为原儿茶醛。
所述的酸洗液为盐酸。
所述的酸洗液的浓度为0.5~2.5mol/L。
本发明所述的复配缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
A、原料准备：准备阴离子表面活性剂、高分子化合物、肟类化合物、芳香醛类化合物、酸洗液备用；
B、配制：按原料配比将阴离子表面活性剂、高分子化合物、肟类化合物、芳香醛类化合物加入到酸洗液中搅拌混匀即得到目标物。
步骤B中所述的加入到酸洗液中具体为先将阴离子表面活性剂、高分子化合物、肟类化合物、芳香醛类化合物加入到适量水中溶解搅拌均匀，然后加入酸洗液中的酸再次进行搅拌，最后加入剩余体积的水，搅拌混匀。
本发明所述的复配缓蚀剂的应用为所述的复配缓蚀剂在铝的酸洗中的应用。
本发明所述的复配缓蚀剂的应用为所述的复配缓蚀剂在制备制备铝及铝材设备清洗剂中的应用。
下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：
实施例1
一种复配缓蚀剂，包括十二烷基硫酸钠0.1g/L，聚乙烯醇0.05g/L，丁二酮肟0.05g/L，原儿茶醛0.01g/L，余量为酸洗液。
实施例2
一种复配缓蚀剂，包括十二烷基硫酸钠1.0g/L，聚乙烯醇0.5g/L，丁二酮肟0.1g/L，原儿茶醛0.05g/L，余量为酸洗液。
实施例3
一种复配缓蚀剂，包括十二烷基硫酸钠0.4g/L，聚乙烯醇0.1g/L，丁二酮肟0.06g/L，原儿茶醛0.02g/L，余量为酸洗液。所述的酸洗液为0.5~2.5mol/L的盐酸。
实施例4
一种复配缓蚀剂，包括十二烷基硫酸钠0.6g/L，聚乙烯醇0.2g/L，丁二酮肟0.08g/L，原儿茶醛0.03g/L，余量为酸洗液。所述的酸洗液为0.5~2.5mol/L的盐酸。
实施例5
一种复配缓蚀剂的制备：取十二烷基硫酸钠0.1g，聚乙烯醇0.05g，丁二酮肟0.05g，原儿茶醛0.01g，先加水约200mL，溶解搅拌均匀后，倒入100mL浓度为5.0mol/L的盐酸（HCl）溶液，再加水至1 L，即得到目标物协同复配缓蚀剂。
实施例6
一种复配缓蚀剂的制备：取十二烷基硫酸钠0.5g，聚乙烯醇0.3g，丁二酮肟0.1g，原儿茶醛0.03g，先加水约200mL，溶解搅拌均匀后，倒入200mL浓度为5.0mol/L的盐酸（HCl）溶液，再加水至1 L，即得到目标物协同复配缓蚀剂。
实施例7
一种复配缓蚀剂的制备：取十二烷基硫酸钠0.8g，聚乙烯醇0.4g，丁二酮肟0.1g，原儿茶醛0.04g，先加水约250mL，溶解搅拌均匀后，倒入300mL浓度为5.0mol/L的盐酸（HCl）溶液，再加水至1L，即得到目标物协同复配缓蚀剂。
实施例8
一种复配缓蚀剂的制备：取十二烷基硫酸钠1.0g，聚乙烯醇0.5g，丁二酮肟0.1g，原儿茶醛0.05g，先加水约300mL，溶解搅拌均匀后，倒入400mL浓度为5.0mol/L的盐酸（HCl）溶液，再加水至1L，即得到目标物协同复配缓蚀剂。
实施例9
一种复配缓蚀剂的制备：取十二烷基硫酸钠1.0g，聚乙烯醇0.5g，丁二酮肟0.1g，原儿茶醛 0.05g，先加水约300 mL，溶解搅拌均匀后，倒入500mL浓度为5.0mol/L的盐酸（HCl）溶液，再加水至1L，即得到目标物协同复配缓蚀剂。
实施例10
一种复配缓蚀剂的应用，所述的应用为实施例5制备的复配缓蚀剂在铝的酸洗中的应用。
实施例11
一种复配缓蚀剂的应用，所述的应用为实施例8制备的复配缓蚀剂在制备铝及铝材设备清洗剂中的应用。
试验例1——铝材料的盐酸酸洗
铝材料选择为工业纯铝，将实施例5复配好的缓蚀剂注入，混合均匀，缓蚀性能在不同温度（20~50℃）不同腐蚀浸泡时间（1~6h）均能在95%以上。表1为0.5mol/L HCl试验数据，方法为失重法。
表1 复配缓蚀剂对工业纯铝在0.5mol/L HCl中的缓蚀率
试验例2 ——铝材料的盐酸酸洗
铝材料选择为工业纯铝，将实施例6复配好的缓蚀剂注入，混合均匀，缓蚀性能在不同温度（20~50℃）不同腐蚀浸泡时间（1~6h）均能在95%以上。表2为1.0mol/L HCl试验数据，方法为失重法。
表2 复配缓蚀剂对工业纯铝在1.0mol/L HCl中的缓蚀率
试验例3 ——铝材料的盐酸酸洗
铝材料选择为工业纯铝，将实施例7复配好的缓蚀剂注入，混合均匀，缓蚀性能在不同温度（20~50℃）不同腐蚀浸泡时间（1~6h）均能在92%以上。表3为1.5mol/L HCl试验数据，方法为失重法。
表3 复配缓蚀剂对工业纯铝在1.5mol/L HCl中的缓蚀率
试验例4 ——铝材料的盐酸酸洗
铝材料选择为工业纯铝，将实施例8复配好的缓蚀剂注入，混合均匀，缓蚀性能在不同温度（20~50℃）不同腐蚀浸泡时间（1~6h）均能在90%以上。表4为2.0mol/L HCl试验数据，方法为失重法。
表4复配缓蚀剂对工业纯铝在2.0mol/L HCl中的缓蚀率
试验例5 ——铝材料的盐酸酸洗
铝材料选择为工业纯铝，将实施例9复配好的缓蚀剂注入，混合均匀，缓蚀性能在不同温度（20~50℃）不同腐蚀浸泡时间（1~6 h）均能在90%以上。表5为2.5mol/L HCl试验数据，方法为失重法。
表5复配缓蚀剂对工业纯铝在2.5mol/L HCl中的缓蚀率

Claims (4)

1.一种复配缓蚀剂，其特征在于所述复配缓蚀剂由十二烷基硫酸钠0.1~1.0g/L、聚乙烯醇0.05~0.5g/L、丁二酮肟0.05~0.1g/L、原儿茶醛0.01~0.05g/L以及余量酸洗液组成，酸洗液的浓度为0.5~2.5mol/L的盐酸。
2.一种根据权利要求1所述复配缓蚀剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、原料准备：准备十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、丁二酮肟、原儿茶醛、酸洗液备用；
B、配制：按原料配比将十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、丁二酮肟、原儿茶醛加入到酸洗液中搅拌混匀即得到目标物。
3.一种权利要求1所述复配缓蚀剂在铝的酸洗中的应用。
4.一种权利要求1所述复配缓蚀剂在制备铝及铝材设备清洗剂中的应用。
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