专利名称：：O,o'-二环己基二硫代磷酸-n,n-二乙铵在制备金属酸洗液中的应用的制作方法
技术领域：
：本发明属于金属酸洗腐蚀与防护
技术领域：
，特别涉及一种0，0'_二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵在制备具有缓蚀作用的金属酸洗液中的应用。
背景技术：
：—直以来应用于生活和生产中的酸洗液较多，包括硫酸、盐酸、磷酸、碳酸、氢氟酸等无机酸和柠檬酸、EDTA等有机酸，酸洗过程中酸洗液的质量浓度一般低于20%，众多酸中硫酸和盐酸的酸洗效果较好。同时缓蚀剂应用经历了从酸性到碱性；从水介质到油介质；从液相到气相；从单一组分到复配技术；从传统金属材料(钢铁、铜等)到新型轻合金材料(镁、铝等)；从抑制均匀腐蚀到抑制点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、电偶腐蚀等变化；这些变化促使了该领域的不断发展，但与此同时该领域的发展还是存在如缓蚀效率低、部分有机缓蚀剂的毒性较大、生产成本高、应用范围狭窄等缺陷。因为问题的存在，所以现实生活和生产中，金属腐蚀仍然严重，这不仅给社会带来巨大的经济损失，而且给人们生活和生产带来极大危害。金属酸洗腐蚀是金属腐蚀的一个重要方面，人们不断地在进行金属酸洗腐蚀与防护研究，希望将金属的酸洗腐蚀程度降至最低。目前降低金属酸洗腐蚀最重要、最有效的方法之一就要是在酸洗过程中添加缓蚀剂。近年来，金属酸洗液中缓蚀剂的研究取得了重大进展，逐步从功能单一、缓蚀效率低、毒性大、生产成本高、应用范围狭窄向具有特殊结构、多功能、高效、廉价、易得、应用范围广的方向发展。目前应用于酸洗液的缓蚀剂类型众多，因为胺类缓蚀缓蚀剂在单一组分的情况下缓蚀效果不是很好，所以需要将这类缓蚀剂进行复配后加以应用；吡啶衍生物和胺类缓蚀剂大多具有剌激性气味；咪唑啉衍生物这类缓蚀剂无特殊的剌激性气味、热稳定性好、毒性低但是此类化合物需要多步才能合成；硫脲及其衍生物，衍生物的缓蚀效率受取代基影响大，而且缓蚀剂的浓度存在最优范围。松香衍生物，天然松香的应用性能较差，通常需经过不同方法改性后，才能得到广泛应用。因此开发新型的酸洗缓蚀剂或者具有缓蚀作用的新型酸洗液就有着不可替代的现实意义。0，0'_二烃基二硫代磷酸盐及其配合物是一类具有广泛用途的化合物，在材料科学、生命科学、农业、工业催化、石油工业、橡胶工业、采矿业、重金属的回收和分离、环境保护等领域都起着举足轻重的作用，被广泛用作杀虫剂和除草剂、润滑油和燃油的抗氧剂与耐磨剂、燃油的添加剂、高分子材料的稳定剂、人造橡胶的硫化促进剂、矿物浮选剂和贵金属萃取剂等。然而到目前为止，尚没有将0，0'-二烃基二硫代磷酸盐及其配合物作为酸洗缓蚀剂加以应用的研究和相关报道。发明人在大量试验研究过程中意外发现，将0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵按特定浓度加入到盐酸或硫酸等酸洗介质中，可获得有效的金属缓蚀效果。因此，本发明的主要目的就是针对上述现有技术中存在的对金属酸洗液缓蚀作用的要求日趋提高、而目前能够满足这种要求的酸洗液严重缺乏等问题，提供一种0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵在制备金属酸洗液中的应用，使制得的金属酸洗液具有良好的金属缓蚀作用，并可为0，0'-二烃基二硫代磷酸盐类化合物开拓新的应用领域。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵在制备金属酸洗液中的应用，向不同浓度的酸洗介质(如不同浓度的盐酸、硫酸等酸洗液)中加入0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵，使其浓度为20-160mg/L，即可获得有效的金属缓蚀效果。其中0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵的浓度可优选为40-140mg/L;进一步优选为60-120mg/L;更优选为80-110mg/L。上述0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵的结构式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>发明人通过大量实验得知0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵具有优良的缓蚀效果。与现有技术相比，本发明的有益效果是发明人通过大量实验表明，将0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵按照所述浓度添加到各种不同浓度的金属酸洗介质中制得的酸洗液，具有良好的金属缓蚀效果，且其缓蚀作用受温度、酸度等的影响较小，可用于多种金属酸洗，应用范围广；此外，0，O'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵原料廉价易得，因而用于金属酸洗液中成本低廉，适于工业推广应用。同时，本发明还为0，0'-二烃基二硫代磷酸盐类化合物开拓了一种新的应用领域。图1是温度为27±1°C，在5%H2S04酸洗液中，0，0'-二环己基二硫代磷酸_N，N_二
发明内容乙铵浓度与缓蚀率的关系图2是温度为27±1°C，0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度为100mg/L时，缓蚀率与H2S04浓度的关系图3是在5%H2S04酸洗液中，0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度为lOOmg/L时，缓蚀率与温度的关系图4是温度为27±1°C，在5%HC1酸洗液中，0，0'-二环己基二硫代磷酸_N，N_二乙铵浓度与缓蚀率的关系图。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本发明的上述
发明内容作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。实施例1本实施例为0，0'_二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度不同对硫酸酸洗液缓蚀率的影响为了考察0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度与硫酸酸洗液缓蚀率的关系，本实施例在硫酸浓度相同(5%，质量百分浓度，下同)的情况下，加入0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵，使之浓度为20-160mg/L(见下述表1)，在27±rC温度条件下，分别用于Q235钢酸洗，测定各酸洗液的缓蚀率，结果如下述表1所示。并以0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度C(mg/L)为横坐标，缓蚀率IE(%)为纵坐标，得到在5%硫酸酸洗液中、0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度与缓蚀率的关系图，如图1所示。表10，(J'-二环已基二.硫代磷酸-W，N-二乙铵浓度对硫酸酸洗液缓蚀率的影响0,0'-二环己基二硫代鹏-N，N-二乙後浓度(呢/L)20406080100120140160緩蚀率(％)82.6088.4394.4496.479.3297.3997.9OT.95根据上述结果，在20-160mg/L浓度范围内，硫酸酸洗液缓蚀率基本上随着0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度的增加而增加，当0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度超过60mg/L后，缓蚀率变化不大。实施例2本实施例为酸浓度不同对硫酸酸洗液缓蚀率的影响为了考察酸浓度与酸洗液缓蚀率的关系，本实施例将O，o'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵按照相同浓度(100mg/L)加入到不同浓度的H2S04溶液(见下述表2)中，在27±1t:温度条件下，分别用于Q235钢酸洗，测定各酸洗液的缓蚀率，结果如下述表2所示。并以硫酸浓度(％)为横坐标，缓蚀率IE(%)为纵坐标，得到在硫酸酸洗液中、硫酸浓度与缓蚀率的关系图，如图2所示。5表2酸浓度对硫酸酸洗液缓蚀率的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>根据上述结果，在硫酸浓度为5-15%范围内，硫酸酸洗液缓蚀率变化不大。实施例3本实施例为温度不同对硫酸酸洗液缓蚀率的影响为了考察温度与酸洗液缓蚀率的关系，本实施例将O，o'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵按照相同浓度(100mg/L)加入到相同浓度的H2S04溶液(5%)中，在不同温度条件下，分别用于Q235钢酸洗，测定不同温度时酸洗液的缓蚀率，结果如下述表3所示。并以酸洗液温度Trc)为横坐标，缓蚀率iE(%)为纵坐标，得到在5%硫酸酸洗液中、温度与酸洗液缓蚀率的关系图，如图3所示。表3温度对硫酸酸洗液缓蚀率的影响温度rc)506070缓蚀效率(％)97.4195.4890.38根据上述结果，在酸洗液温度为50-70°C范围内，硫酸酸洗液缓蚀率变化不大。实施例4本实施例为O，O'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度不同对盐酸酸洗液缓蚀率的影响发明人还考察了0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度与盐酸酸洗液缓蚀率的关系，在盐酸浓度相同(5%)的情况下，加入0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵，使之浓度为20-160mg/L(见下述表4)，在27士rC温度条件下，分别用于Q235钢酸洗，测定各酸洗液的缓蚀率，结果如下述表4所示。并以0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度C(mg/L)为横坐标，缓蚀率IE(%)为纵坐标，得到在5%盐酸酸洗液中、0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度与缓蚀率的关系图，如图4所示。表40,Cf-二环己基二硫代磷酸-N,N-二乙铵浓度对盐酸酸洗液缓蚀率的影响0，0'-二环己基二硫代fK-M，N-二乙铵浓度(mg/L〕20406080100120140160緩蚀率(％)82.5784,3387.3189,8992.5394.3595.6295.72根据上述结果，在20-160mg/L浓度范围内，酸洗液缓蚀率基本上随着0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵浓度的增加而增加。发明人还对盐酸酸洗液中，盐酸浓度及酸洗液温度等对缓蚀率的影响进行了考察。其结果与在硫酸酸洗液中相似，即盐酸浓度及温度对盐酸酸洗液缓蚀率的影响均不大不大。此外，发明人还将加入不同浓度0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵制得的各种酸洗液用于酸洗其它金属如铝、铜、铝镁合金等，通过测定，其缓蚀效果同样良好。上述各实施例中缓蚀率IE(%)的测定，采用行业内常用的静态悬挂失重法进行将称重后的Q235钢或其它不同金属材质样片分别静态悬挂浸泡于空白溶液(水)和酸洗液6中，48h后取出，用硬橡皮擦除腐蚀产物，去离子水冲洗，丙酮清洗，干燥后称重。根据失重数据计算其缓蚀率IE，计算公式如下IE=(W0-Wcorr)/W0式中，W。和W。。分别表示空白溶液和酸洗液中样片的失重速率，单位为mg/cm2.h。权利要求O,O'-二环己基二硫代磷酸-N,N-二乙铵在制备金属酸洗液中的应用，其特征在于向不同浓度的酸洗介质中加入O,O'-二环己基二硫代磷酸-N,N-二乙铵，使其浓度为20-160mg/L，即可。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵的浓度为40-140mg/L。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵的浓度为60-120mg/L。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的0，0'-二环己基二硫代磷酸-N，N-二乙铵的浓度为80-110mg/L。全文摘要本发明公开了一种O,O'-二环己基二硫代磷酸-N,N-二乙铵在制备金属酸洗液中的应用，向不同浓度的酸洗介质中加入O,O'-二环己基二硫代磷酸-N,N-二乙铵，使其浓度为20-160mg/L，即可获得有效的金属缓蚀效果。文档编号C23G1/06GK101736351SQ20101011459公开日2010年6月16日申请日期2010年2月26日优先权日2010年2月26日发明者谢斌,赖川,邹立科申请人:四川理工学院