CN109504973A - 一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，具有四取代官能团，具有低泡性，具有高迁移速度和低表面张力，具有广泛的pH适应性，具有一定缓蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂。
背景技术
在冷轧之前，必须清除其表面氧化铁皮，以保证所生产的冷轧钢的表面质量，由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂,以抑制金属在酸性介质中的腐蚀，减少酸的使用量，提高酸洗效果，延长热力设备的使用寿命。
酸洗缓蚀剂的应用领域及主要组分，在以下专利或文献中均已详细阐述：
(1)中国专利CN201510456723.7公开了一种酸洗缓蚀剂和用该酸洗缓蚀剂进行酸洗的方法；酸洗缓蚀剂包括季铵盐类化合物、硫脲、羟基乙叉二磷酸和/或其盐，以及植酸和/或单宁酸。所述酸洗缓蚀剂能够用于汽车结构钢这样的特殊钢种，用量少且具有优异的缓蚀性能，能够得到表面质量较好的汽车结构钢热轧酸洗板，并且运行成本低、经济效益好；
(2)2003年2期的《特殊钢》公开了一种硅钢氧化皮酸洗促进剂的制备和应用；
(3)中国专利CN201511009479.6公开了一种酸洗缓蚀剂，由以下重量份数的原料组成：乌洛托品32-35份、乙二醇8-15份、苯骈三氮唑1-3份、琉基苯并噻唑2-5份、水溶性巯基苯骈噻唑钠3-5份、烷基胺0.5-0.8份、表面活性剂0.5-1份、硼酸钠4-8份、柠檬酸6-10份、月桂酸2-5份、去离子水70-80份。本发明易溶于酸洗剂，清洗速度快、效果好、除垢彻底、不伤设备，缓蚀效果显著。
根据已公开的专利或文献所述，表面活性剂是酸洗缓蚀剂中的一个常用组分，但目前已有专利中，所用的表面活性剂均为常用商品表面活性剂：
(1)中国专利CN104988518A公开了一种热轧酸洗缓蚀剂和用该热轧酸洗缓蚀剂进行酸洗的方法，其使用了季铵盐类的表面活性剂，包括：四丁基碘化铵、十四烷基苄基二甲基氯化铵和双十二烷基二甲基氯化铵中的一种或多种；
(2)中国专利CN200410050533.7公开了一种高效酸洗缓蚀剂，其使用了OP-10作为表面活性剂；
(3)中国专利CN102766876A公开了一种酸洗缓蚀剂及其制备方法，其使用了阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵四种化合物中的任意二种或三种；
(4)中国专利CN101705492A公开了一种钢铁盐酸酸洗缓蚀剂，使用的是一种非离子表面活性剂组合物，为Dow公司的ECOSURF EH，TERGITOL和TRITON系列表面活性剂。
可以看到，在轧钢领域内，使用包含表面活性剂组分的酸洗缓蚀剂是一种通用技术。但是现有酸洗缓蚀剂方案的缺点在于：其所用的表面活性剂都是市售通用产品，只具有较为单一的性能，为此大多数技术方案中均采用了多种表面活性剂的复配方案。应用于钢铁加工有各种结构的酸洗缓蚀剂或表面活性剂，有如阳离子、阴离子、非离子等各种类型的表面活性剂，具体的结构如聚乙二醇辛基苯基醚(OP)、取代苯胺、肉桂醛和苯胺缩合反应产物、硅氧烷取代、邻氨基苯甲酸聚合物、苯甲酰肼和水杨醛取代物、烷基苯基酮。文献涉及的表面活性剂的结构多为单取代或双取代官能团结构，未见文献报道四取代官能结构的。
现有文献报道涉及的金属加工酸洗液，通常采用复配各种组分达到需要的性能。复配多种不同官能团结构的表面活性剂，具有协同缓蚀效应,如油酸钠或苯胺醛缩聚物复配非离子型表面活性剂OP具有明显的增强缓蚀效应，复配其他功能组分达到更好的效果；如混合抑制型缓蚀剂。文献未见到多功能官能团化合物，直接用于达到低泡、高迁移速度、广泛的pH适应性和、定缓蚀性的整合效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，具有四取代官能团，具有低泡性，具有高迁移速度和低表面张力，具有广泛的pH适应性，具有一定缓蚀性。
实现上述目的的技术方案是：一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，至少采用以下一种结构式：
其中：R1为硅氧烷，化学通式为n＝3～9，R为封端基团，R为氨基、甲基或羧基；
R2为聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚(EO/PO)，化学通式为n＝3～9，m＝3～9；
R3是长链羧基，化学通式为其中n＝3～9；
R4是长链氨基，化学通式为其中n＝3～9。
上述的一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，其中，R1为表面活性剂中的疏水基团；R2是表面活性剂中的的亲水基团；R3是表面活性剂中的的阴离子基团；R4是表面活性剂中的的阳离子基团。
本发明的用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，与现有技术相比，有益效果体现在：
(1)通过特定的分子设计，使得所得到的表面活性剂具有低泡、高迁移速度、低表面张力的特性；
(2)通过引入特定的分子结构，使得表面活性剂具自身具有一定的缓蚀性；
(3)通过特定的结构设计，使得该表面活性剂具有较广的pH适应性；使其既能在稳定在高pH的产品中，也能在低pH的酸洗液中发挥作用。
附图说明
图1为本发明的用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂的动态表面张力测试结果图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
本发明的实施例，一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，至少采用以下一种结构式：
其中：R1为硅氧烷，化学通式为n＝3～9，R为封端基团，R为氨基、甲基或羧基；
R2为聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚(EO/PO)，化学通式为n＝3～9，m＝3～9；
R3是长链羧基，化学通式为其中n＝3～9；
R4是长链氨基，化学通式为其中n＝3～9。
四种结构式的物质中，本发明的用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂可采用这四种结构式的物质中的一种或几种的组合物。
本发明的一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂中，具有以下特点：
(1)R1为表面活性剂中的疏水基团，特别选择硅氧烷是因为硅氧烷能提供更低的表面张力，和更高的迁移速度；
(2)R2是表面活性剂中的的亲水基团，特别选择EO/PO链段是因为该非离子亲水基团具有更低的泡沫；
(3)R3是表面活性剂中的的阴离子基团；R4是表面活性剂中的的阳离子基团。R3和R4组成一对阴阳离子，可以视为一组两性表面活性剂的官能团，同时羧基和氨基能提供一定程度上的缓蚀效果。
目前常规用以表征液体泡沫性能和渗透性能的参数是静态表面张力。静态表面张力表示的是液体达到平衡状态时的表面张力，受表面活性剂种类和浓度的影响。但静态表面张力的一个缺点是无法表征泡沫从无到有的形成过程中的表面张力动态变化情况。动态表面张力的测试方法是在液体中鼓泡，形成气液界面。此时表面活性剂逐渐吸附于新生界面，从而降低其表面张力。这个过程中，随着界面上吸附的表面活性剂量增多，表面张力逐渐下降，直至达到平衡，此时的表面张力接近静态表面张力。通过控制泡沫寿命，能够得到不同时间下的表面张力，以此说明表面活性剂到达界面的速度。实践证明，表面活性剂到达界面的速度越快，发泡性能越理想。
比如，一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，结构式如下：
R1为R2为
R3为R4为
选取上述结构式的表面活性剂和现有技术的两种用于酸洗缓蚀剂的表面活性剂对比样1和对比样2进行如下实验：
动态表面张力试验：
采用动态表面张力法测定表面张力随时间的变化。达到同一表面张力的所需时间越短，则意味着表面活性剂的迁移速度越快
本发明的用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂与现有技术的酸洗缓蚀剂的表面活性剂(对比样1和对比样2)的动态表面张力测试结果如图1所示，可以看出，可以看出本发明的的表面活性剂，具有最低的表面张力和最快的迁移速度。
pH适应性试验：
本发明的用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，在1％浓度下，在pH0～12的范围内都具有很好的分散稳定性。
缓蚀性试验：
采用缓蚀实验来模拟缓蚀剂对基材的保护作用。选择了一个缓蚀剂作为基准样，在其中加入不同的表面活性剂，评估表面活性剂对缓蚀性能的影响。测试结果如下表所示：
表1
由表1可以看出。通常来说表面活性剂会加速腐蚀速度，但是采用本发明的表面活性剂的缓蚀剂能避免这个问题。
发泡实验:
采用摇泡法对比泡沫性能，记录量筒内泡沫高度随时间的变化，测试结果如下：
表2
由表2可以看出，本发明的表面活性剂具有更低的泡沫高度和更快的消泡速度。
采用本发明的表面活性剂的酸洗缓蚀剂的优点在于：
1.简化配方，不用再使用多种表面活性剂的组合物；
2.在缓蚀剂其他组分相同时，能提供更好的缓蚀效果；
3.广泛的pH适应性，能适合各种缓蚀剂的配方设计。
综上所述，本发明的用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，具有四取代官能团，具有低泡性，具有高迁移速度和低表面张力，具有广泛的pH适应性，具有一定缓蚀性。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (2)
1.一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，其特征在于，至少采用以下一种结构式：
其中：R1为硅氧烷，化学通式为n＝3～9，R为封端基团，R为氨基、甲基或羧基；
R2为聚氧乙烯醚/聚氧丙烯醚(EO/PO)，化学通式为n＝3～9，m＝3～9；
R3是长链羧基，化学通式为其中n＝3～9；
R4是长链氨基，化学通式为其中n＝3～9。
2.根据权利要求1所述的一种用于轧钢领域的酸洗缓蚀剂的表面活性剂，其特征在于，R1为表面活性剂中的疏水基团；R2是表面活性剂中的的亲水基团；R3是表面活性剂中的的阴离子基团；R4是表面活性剂中的的阳离子基团。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1359430A (zh) * | 1999-05-03 | 2002-07-17 | 贝茨迪尔博恩公司 | 含水系统中抑制腐蚀的方法和组合物 |
| CN101172957A (zh) * | 1995-02-27 | 2008-05-07 | 吉里德科学公司 | 新颖化合物,其合成方法及治疗用途 |
| WO2014123032A1 (ja) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | 三菱瓦斯化学株式会社 | レジスト組成物、レジストパターン形成方法及びそれに用いるポリフェノール誘導体 |
| US20170327648A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | The Procter & Gamble Company | Silicone compounds |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101172957A (zh) * | 1995-02-27 | 2008-05-07 | 吉里德科学公司 | 新颖化合物,其合成方法及治疗用途 |
| CN1359430A (zh) * | 1999-05-03 | 2002-07-17 | 贝茨迪尔博恩公司 | 含水系统中抑制腐蚀的方法和组合物 |
| WO2014123032A1 (ja) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | 三菱瓦斯化学株式会社 | レジスト組成物、レジストパターン形成方法及びそれに用いるポリフェノール誘導体 |
| US20170327648A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | The Procter & Gamble Company | Silicone compounds |
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