专利名称：一种抑制碳钢在海水中腐蚀的成膜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成膜型绿色缓蚀剂(简称SWC412)。
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新型绿色缓蚀剂，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成膜型绿色缓蚀剂，其特征在于它含有葡萄糖酸钙、硫酸锌、十二烷基葡萄糖苷、钨酸钠和硅酸钠，它们的重量比例范围依次为12-18、55-60、12-18、5-10和3-7。
上述缓蚀剂的制备方法，其特征在于称取葡萄糖酸钙、硫酸锌、十二烷基葡萄糖苷、钨酸钠和硅酸钠，分别配制成水溶液，然后将他们混合；配制十二烷基葡萄糖苷水溶液须充分搅拌并加热。
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五组份组成。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14.3g称为A液，用57.1g硫酸锌配制成的溶液称为B液，用14.3g十二烷基葡萄糖苷配制成的溶液称为C液，用8.6g钨酸钠和5.7g硅酸钠配制成的溶液合在一起称为D液。四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，并加温到60-70℃配制，降温后将4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SWC412海水介质缓蚀剂的天然海水。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·m2·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当本缓蚀剂五个组分的总量在海水中的总浓度为280ppm时，对907碳钢的缓蚀效率为93.8％。
实施例2实验方法与实施例1相同，按照葡萄糖酸钙、硫酸锌、十二烷基葡萄糖苷、钨酸钠和硅酸钠的重量依次为15.2g、55.4g、16.6g、6.2g和6.6g与水配制成缓蚀剂。当缓蚀剂五个组分的总重量在海水中的浓度为250ppm时，对907碳钢的缓蚀效率为93.13％。
为实现本发明的目的，所选用的材料葡萄糖酸钙、硫酸锌、十二烷基葡萄糖苷、硅酸钠和钨酸钠，都是对环境无任何污染的普通工业品。本缓蚀剂属于成膜型缓蚀剂，实验研究发现本缓蚀剂在高浓度下可以快速成膜，这样可以有效的降低缓蚀剂的使用浓度。
实验结果表明，本缓蚀剂在海水介质中，其5个组分的总重量浓度在200-350ppm范围内，对907碳钢作了28天的挂片失重试验，测得的缓蚀效率均在92％以上，当该浓度为280ppm时缓蚀效率已经达到93.8％。实验样品的表面光亮、未见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成膜型绿色缓蚀剂，其特征在于它含有葡萄糖酸钙、硫酸锌、十二烷基葡萄糖苷、钨酸钠和硅酸钠，它们的重量比例范围依次为12-18、55-60、12-18、5-10和3-7。
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、十二烷基葡萄糖苷、钨酸钠和硅酸钠，分别配制成水溶液，然后将他们混合；配制十二烷基葡萄糖苷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成膜型绿色缓蚀剂，其特征在于它含有葡萄糖酸钙、硫酸锌、十二烷基葡萄糖苷、钨酸钠和硅酸钠，它们的重量比例范围依次为12－18、55－60、12－18、5－10和3－7。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C23F11/08GK1718863SQ200510085648
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
发明者高荣杰, 杜敏 申请人:中国海洋大学