CN108728853B - 一种镀锌管酸洗缓蚀剂及其应用 - Google Patents
一种镀锌管酸洗缓蚀剂及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种镀锌管酸洗缓蚀剂及其应用。以缓蚀剂的总重量计,其中包括1‑20wt%芳环季铵盐、10‑50wt%杂环有机胺和40‑80wt%溶剂;还包括清洗助剂和/或碘盐,其中包括1‑20wt%清洗助剂、1‑10wt%碘盐。采用上述组分后,芳环季铵盐、杂环有机胺能有效缓解镀锌金属管的表面腐蚀。长链烷基磺酸盐和/或烷基醇胺能够作为一种清洗助剂,加快清洗的速度及清洗的效果。碘盐能够作为添加剂,与芳环季铵盐、杂环有机胺和清洗助剂实现很好的协同作用,加快清洗的速度,使清洗时间大大缩短,同时能在镀锌金属管表面形成吸附保护层,实现酸洗过程中的缓蚀及后续的防锈。
Description
技术领域
本发明涉及工业循环水处理领域,尤其涉及一种镀锌管酸洗缓蚀剂及其应用。
背景技术
镀锌是指在金属、合金或者其他材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。镀锌金属管道系统长时间运行后其表面常被积垢覆盖,对系统稳定运行造成不利影响,需要进行管道表面清洗处理,以去除管道表面形成的沉积垢、腐蚀产物以及微生物附着堵塞,并尽可能减小对系统管道的腐蚀侵害。
在有关镀锌设备清洗缓蚀剂的报道中,一种水基型金属清洗剂及其制备方法(申请号:CN201610152721.3),该清洗剂由表面活性剂、硅酸镁、磷酸二氢钠、三聚磷酸钠、N甘氨酸、仲硫醚油酸丁酯铵盐、丙三醇以及水组成。该水基型金属清洗剂除油能力达到94%,脱脂率达到86%,可有效保护金属材料,同时防止或减缓金属材料腐蚀。该专利申请除油能力较强,仍然存在如下不足:对镀锌管道系统里的沉积垢去除能力有限;其次含有大量磷,容易对环境产生富营养化。
实际需要清洗的镀锌管道系统里有大量的沉积垢和腐蚀产物,故需要在维持较低pH下的清洗缓蚀剂,且尽可能对环境污染影响小。
公开号为CN104404543A的“一种传感器镀锌外壳用防锈防污清洗液”公开了一种用于镀锌前或镀锌后盐酸清洗工艺,其主要由脂肪胺聚氧乙烯醚、琥珀酸衍生物、长链烷基磺酸钠、水基防锈剂、植酸、含氢硅油、盐酸和水组成。该专利申请存在如下不足:对镀锌铁片的缓蚀能力有限;使用的酸洗剂盐酸易挥发对人工操作不安全。
因此,本领域迫切需要提供一种既能防止或减缓酸洗过程中对镀锌管道系统的腐蚀,同时又符合环保要求的缓蚀剂。
发明内容
本发明旨在提供一种镀锌管酸洗缓蚀剂。
在本发明的第一方面,提供了一种镀锌管酸洗缓蚀剂,以缓蚀剂的总重量计,其中包括1-20wt%(优选2-10wt%)芳环季铵盐、10-50wt%(优选20-50wt%)杂环有机胺和优选40-80wt%溶剂。
在另一优选例中,其中还包括清洗助剂和/或碘盐;以缓蚀剂的总重量计,其中包括1-20wt%(优选2-10wt%)清洗助剂、1-10wt%(优选2-8wt%)碘盐。
在另一优选例中,所述芳环季铵盐选自十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基二甲基苄基溴化铵;所述杂环有机胺选自苯并三氮唑或溴化十六烷基吡啶;所述芳环季铵盐和杂环有机胺的重量比为1:10-1:1,更优选为1:9-1:1。
在另一优选例中,所述清洗助剂为长链烷基磺酸盐和/或烷基醇胺;所述长链烷基磺酸盐选自十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠;所述烷基醇胺选自椰子油脂肪酸二乙醇酰胺或三乙醇胺。
在另一优选例中,所述碘盐选自下述的一种或两种以上:碘化钾、碘化钠、碘化锌、碘酸钾。
在另一优选例中,所述溶剂为水和/或乙醇。
在本发明的第二方面,提供了一种如上所述的本发明提供的缓蚀剂的制备方法,所述方法包括步骤:
(1)将杂环有机胺与溶剂混合,得到溶液1;和
(2)在溶液1中加入芳环季铵盐,得到如上所述的本发明提供的缓蚀剂。
在另一优选例中,步骤(2)在溶液1中还加入清洗助剂和/或碘盐。
在本发明的第三方面,提供了一种如上所述的本发明提供的缓蚀剂在清洗镀锌管中的应用。
在另一优选例中,所述应用中还使用酸性清洗剂;所述酸性清洗剂为下述的一种或两种以上:柠檬酸、氨基磺酸、醋酸。
在本发明的第四方面,提供了一种清洗镀锌管的方法,所述方法包括步骤:将如上所述的本发明提供的缓蚀剂加入到镀锌管系统中。
在另一优选例中,所述方法在室温下进行。
在另一优选例中,所述缓蚀剂的添加量为100-1500ppm。
在另一优选例中,加入的缓蚀剂在镀锌管系统中保持0.5-2小时。
在另一优选例中,所述方法在加入缓蚀剂后加入酸性清洗剂连续清洗2-24小时;所述酸性清洗剂为下述的一种或两种以上:柠檬酸、氨基磺酸、醋酸。
在另一优选例中,在所述的镀锌管系统中,加入0.01-30wt%的酸性清洗剂;更优选为0.5-15wt%。
据此,本发明提供了一种既能防止或减缓酸洗过程中对镀锌管道系统的腐蚀,同时又符合环保要求的缓蚀剂。
具体实施方式
发明人经过广泛而深入的研究,含有芳环季铵盐和杂环有机胺的缓蚀剂可以大大减缓镀锌管道系统中的金属腐蚀,若在此基础上再加入长链烷基磺酸盐和/或烷基醇胺,会发挥更好的协同作用。在此基础上,完成了本发明。
具体地,本发明提供的缓蚀剂以其总重量计,其中包括1-20wt%芳环季铵盐、10-50wt%杂环有机胺和40-80wt%溶剂;其中的芳环季铵盐的含量优选为2-10wt%。
在本发明的一种优选实施方式中,提供的缓蚀剂以其总重量计,还可以含有1-20wt%清洗助剂,所述清洗助剂为长链烷基磺酸盐和/或烷基醇胺;其中长链烷基磺酸盐的含量优选为2-10wt%;其中烷基醇胺的含量优选为2-10wt%。
在本发明的一种更优选的实施方式中,提供的缓蚀剂以其总重量计,还进一步含有1-10wt%碘盐,优选为2-8wt%。
在本发明的一个实施例中,提供的缓蚀剂由芳环季铵盐、杂环有机胺和溶剂组成;在本发明的另一个实施例中,提供的缓蚀剂由芳环季铵盐、杂环有机胺、清洗助剂和溶剂组成;在本发明的再一个实施例中,提供的缓蚀剂由芳环季铵盐、杂环有机胺、清洗助剂、碘盐和溶剂组成。所述清洗助剂为长链烷基磺酸盐和/或烷基醇胺。
本发明使用的芳环季铵盐包括但不限于,十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵等;本发明使用的杂环有机胺包括但不限于,苯并三氮唑、溴化十六烷基吡啶等;本发明使用的长链烷基磺酸盐包括但不限于,十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠等;本发明使用的烷基醇胺包括但不限于,椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、三乙醇胺等;本发明使用的碘盐可以是碘化钾、碘化钠、碘化锌、碘酸钾等,或其混合;本发明使用的溶剂为水和/或乙醇。
本发明还提供一种镀锌管的清洗方法,所述方法是将本发明提供的缓蚀剂在室温下加入到镀锌管系统中,添加量为100-1500ppm,,一般在系统中保持0.5-2小时。
在本发明的一种优选实施方式中,所述清洗方法在镀锌管系统中加入本发明提供的缓蚀剂后加入酸性清洗剂连续清洗2-24小时;所述酸性清洗剂可以是柠檬酸、氨基磺酸、醋酸、或其混合,优选使用固体的酸性清洗剂。清洗时,以镀锌管系统的总重量计,加入的酸性清洗剂的量为0.01-30wt%,优选为0.5-15wt%,更优选为0.5-1.5wt%。
在本文中,“缓蚀剂(anti-corrosive)”是指以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物,因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。
在本文中,“长链烷基磺酸盐”是指一类分子,具有如R-SO3H的通式,R一般为碳数10-20的脂肪烃或芳烃,所述脂肪烃可以为直链,也可以为支链。
在本文中,“室温”是指15-35℃,优选为20-30℃。
除非本说明书另有定义,此处所用的科学与技术词汇的含义与本领域技术人员所理解与惯用的意义相同。此外,在不和上下文冲突的情形下,本说明书所用的单数名词涵盖该名词的复数型;而所用的复数名词时亦涵盖该名词的单数型。
本发明提到的上述特征,或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用,说明书中所揭示的各个特征,可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明,所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
本发明的主要优点在于:
1、本发明所使用的酸性清洗剂为固体有机强酸,对镀锌管道清洗效果好,易于运输,操作安全方便。
2、本发明所使用的芳环季铵盐或/和杂环有机胺能在镀锌金属管表面形成吸附保护层,对镀锌管有良好的缓蚀效果。
3、本发明所使用的长链烷基磺酸盐或/和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和碘盐能与芳环季铵盐或/和杂环有机胺实现很好的协同作用,加快清洗的速度,使清洗时间大大缩短。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。本发明中的重量体积百分比中的单位是本领域技术人员所熟知的,例如是指在100毫升的溶液中溶质的重量。除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
下述实施例中使用缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率的测试方法为《GB/T25147-2010工业设备化学清洗中金属腐蚀率及腐蚀总量的测试方法重量法》。
实施例1
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.05%十二烷基二甲基苄基溴化铵、0.2%苯并三氮唑和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在30℃(30℃恒温水浴)下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为90%以上。
实施例2
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.05%十二烷基二甲基苄基溴化铵、0.2%苯并三氮唑、0.02%十二烷基苯磺酸钠和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在室温条件下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为93%以上。
实施例3
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.05%十六烷基三甲基溴化铵、0.2%苯并三氮唑、0.02%十二烷基苯磺酸钠和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在室温条件下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为84%以上。
实施例4
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.05%十二烷基二甲基苄基溴化铵、1.0%苯并三氮唑、0.1%十二烷基苯磺酸钠、0.02%碘化钾和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在30℃(30℃恒温水浴)下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为90%以上。
实施例5
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.02%十二烷基二甲基苄基溴化铵、0.2%苯并三氮唑、0.02%十二烷基苯磺酸钠和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在室温条件下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为90%以上。
实施例6
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.02%十二烷基二甲基苄基溴化铵、0.2%苯并三氮唑、0.02%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在室温条件下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为90%以上。
实施例7
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.05%十六烷基三甲基溴化铵、0.2%苯并三氮唑、0.02%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在室温条件下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为78%以上。
实施例8
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.05%十二烷基二甲基苄基溴化铵、0.2%苯并三氮唑、0.02%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在30℃(30℃恒温水浴)下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为90%以上。
实施例9
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.05%十二烷基二甲基苄基溴化铵、0.5%苯并三氮唑、0.05%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在30℃(30℃恒温水浴)下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为94%以上。
实施例10
一种镀锌管酸洗缓蚀剂,所述镀锌管清洗剂为氨基磺酸,所述缓蚀剂由0.05%十二烷基二甲基苄基溴化铵、0.5%苯并三氮唑、0.05%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、0.02%碘盐和余量的水或/和乙醇相互混合而成;在30℃(30℃恒温水浴)下,缓蚀剂使用量为100~1500ppm,将镀锌管浸没在清洗液中2~24h。
通过试验测试,缓蚀剂对镀锌管的缓蚀率为93%以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
Claims (14)
1.一种镀锌管酸洗缓蚀剂,其特征在于,以缓蚀剂的总重量计,其中包括1-20wt%十二烷基二甲基苄基溴化铵、10-50wt%苯并三氮唑和40-80wt%溶剂;
所述溶剂为水和/或乙醇。
2.如权利要求1所述的缓蚀剂,其特征在于,其中还包括1-20wt%清洗助剂;或1-20wt%清洗助剂和1-10wt%碘盐;
所述清洗助剂为十二烷基苯磺酸钠或椰子油脂肪酸二乙醇酰胺;
所述碘盐选自下述的一种或两种以上:碘化钾、碘化钠、碘化锌、碘酸钾。
3.如权利要求1或2所述的缓蚀剂,其特征在于,以缓蚀剂的总重量计,其中包括:
2-10wt%十二烷基二甲基苄基溴化铵;
10-50wt%苯并三氮唑;
40-80wt%溶剂;和
2-10wt%清洗助剂;
或包括:
2-10wt%十二烷基二甲基苄基溴化铵;
10-50wt%苯并三氮唑;
40-80wt%溶剂;
2-10wt%清洗助剂;和
2-8wt%碘盐。
4.如权利要求1所述的缓蚀剂,其特征在于,所述十二烷基二甲基苄基溴化铵和苯并三氮唑的重量比为1:10-1:1。
5.如权利要求4所述的缓蚀剂,其特征在于,所述十二烷基二甲基苄基溴化铵和苯并三氮唑的重量比为1:9-1:1。
6.一种如权利要求1所述的缓蚀剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
(1)将苯并三氮唑与溶剂混合,得到溶液1;
(2)在溶液1中加入十二烷基二甲基苄基溴化铵,得到如权利要求1所述的缓蚀剂。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,以制备得到的缓蚀剂的总重量计,步骤(2)在溶液1中还加入1-20wt%清洗助剂;或加入1-20wt%清洗助剂和1-10wt%碘盐;
所述清洗助剂为十二烷基苯磺酸钠或椰子油脂肪酸二乙醇酰胺;
所述碘盐选自下述的一种或两种以上:碘化钾、碘化钠、碘化锌、碘酸钾。
8.一种如权利要求1-5任一项所述的缓蚀剂在清洗镀锌管中的应用。
9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述应用中还使用酸性清洗剂;所述酸性清洗剂为下述的一种或两种以上:柠檬酸、氨基磺酸、醋酸。
10.一种清洗镀锌管的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:将如权利要求1-5任一项所述的缓蚀剂加入到镀锌管系统中;所述缓蚀剂的添加量为100-1500ppm。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法在室温下进行。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,加入的缓蚀剂在镀锌管系统中保持0.5-2小时。
13.如权利要求10-12任一项所述的方法,其特征在于,所述方法在加入缓蚀剂后加入酸性清洗剂连续清洗2-24小时;在所述的镀锌管系统中,加入0.01-30wt%的酸性清洗剂;所述酸性清洗剂为下述的一种或两种以上:柠檬酸、氨基磺酸、醋酸。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述的镀锌管系统中,加入0.5-15wt%的酸性清洗剂。
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GR01 | Patent grant | ||
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