[发明专利]一种复合缓蚀剂IM-SN-NaSiC及含其的除盐水

说明书

本发明涉及一种复合缓蚀剂I M‑SN‑NaS i C，化学成分按重量百分比为：咪唑啉衍生物45％～50％、磺胺衍生物35％～40％、硅酸钠5％～10％、碳酸氢钠5％～10％。一种除盐水，包括所述复合缓蚀剂I M‑SN‑NaS i C。本发明的有益效果为：将其加入至除盐水中后对碳钢的腐蚀有很好的抑制作用，且协同缓蚀性能良好，当浓度达到160mgL时，其缓蚀效率达到97.14％。

技术领域

本发明涉及缓蚀技术领域，具体涉及一种复合缓蚀剂IM-SN-NaSiC及含其的除盐水。

背景技术

在介质中添加缓蚀剂抑制金属腐蚀的方法始于19世纪，世界上第一个缓蚀剂专利于1860年出现在英国。20世纪50年代到60年代无机缓蚀剂得到广泛应用，同时也是有机缓蚀剂发展的鼎盛时期，此后虽然缓蚀剂品种仍在增加，但大量工作转向理论和评测研究方面。

无机缓蚀剂主要有铬酸盐、钼酸盐、硅酸盐、聚磷酸盐等，其中钼酸盐由于毒性低、热稳定性高、适用pH范围广等特点，越来越受关注。早在1951年Robertson就研究了钼酸盐在中性溶液中对碳钢的缓蚀机理，1953年Pryor等进一步研究了钼酸盐的缓蚀机理。T.R.Weber等定量研究了水中溶解氧对钼酸盐缓蚀性能的影响，发现加有钼酸盐后氧含量高时腐蚀速率最低、缓蚀性能最好。Davis J.R.等研究认为，钼酸根离子可与某些离子反应，在碳钢基体上形成难溶物，比单独的钼酸根离子更容易使碳钢表面钝化而有效抑制碳钢腐蚀。陈旭俊等通过微电区扫描、电子探针与SEM技术研究了钼酸盐对不锈钢孔蚀的抑制机理，发现钼酸钠可以提高不稳定微蚀孔引发电位，并加大孔蚀电位与其差值，减小稳定孔蚀的电位值，从而对孔蚀的引发和发展两个阶段都有很好的抑制作用。陈怀超等通过电化学法研究了钼系缓蚀剂在除盐水和含氯除盐水中对低碳钢的缓蚀性能，通过动电位扫描比较了各缓蚀剂阳极钝化区宽度和钝化区电流，并讨论了作用机理，发现常温下低浓度的钼酸根不足以在金属表面形成防护膜，只有浓度足够高时才可以形成致密的防护膜，通常浓度要达到几百至上千mg/L时才有效果。李玉明等在研究钼酸盐的影响因素时发现，在中性和碱性环境下其缓蚀性能优越，在酸性环境下其缓蚀性能很差，而升高温度则加快腐蚀。因此在使用时需要选择其他物质与钼酸盐复配并适当调整体系酸度和温度，使其发挥更好性能。叶德霖等研究发现，钼酸盐在酸性环境中会转化为多钼酸根，在碳钢表面形成MoO₂膜，没有缓蚀性，而在非酸性溶液中形成具有保护作用的Fe₂O₃·MoO₃膜。

由于钼酸盐价格高、起效浓度高等问题，国内外研究者们不得不寻找钼酸盐的替代品，或寻找与钼酸盐相配合的缓蚀剂，通过复合缓蚀剂的协同效应降低钼酸盐的使用量，以扩大钼酸盐的应用范围。

在已发表的论文中，可与钼酸盐复配的无机缓蚀剂有亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、钨酸盐和锌盐等；有机缓蚀剂有有机膦酸(HEDP)、有机胺(如三乙醇胺、二乙烯三胺、乌洛托品)、有机酸盐(如柠檬酸盐、葡萄糖酸盐)、唑类(如苯并三氮唑BTA、二巯基苯并噻唑MBT)、带特定基团的共聚物(如丙烯酸-丙烯酸羟丙酯-乙烯基磺酸钠)等。钼酸盐与多种缓蚀剂的复配可以有效抑制碳钢等金属的全面腐蚀、孔蚀等腐蚀行为，在循环冷却水系统中已得到广泛应用。

硅酸钠属于沉淀型缓蚀剂，在金属表面形成沉淀膜，将金属和腐蚀介质隔开，从而抑制腐蚀；绿色无毒，没有排污问题，价格便宜，来源广。林玉珍等研制的Al-Si联合缓蚀剂，适用于海水体系的碳钢防护，具有很好的缓蚀效果。M.Salasi等采用电化学阻抗和极化曲线法研究了硅酸盐和膦酸酯对中性水中碳钢的作用，发现其复配好对碳钢的腐蚀有很好的抑制作用，且协同缓蚀性能良好。

有机物缓蚀剂的研究一开始集中在天然植物类，二十世纪转向矿物原料产品，缓蚀剂的品种和性能大大提升，随后的40年间，又开发出甲醛、蒽、喹啉、吡啶等含氮的脂肪胺、芳香胺和杂环化合物。近年来，由于全球环境问题以及人们环保意识的增强，新型的、环境友好型缓蚀剂的开发受到人们重视。