CN116904979A - 一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法 - Google Patents
一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116904979A CN116904979A CN202311096782.9A CN202311096782A CN116904979A CN 116904979 A CN116904979 A CN 116904979A CN 202311096782 A CN202311096782 A CN 202311096782A CN 116904979 A CN116904979 A CN 116904979A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal
- descaling
- agent
- neutral
- passivating agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000006263 metalation reaction Methods 0.000 title description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 46
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical group [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea group Chemical group NC(=S)N UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N N-phenyl amine Natural products NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 125000002490 anilino group Chemical group [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 4
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid group Chemical group S(N)(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 abstract description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- -1 dirt Inorganic materials 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940077388 benzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/68—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous solutions with pH between 6 and 8
Abstract
本发明属于金属除垢技术领域，公开了一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法。金属中性除垢钝化剂按质量分数计，包括以下组分：除垢剂80％、pH调节剂0.5％、防腐蚀剂9.5％、聚丙烯酸钠4％、活性剂4％、助溶剂1％、缓蚀剂1％。所述除垢剂为氨基磺酸，所述pH调节剂为水溶性苯并三氮唑，所述防腐蚀剂为硫脲，所述活性剂为烷基苯磺酸钠，所述助溶剂为氟化钠，所述缓蚀剂为苯胺。本发明将除垢剂、缓蚀剂、钝化剂、pH值调节剂等组分进行了最佳组合，在清洗水垢等垢物时，能有效缩短清洗时间，提高络合反应速率。除垢钝化剂的pH值为中性，对设备无腐蚀、无毒无臭、无污染，制作方便，除垢和钝化一次完成，节省了工序和时间。
Description
技术领域
本发明属于金属除垢技术领域，更具体的说是涉及一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法。
背景技术
化工设备经过长时间使用，由于水中存在大量矿物质，不可避免会出现污垢及锈蚀等问题，其主要原因是因为水中带有硬度成分，经过长期使用，特别是在高温、高压的不断蒸发浓缩以后，在设备或容器内发生一系列的物理及化学反应，最终在容器或设备底面形成坚硬的水垢等垢物。除垢剂是一种去除水垢、污垢等多种垢渍的化学制剂，一般由多种组分复配而成。工业用除垢剂主要用于去除换热设备，锅炉等内的污垢，家用除垢剂主要用于去除饮水机内的污垢。而大中型机械设备在使用一段时间后，也会产生污垢，这些污垢会妨碍机械设备的正常运行，降低效率的同时还会带来一定的安全隐患。
目前市场使用的除垢剂多数为酸性或碱性，除垢和钝化不能一次完成，清洗所用时间长，成本较高，并且具有强烈的腐蚀性，在剂量或是除垢方法有误的情况下，容易损害被除垢设备，造成二次污染。同时，除垢能力较差，使用剂量难以把握，造成无法安全有效地进行金属除垢。
因此，如何提供一种安全环保、缩短清洗时间、除垢和钝化一次完成的金属中性除垢钝化剂及其制备方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术中的缺点和不足，本发明提供了一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法，将除垢剂、缓蚀剂、钝化剂、pH值调节剂等组分进行了最佳组合，在清洗设备污垢时，能有效缩短清洗时间，提高络合反应速率，达到节省时间、降低成本和减少二次污染的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
在本发明中，术语“中性”是指制备的除垢钝化剂pH值在6-9之间。
在本发明中，术语“除垢”是指垢物被除垢钝化剂分解和溶解，并从设备上去除。
在本发明中，术语“钝化”是指对于被清洗的金属表面，为了防止反锈，用药剂使金属表面形成氧化膜。
一种金属中性除垢钝化剂，按质量分数计，包括以下组分：除垢剂80％、pH调节剂0.5％、防腐蚀剂9.5％、聚丙烯酸钠4％、活性剂4％、助溶剂1％、缓蚀剂1％。
聚丙烯酸钠在配方中起到对硫酸盐垢的吸附和渗透作用。
优选的，所述除垢剂为氨基磺酸。
优选的，所述pH调节剂为水溶性苯并三氮唑。
上述技术方案的有益效果为：水溶性苯并三氮唑在配方中起到调节pH值的作用，防止镀铜现象的发生。
优选的，所述防腐蚀剂为硫脲。
上述技术方案的有益效果为：硫脲在配方中起到防止金属镀铜现象和防腐蚀的作用。
优选的，所述活性剂为烷基苯磺酸钠。
上述技术方案的有益效果为：烷基苯磺酸钠在配方中起到活性剂去油作用。
优选的，所述助溶剂为氟化钠。
上述技术方案的有益效果为：氟化钠在配方中起到配合除垢剂清除硅酸盐垢的作用。
优选的，所述缓蚀剂为苯胺。
上述技术方案的有益效果为：苯胺在配方中起到缓解除垢钝化剂对金属的腐蚀的作用。
上述的一种金属中性除垢钝化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按所述质量分数，分别称取各组分；
(2)将pH调节剂和聚丙烯酸钠混合均匀；
(3)将防腐蚀剂和活性剂混合均匀；
(4)将助溶剂和缓蚀剂混合均匀；
(5)将步骤(2)至(4)的产物边搅拌边加入搅拌桶中，直至均匀不分层；
(6)继续向搅拌桶中加入除垢剂，搅拌均匀，得到金属中性除垢钝化剂。
上述的一种金属中性除垢钝化剂的使用方法，将金属中性除垢钝化剂配置成质量浓度6-10％的水溶液，使用温度为35-80℃，使用时间为4-10h。
本发明的金属中性除垢钝化剂适用于钢材、铝材设备的除垢、除锈、除污物。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法，具有以下有益效果：
(1)本发明将除垢剂、缓蚀剂、钝化剂、pH值调节剂等组分进行了最佳组合，在清洗设备水垢时，能有效缩短清洗时间，提高络合反应速率，达到节省时间、降低成本和减少二次污染的目的。
(2)本发明的除垢钝化剂具有很强的溶解性，设备除垢时无需停机，省时省力、高效节能，pH值为中性，对设备无腐蚀、无毒无臭、无污染，制作方便，除垢和钝化一次完成，节省了工序和时间。而常规清洗方法必须要三次以上才能完成。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种金属中性除垢钝化剂，按质量分数计，包括以下组分：除垢剂80％、pH调节剂0.5％、防腐蚀剂9.5％、聚丙烯酸钠4％、活性剂4％、助溶剂1％、缓蚀剂1％。
优选的，所述除垢剂为氨基磺酸。
优选的，所述pH调节剂为水溶性苯并三氮唑。
优选的，所述防腐蚀剂为硫脲。
优选的，所述活性剂为烷基苯磺酸钠。
优选的，所述助溶剂为氟化钠。
优选的，所述缓蚀剂为苯胺。
上述的一种金属中性除垢钝化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按所述质量分数，分别称取各组分；
(2)将pH调节剂和聚丙烯酸钠混合均匀；
(3)将防腐蚀剂和活性剂混合均匀；
(4)将助溶剂和缓蚀剂混合均匀；
(5)将步骤(2)至(4)的产物边搅拌边加入搅拌桶中，直至均匀不分层；
(6)继续向搅拌桶中加入除垢剂，搅拌均匀，得到金属中性除垢钝化剂。
上述的一种金属中性除垢钝化剂的使用方法，将金属中性除垢钝化剂配置成质量浓度6-10％的水溶液，使用温度为35-80℃，使用时间为4-10h。
使用时，除垢钝化剂与被清洗设备垢物的反应比较温和，产生CO2等气体，颜色由乳白逐渐变为淡黄色，清洗下的无机盐类垢物会溶解在槽里的清洗液中，2-4h后，化学清洗液呈黄色，4-8h后，清洗槽中有大量的污垢沉淀物，漂浮物基本溶解，化学反应变得非常缓慢。
金属腐蚀测定实验
使用实施例1制备的金属中性除垢钝化剂，配置成质量浓度8％的水溶液，取水溶液800ml，将金属试片浸泡在水溶液中6h，温度为35℃。结果如表1所示：
表1金属试片浸泡前后变化
| 金属试片重量(g) | 金属试片表面积(m2) | |
| 浸泡前 | 18.6713 | 0.0028 |
| 浸泡后 | 18.6635 | 0.0028 |
根据表1数值计算如下：
一、腐蚀速率
V＝腐蚀速率g/(m2·h)m1＝浸泡前金属试片重量(g)m2＝浸泡后金属试片重量(g)S＝金属试片表面积(m2)t＝金属试片浸泡时间(h)
计算公式：
代入公式得：腐蚀速率V＝0.46g/(m2·h)。
二、腐蚀总量
W＝腐蚀总量(g/m2)V＝腐蚀速率g/(m2·h)t＝金属试片浸泡时间(h)
计算公式：
W＝V×t
代入公式得：腐蚀总量W＝2.76g/m2。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种金属中性除垢钝化剂，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分：除垢剂80％、pH调节剂0.5％、防腐蚀剂9.5％、聚丙烯酸钠4％、活性剂4％、助溶剂1％、缓蚀剂1％。
2.根据权利要求1所述的一种金属中性除垢钝化剂，其特征在于，所述除垢剂为氨基磺酸。
3.根据权利要求1所述的一种金属中性除垢钝化剂，其特征在于，所述pH调节剂为水溶性苯并三氮唑。
4.根据权利要求1所述的一种金属中性除垢钝化剂，其特征在于，所述防腐蚀剂为硫脲。
5.根据权利要求1所述的一种金属中性除垢钝化剂，其特征在于，所述活性剂为烷基苯磺酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种金属中性除垢钝化剂，其特征在于，所述助溶剂为氟化钠。
7.根据权利要求1所述的一种金属中性除垢钝化剂，其特征在于，所述缓蚀剂为苯胺。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种金属中性除垢钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按所述质量分数，分别称取各组分；
(2)将pH调节剂和聚丙烯酸钠混合均匀；
(3)将防腐蚀剂和活性剂混合均匀；
(4)将助溶剂和缓蚀剂混合均匀；
(5)将步骤(2)至(4)的产物边搅拌边加入搅拌桶中，直至均匀不分层；
(6)继续向搅拌桶中加入除垢剂，搅拌均匀，得到金属中性除垢钝化剂。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种金属中性除垢钝化剂的使用方法，其特征在于，将金属中性除垢钝化剂配置成质量浓度6-10％的水溶液，使用温度为35-80℃，使用时间为4-10h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311096782.9A CN116904979A (zh) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311096782.9A CN116904979A (zh) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116904979A true CN116904979A (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=88363241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311096782.9A Pending CN116904979A (zh) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116904979A (zh) |
-
2023
- 2023-08-29 CN CN202311096782.9A patent/CN116904979A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103409763B (zh) | 一种清洗剂用组合物和清洗剂及其应用 | |
| CN101864575B (zh) | 不锈钢设备专用清洗剂及其使用方法 | |
| US8648026B2 (en) | Composition comprising an alkanesulfonic acid for dissolving and/or inhibiting deposition of scale on a surface of a system | |
| CN1035442C (zh) | 清洗冷轧硅钢板用清洗剂 | |
| CN111663142A (zh) | 一种用于清除板式换热器内锈垢的清洗剂及其制备方法 | |
| CN102925908B (zh) | 一种水基常温防锈喷淋清洗剂及其制备方法 | |
| CN104277932A (zh) | 一种水垢清洗剂及其制备方法 | |
| CN103046036A (zh) | 一种金属除锈防锈剂及其制备方法 | |
| CN112779543A (zh) | 一种有机酸清洗剂及其制备方法 | |
| CN110818099A (zh) | 水循环污垢处理剂 | |
| CN111441058A (zh) | 一种除垢除锈缓蚀预膜剂及其制备方法和应用 | |
| CN101899667B (zh) | 铝质设备专用清洗剂 | |
| CN112853364B (zh) | 一种凝汽器锰垢化学清洗剂 | |
| CN110643439A (zh) | 一种发电机氢气冷却器化学清洗剂及应用 | |
| CN105567459B (zh) | 一种环保型碱性清洗液及制备方法 | |
| CN111171965B (zh) | 一种运行清洗多功能复合清洗液 | |
| CN112745983A (zh) | 无磷型碱性水基喷淋清洗防锈剂及其制备方法 | |
| CN116904979A (zh) | 一种金属中性除垢钝化剂及其制备方法 | |
| CN106567096A (zh) | 一种金属除锈剂及其制备方法 | |
| CN105733858B (zh) | 一种生物垢清洗剂及其应用 | |
| CN112941527B (zh) | 一种环保型常温脱脂剂及制备方法 | |
| CN113355679A (zh) | 一种环保型脱脂剂及其制备方法和应用 | |
| STREICHER | Synergistic inhibition of ferric ion corrosion during chemical cleaning of metal surfaces | |
| US20120122749A1 (en) | Metal loss inhibitor formulations and processes | |
| CN113174289B (zh) | 一种亲水性常温轧制液 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |