CN1915866A - 长效环保型密闭循环冷却水缓蚀剂 - Google Patents

长效环保型密闭循环冷却水缓蚀剂 Download PDF

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Abstract

本发明是一种符合环保要求的长效型密闭体系冷却水缓蚀剂，按质量百分比计，其组分包括：钼酸盐或钨酸盐10～20，含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸混合物60～70，具有络合作用的有机羧酸盐0～3，有机聚合物0.05～3，苯骈三氮唑0.005～1，锌盐0.005～1，氢氧化钠10～15。本缓蚀剂不包含硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、无机磷酸盐、有机膦酸盐、硼酸盐、硅酸盐等对环境和人体有害的物质，属于绿色产品；同时该产品使用量少，药效高，药效持续时间长，经济性能好。本缓蚀剂对常用的导热金属材料如普通碳钢、紫铜、黄铜具有极好的防腐蚀作用。

Description

长效环保型密闭循环冷却水缓蚀剂
技术领域
本发明涉及一种长效环保型密闭循环冷却水缓蚀剂。
背景技术
冶金行业中大量使用高温设备，如高炉、炼钢炉、结晶器等，目前大多数采用密闭软水循环冷却，由于长期在高温条件下和软水接触，冷却系统的管道因为锈蚀而造成泄漏，因此需要添加防腐蚀缓蚀剂，软水冷却系统中防腐蚀的要求是首要的。
目前，国内绝大多数的企业使用的缓蚀剂品种仍然是以无机磷酸盐、有机磷酸盐为主，也有使用硼酸盐、硅酸盐，更有甚者仍然在使用硝酸盐、亚硝酸盐和铬酸盐。硝酸盐、亚硝酸盐和铬酸盐产品对人体有较大的毒性和很强的制癌力，对环境污染很大，国际上已经禁止含有上述成分的物质作为缓蚀剂使用，并对此类物质的排放进行严格的规定。无机磷酸盐和有机膦酸盐缓蚀性能较高，价格较便宜，但是磷的排放会造成当地水域的富营养化，对环境有较大的污染，国外发达国家如美国、欧盟、日本等都开始限制使用此类产品。当前国际上冷却水缓蚀剂向对人体无毒对环境友好的方向发展，国内也必须朝这个方向发展，因此必须发展符合环保要求的产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种符合环保要求的长效环保型循环冷却水缓蚀剂。该缓蚀剂不含有对环境和人体有害的物质，属于绿色产品；同时用量少，药效长，符合经济性要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：按质量百分比计，本缓蚀剂的组分包括钼酸盐或钨酸盐10～20，含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸混合物60～70，具有络合作用的有机羧酸盐0～3，有机聚合物0.05～3，苯骈三氮唑0.005～1，锌盐0.005～1，氢氧化钠10～15。本缓蚀剂的制备方法是：先以含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸复合钨酸盐或钼酸盐，再与有螯合作用的有机胺盐以及少许有机聚合物混合，然后加入少量锌盐和氢氧化钠，即可。
本发明提供的缓蚀剂与现有产品相比，具有以下的主要优点：
不包含硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、无机磷酸盐、有机膦酸盐、硼酸盐、硅酸盐等对环境和人体有害的物质，属于绿色产品；同时该产品使用量少，药效高，药效持续时间长，经济性能好。本产品对常用的导热金属材料如普通碳钢、紫铜、黄铜具有极好的防腐蚀作用。
具体实施方式
本发明提供的长效环保型高炉密闭循环冷却水缓蚀剂，按质量百分比计，其组分包括：钼酸盐或钨酸盐10～20，含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸混合物60～70，具有络合作用的有机羧酸盐0～3，有机聚合物0.05～3，苯骈三氮唑0.005～1，锌盐0.005～1，氢氧化钠10～15。
本发明缓蚀剂由以下方法制成：
先以含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸复合钨酸盐或钼酸盐，再与有络合作用的有机羧酸盐以及有机聚合物混合，然后加入苯骈三氮唑、锌盐和氢氧化钠，即可。
上述的钨酸盐，可选用钨酸钠、钨酸铵、钨酸钾中的一种，或几种。
上述的含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸混合物，可选用苯甲酸、酒石酸、柠檬酸、马来酸、葡萄糖酸、己酸、己二酸、庚酸、辛酸、异辛酸、辛二酸、壬酸、壬二酸、癸酸、癸二酸、月桂酸中的一种，或多种的羧酸或钠盐的组合物。
上述的锌盐，可选用硫酸锌、氯化锌中的一种，或两种组合物。
上述的有机聚合物，可选用聚丙烯酸、聚马来酸中的一种，或两种混合物。
下面举出几种配方实例，以便对本发明作进一步说明。
配方1：钼酸钠1.0g，苯甲酸钠2.0g，酒石酸2.0g，辛酸钠0.5g，柠檬酸三钠2.0g，癸二酸0.5g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚丙烯酸0.245g，苯骈三氮唑0.005g，硫酸锌0.005g，氢氧化钠1.5g。
配方2：钼酸钠1.5g，苯甲酸钠1.0g，酒石酸2.5g，辛酸钠0.5g，柠檬酸三钠2.0g，癸二酸0.5g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚丙烯酸0.245g，苯骈三氮唑0.005g，硫酸锌0.005g，氢氧化钠1.5g。
配方3：钼酸钠2.0g，苯甲酸钠1.0g，酒石酸2.0g，辛酸钠0.5g，柠檬酸三钠2.0g，癸二酸0.5g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚丙烯酸0.245g，苯骈三氮唑0.005g，硫酸锌0.005g，氢氧化钠1.5g。
配方4：钼酸钠0.5g，钨酸钠0.5g，苯甲酸钠2.0g，酒石酸，2.0g，己酸钠0.5g，柠檬酸三钠2.0g，癸二酸0.5g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚丙烯酸0.245g，硫酸锌0.005g，苯骈三氮唑0.005g，氢氧化钠1.5g。
配方5：钼酸钠0.75g，钨酸钠0.75g，苯甲酸钠1.0g，酒石酸，1.5g，己酸钠0.5g，柠檬酸三钠2.5g，癸二酸1.0g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚丙烯酸0.245g，硫酸锌0.005g，苯骈三氮唑0.005g，氢氧化钠1.5g。
配方6：钼酸钠1.0g，钨酸钠1.0g，苯甲酸钠1.0g，酒石酸，1.5g，己酸钠0.5g，柠檬酸三钠2.5g，癸二酸0.5g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚丙烯酸0.245g，硫酸锌0.005g，苯骈三氮唑0.005g，氢氧化钠1.5g。
配方7：钨酸钠1.0g，苯甲酸钠2.0g，酒石酸，1.0g，葡萄糖酸钠0.5g，柠檬酸三钠2.5g，癸二酸0.5g，月桂酸0.5g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚马来酸0.245g，硫酸锌0.005g，苯骈三氮唑0.005g，氢氧化钠1.5g。
配方8：钨酸钠1.5g，苯甲酸钠1.5g，酒石酸，1.0g，葡萄糖酸钠0.5g，柠檬酸三钠2.5g，癸二酸0.5g，月桂酸0.5g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚马来酸0.245g，硫酸锌0.005g，苯骈三氮唑0.005g，氢氧化钠1.5g。
配方9：钨酸钠2.0g，苯甲酸钠1.0g，酒石酸，1.0g，葡萄糖酸钠0.5g，柠檬酸三钠3.0g，己二酸0.5g，EDTA(乙二胺四乙酸)0.245g，聚马来酸0.245g，硫酸锌0.005g，苯骈三氮唑0.005g，氢氧化钠1.5g。
上述配方制成的产品按下述测试方法进行测试，测试结果见表1。
1.测试条件：
仪器与设备：RCC-II旋转腐蚀测试仪、分析天平(0.1mg)。
测试温度：50±1℃
测试时间：从试样挂入温度为50±1℃的试液中算起，经过72小时浸泡结束。
试验用水：腐蚀中性水(Cl-，SO4 2-，HCO3 -各100ppm)
2.使用试片：腐蚀旋转挂片标准试样20号碳钢、黄铜、紫铜(I型50mm×25mm×2mm，表面积为28cm2)，而后将表面清洗干净，用无水乙醇浸泡，冷风吹干，称重(精确到0.1mg)，放入干燥器内备用。
3.后处理：72小时结束后，取出试片，用刷子洗去腐蚀产物，必要时用酸洗液清洗，然后用无水酒精浸泡，电吹风冷风吹干，放入干燥器内24小时后称重(精确到0.1mg)计算腐蚀速率。
将上述9组配方溶解到20L腐蚀中性水中，药剂总体浓度为500mg/L。
表1                                   测试结果
编号   药剂总体使用浓度(mg/L)   腐蚀失重(mg)
  碳钢   紫铜   黄铜
  案例配方1   500   1.2   0.5   0.3
  案例配方2   500   2.3   0.2   0.7
  案例配方3   500   1.3   0.0   0.0
  案例配方4   500   1.6   0.2   0.5
  案例配方5   500   2.5   0.1   0.2
  案例配方6   500   2.0   0.3   0.5
  案例配方7   500   11.4   1.4   1.2
  案例配方8   500   6.4   1.8   1.0
  案例配方9   500   8.8   0.5   0.8
  空白试验   633.2   5.0   3.0

Claims (5)

1.一种长效环保型高炉密闭循环冷却水缓蚀剂，其特征在于：
按质量百分比计，该缓蚀剂的组分包括：钼酸盐或钨酸盐10～20，含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸混合物60～70，具有络合作用的有机羧酸盐0～3，有机聚合物0.05～3，苯骈三氮唑0.005～1，锌盐0.005～1，氢氧化钠10～15。
该缓蚀剂由以下方法制成：
先以含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸复合钨酸盐或钼酸盐，再与有螯合作用的有机胺盐以及有机聚合物混合，然后加入锌盐和氢氧化钠，即可。
2.根据权利要求1所述的长效环保型高炉密闭循环冷却水缓蚀剂，其特征在于：钨酸盐为钨酸钠、钨酸铵、钨酸钾中的一种，或几种。
3.根据权利要求1所述的长效环保型高炉密闭循环冷却水缓蚀剂，其特征在于：含有4～12个碳原子的一元和多元有机羧酸混合物为苯甲酸、酒石酸、柠檬酸、马来酸、葡萄糖酸、己酸、己二酸、庚酸、辛酸、异辛酸、辛二酸、壬酸、壬二酸、癸酸、癸二酸、月桂酸中的一种，或多种的羧酸或钠盐的组合物。
4.根据权利要求1所述的长效环保型高炉密闭循环冷却水缓蚀剂，其特征在于：锌盐为硫酸锌、氯化锌中的一种，或两种组合物。
5.根据权利要求1所述的长效环保型高炉密闭循环冷却水缓蚀剂，其特征在于：有机聚合物为聚丙烯酸、聚马来酸中的一种，或两种混合物。
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