[发明专利]一种高效复配缓蚀剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于金属缓蚀剂技术领域技术领域，具体涉及一种高效复配缓蚀剂及其制 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。钢具有价格低廉、机械加工性能良好、产量大等优点，是选材、用材过程中首先考虑 的金属，也是目前用量最大、应用最广的金属之一。然而，金属材料极易发生腐蚀，危害十分 严重。据估计，全世界每年因腐蚀而报废的钢铁量相当于年产量的1/4-1/3；每年由腐蚀 引起的损失占国民经济生产总值（GDP）的3.1%~4.5%。我国的每年腐蚀损失高达5000亿元 左右。大力发展腐蚀与防护技术对推进资源节约型社会与环境友好型社会的建设具有非常 重要的意义。缓蚀剂以其使用方便、适用范围广、投资少、见效快等优点，已成为最有效的防 腐蚀技术之一。

为清除钢在保存、加工、使用过程中的锈层，恢复钢材的良好性能，采用酸洗技术 是一种方便、低成本的方法，已得到广泛应用，但在酸洗过程中要求既能清除锈层又要保护 钢免受酸的进一步腐蚀，故在酸洗过程中需添加酸洗缓蚀剂。盐酸和硫酸价格便宜，清洗速 度快，可选择的缓蚀剂种类也较多，但清洗时易产生氢脆现象。相比之下，硝酸不易产生氢 脆现象，清洗效果会更好。然而，硝酸是一种具有强氧化性的无机酸，会使许多在盐酸、硫酸 中具有高效缓蚀作用的化学组分失效，所以在应用硝酸清洗中需要缓蚀性能更加稳定的缓 蚀剂。

单一有机物作为硝酸中的缓蚀剂时，缓蚀效果不是太理想，且高温时缓蚀性能下 降，缓蚀性能的后效性差。目前工业使用的缓蚀剂大多为复配有机缓蚀剂，主要利用它们之 间的协同效应来提高缓蚀效果。缓蚀协同效应的发现是缓蚀剂研究历史上的重大飞跃，它 在理论和实践中都占有非常重要的地位。与单一缓蚀剂相比，复配缓蚀剂具有缓蚀效果好、 性能稳定、后效性强、适应范围宽、互补缓蚀剂之间的不足等优点。综上，研究开发出成钢材 硝酸酸洗的协同高效复配缓蚀剂颇受关注。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高效复配缓蚀剂；第二目的在于提供所述的高效 复配缓蚀剂的制备方法；第三目的在于提供所述的高效复配缓蚀剂的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的高效复配缓蚀剂包括N-杂环化合物0.02 ~1.0g/L，表面活性剂0.01~0.05g/L，高分子化合物0.005~0.01g/L，辅助剂0.01~0.05 g/L，余量为硝酸酸洗液。

本发明的第二目的是这样实现的，包括原料准备、配制步骤，具体包括：

A、原料准备：准备原料N-杂环化合物，表面活性剂，高分子化合物，辅助剂和硝酸酸洗 液；

B、配制：按原料配比将N-杂环化合物，表面活性剂，高分子化合物，辅助剂加入到硝酸 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，所述的高效复配缓蚀剂在制备钢、石油化工设 备、过滤、管道清洗剂中的应用。

本发明克服现有硝酸钢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，而从分子结构中具有大量N原子和大共轭体系的N-杂环化学物以2-巯基嘧啶、3, 6-二氯哒嗪之间存在显著缓蚀协同效应为复配基础，加入阴离子表面活性剂木质素磺酸钙 （与3,6-二氯哒嗪之间存在缓蚀协同效应）和高分子化合物聚乙烯醇（与2-巯基嘧啶之间存 在缓蚀协同作用），辅助剂为丙烯酰胺，余量酸洗液制备得到的酸洗缓蚀剂存在协同增效作 用。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硝酸 对钢材的腐蚀作用，能适用于钢在较大浓度硝酸范围内酸洗，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、操作简单、见效快。

本发明以2-巯基嘧啶、3,6-二氯哒嗪之间存在显著缓蚀协同效应为复配基础，加 入阴离子表面活性剂木质素磺酸钙（与3,6-二氯哒嗪之间存在缓蚀协同效应）和高分子化 合物聚乙烯醇（与2-巯基嘧啶之间存在缓蚀协同作用），辅助剂为丙烯酰胺，余量酸洗液制 备得到的酸洗缓蚀剂存在显著协同增效作用，缓蚀率可达95%以上。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硝酸对钢材 的腐蚀作用，能适用于钢在硝酸中酸洗，可应用于石油化工设备、锅炉、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。

具体实施方式