专利名称：一种抑制碳钢在海水中腐蚀的复配型绿色缓蚀剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抑制碳钢在海水中腐蚀的复配型绿色缓蚀剂(简称SWC241)。
背景技术：
缓蚀剂的使用已有100多年的历史，但是由于海水具有强烈腐蚀作用和复杂的介质环境以及影响因素的多样性，海水介质缓蚀剂的研究起步较晚，发展速度缓慢；尤其是在缓蚀和保护环境并重的绿色缓蚀剂的研究上，目前仍然处于试验探索阶段。Karsulin的研究结果表明，添加10000mg·L-1的重铬酸钾可以使海水中低碳钢的缓蚀效率达到80％以上[Yugoslav Belgian Conf. Corros.Port.Materials，Dubrovnik，197656～62]，但是却造成了基底碳钢材料的点蚀。郭良生等研制的XM-303、XM-404新型碳钢缓蚀剂以钼酸胺、磷酸三乙胺和磷酸二氢锌复配，可以将缓蚀效率提高到99.73％[98全国环境腐蚀与防护学术交流会论文集，1998.]。现有的海水缓蚀剂存在的最大的问题就是缓蚀剂的用量大、成本高、对海水环境污染严重，尤其是铬酸盐、亚硝酸盐的使用，严重污染人类赖以生存的环境。随着海水富营养化的日益严重、赤潮的频繁发生，含磷缓蚀剂虽然具有较高的缓蚀效率，但是它的使用仍受到很大限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效、无毒、廉价的抑制碳钢在海水中腐蚀的复配型绿色缓蚀剂，以取代现有的严重污染环境的缓蚀剂。
一种抑制碳钢在海水中腐蚀的复配型绿色缓蚀剂，其特征在于它含有葡萄糖酸钙、硫酸锌和二十八烷醇，它们的重量比例范围依次分别是25-30、55-60、12-17。
上述绿色缓蚀剂的制备方法，其特征在于称取葡萄糖酸钙、硫酸锌和二十八烷醇，分别配制成水溶液，然后将三者混合；配制二十八烷醇水溶液须搅拌并加热。
本发明的缓蚀剂的各组分可以利用无毒无公害的农副产品和食品医药加工过程的副产物进行分离、提纯和改性得到，可以有效合理地变废为宝，实现资源的优化配置，因此成本低、无公害、利于持续发展、缓蚀效率高，制备时操作简单，使用方便，可以取代以往的对环境有污染的缓蚀剂。
具体实施例方式
实施例1本发明的缓蚀剂含有三个组份，各组份先分别配制成水溶液，其中葡萄糖酸钙溶液含有葡萄糖酸钙28.6g，称为A液，用57.2g硫酸锌配制成的溶液称为B液，用14.2g二十八烷醇(OCTA)配制成的溶液称为C液。三种水溶液的体积均为1升。由于C液的饱和溶解度较小，在配制的过程中，需要充分搅拌，并加温至65-75℃配制，降温后，将三种溶液混合，即为本发明的缓蚀剂。
做缓蚀试验时所用的溶液为2种，一种是不加任何缓蚀剂的天然海水，第二种是加入上述制备的SWC241缓蚀剂的天然海水。实验材料为907碳钢，规格为30mm×20mm×0.6mm，试验样品表面积为1260mm2。所用样品经打磨、自来水冲洗、酒精冲洗、冷风干燥，放置在装有硅胶干燥剂的干燥器内24以后备用。
实验采用失重法，该法是根据试样在腐蚀前后的重量变化来测定腐蚀速率的。为方便各次不同实验及不同试样的数据能够相互比较，通常采用单位时间内单位面积上的失重变化表征平均腐蚀速率g·m-2·d-1。
计算公式如下v＝(W0-W1-W2)/At式中V-试样腐蚀速率(g·m-2·d-1)A-试样面积(m2)；t-实验周期(d)；W0-试样原始重量(g)；W1-实验并除去腐蚀产物后试样的重量(g)；W2-清除腐蚀产物时同样尺寸同种材料空白试样的校正失重(g)。
使用下式计算缓蚀剂的缓蚀率IE＝(1-V/V0)×100％式中IE-缓蚀剂的缓蚀率(％)；V-加入缓蚀剂后试样的腐蚀速率(g·m-2·d-1)；V0-空白海水中试样的腐蚀速率(g·m-2·d-1)。
测定的实验结果如下缓蚀剂三个组分的总量在海水中的浓度为300ppm时，对907碳钢的缓蚀效率为97.62％。
实施例2实验方法与实施例1相同，所用的缓蚀剂含有的三个组分葡萄糖酸钙、硫酸锌和二十八烷醇的重量分别为26.5g、58.1g和15.4g。该三个组分在海水中的总重量浓度为350ppm时，对907碳钢的缓蚀效率为98.63％。
本发明所选用的材料都是对环境无任何污染的普通工业品，葡萄糖酸钙、硫酸锌和OCTA。经实验研究表明葡萄糖酸钙和硫酸锌之间、葡萄糖酸钙和OCTA之间存在明显的协同效应，而在硫酸锌和OCTA之间不存在协同效应。其缓蚀作用机理是OCTA与葡萄糖酸根离子协同与溶液中的金属离子发生配位反应，在被保护材料表面生成一层三维保护膜，同时硫酸锌的锌离子在被保护体表面形成氢氧化锌沉淀，能填补三维膜的孔隙，两种作用优势互补，提高了缓蚀效率。
实验结果表明，本缓蚀剂在海水介质中，当其三个组分的总重量浓度在120-500ppm范围内，对907碳钢作了27天的挂片失重试验，测得的缓蚀效率均在98％以上，当浓度达到350ppm时缓蚀效率达到98.73％。实验样品的表面光亮、未有宏观腐蚀和孔蚀现象。
权利要求
1.一种抑制碳钢在海水中腐蚀的复配型绿色缓蚀剂，其特征在于它含有葡萄糖酸钙、硫酸锌和二十八烷醇，它们的重量比例范围依次分别是25-30、55-60、12-17。
2.权利要求书1所述的绿色缓蚀剂的制备方法，其特征在于称取葡萄糖酸钙、硫酸锌和二十八烷醇，分别配制成水溶液，然后将三者混合；配制二十八烷醇水溶液须充分搅拌并加热。
全文摘要
一种抑制碳钢在海水中腐蚀的复配型绿色缓蚀剂，其特征在于它含有葡萄糖酸钙、硫酸锌和二十八烷醇，它们的重量比例范围依次分别是25－30、55－60、12－17。本发明的缓蚀剂的各组分可以利用无毒无公害的农副产品和食品医药加工过程的副产物进行分离、提纯和改性得到，可以有效合理地变废为宝，实现资源的优化配置，因此成本低、无公害、利于持续发展、缓蚀效率高，制备时操作简单，使用方便，可以取代以往的对环境有污染的缓蚀剂。
文档编号C23F11/08GK1718862SQ20051008564
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月21日 优先权日2005年4月26日
发明者杜敏, 高荣杰 申请人:中国海洋大学