一种环境友好型铜缓蚀剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业、民用等各个领域，，具体地说涉及电子设备、换热器、反应器、自 来水管道、双水内冷发电机、冷却水系统、循环冷却水系统、计算机和控制装置以及海洋环 境和海水工业，特别是指一种环境友好型铜缓蚀剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 铜具有优异的强度，机械加工性能，导电性，可焊接性及耐腐蚀性等特点。长期以 来，在工业、军事及民用等各个领域均得到了广泛的应用。通常情况下，铜没有腐蚀的倾向， 然而，在含氧的水中，氧化性酸及含有Cf，NH 4+等与铜形成络合离子的溶液中，铜则发生较 严重的腐蚀。随着电力工业的发展和火力发电的大规模建设，铜合金在双水内冷发电机冷 却水系统及循环冷却水系统中的应用越来越多。在各种腐蚀介质中，使用铜缓蚀剂抑制铜 及铜合金的腐蚀是十分经济有效的办法。因此，寻求防锈效果好，缓蚀效率高，废液易处理， 价廉无公害的铜缓蚀剂具有重要的意义。
[0003] 缓蚀剂是一种以适当的形式或浓度存在于环境介质中，可以防止或减少腐蚀的一 种或几种化学物质的混合物。一些传统的高效铜缓蚀剂，如苯并三唑和噻二唑及其衍生物， 都含有氮、硫等杂环化合物，难生物降解，甚至有毒性，会造成严重的环境污染问题。因此， 必须研宄新型的绿色环境友好型缓蚀剂，来替代传统缓蚀剂。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种环境友好型铜缓蚀剂及其制备方法，铜缓蚀剂由聚天冬氨酸、 钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐或偏硅酸盐及纯水组合而来，聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐 或偏硅酸盐及纯水的质量比为10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。本发明提供 了一种环境友好型铜缓蚀剂的制备方法，将五种物质按照一定的质量比依次投入到搅拌容 器中搅拌溶解即可得本发明产品。本发明中五种物质按一定质量比复配使用，对铜的缓蚀 效果明显优于其中任何一种物质单独使用，且为绿色水处理药剂，对环境无危害，是一种符 合可持续发展需要的缓蚀剂。本发明中的缓蚀剂可大幅度降低铜及铜合金的的腐蚀速率， 可广泛用于工业含铜设备的缓蚀领域。
[0005] 本发明所采用的技术方案如下： 本发明提供了一种环境友好型铜缓蚀剂及其制备方法，铜缓蚀剂由聚天冬氨酸、钼酸 钠、磷酸酯、硅酸盐或偏硅酸盐及纯水组合而来，聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐或偏 硅酸盐及纯水的质量比为10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。
[0006] 所述的环境友好型铜缓蚀剂，其特征在于：铜缓蚀剂由聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸 酯、硅酸盐或偏硅酸盐及纯水组合而来，聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐或偏硅酸盐及 纯水的质量比为10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。
[0007] 所述的环境友好型铜缓蚀剂，其特征在于：所述的磷酸酯为多元醇磷酸酯和磷酸 单脂。
[0008] 所述的环境友好型铜缓蚀剂，其特征在于：所述的硅酸盐或偏硅酸盐为硅酸钠或 偏硅酸钠。
[0009] 所述的环境友好型铜缓蚀剂，其特征在于：本发明提供了一种环境友好型铜缓蚀 剂的制备方法，将五种物质按照一定的质量比依次投入到搅拌容器中搅拌溶解即可得本发 明产品。
[0010] 本发明与现有技术相比具有以下优点： 本发明所述的环境友好型铜缓蚀剂由聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐或偏硅酸盐 及纯水组合而来。
[0011] 本发明中五种物质按一定质量比复配使用，对铜的缓蚀效果明显优于其中任何一 种物质单独使用，且为绿色水处理药剂，易生物降解、无污染、无毒，对环境无危害，是一种 符合可持续发展需要的缓蚀剂。
[0012] 实施方式 实施例1 : 按重量百分比选取原料 聚天冬氨酸 15%， 钼酸钠 20%， 多元醇磷酸醋 5%， 硅酸钠 5%， 其余为水。
[0013] 将反渗透产水、聚天冬氨酸、钼酸钠、多元醇磷酸酯、硅酸盐按比例依次加入容器 内，在室温下搅拌2~3小时，即得产品。
[0014] 实施例2 : 按重量百分比选取原料 聚天冬氨酸 10%， 钼酸钠 25%， 多元醇磷酸醋 5%， 硅酸钠 5%， 其余为水。
[0015] 将反渗透产水、聚天冬氨酸、钼酸钠、多元醇磷酸酯、硅酸盐按比例依次加入容器 内，在室温下搅拌2~3小时，即得产品。
[0016] 实施例3: 按重量百分比选取原料 聚天冬氨酸 10%， 钼酸钠 25%， 多元醇磷酸醋 10%， 硅酸钠 8%， 其余为水。
[0017] 将反渗透产水、聚天冬氨酸、钼酸钠、多元醇磷酸酯、硅酸盐按比例依次加入容器 内，在室温下搅拌2~3小时，即得产品。
[0018] 实施例4: 按重量百分比选取原料 聚天冬氨酸 15%， 钼酸钠 20%， 磷酸单脂 5%， 偏硅酸钠 5%， 其余为水。
[0019] 将反渗透产水、聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸单脂、偏硅酸盐按比例依次加入容器内， 在室温下搅拌2~3小时，即得产品。
[0020] 实施例5 : 按重量百分比选取原料 聚天冬氨酸 10%， 钼酸钠 25%， 磷酸单脂 5%， 偏硅酸钠 5%， 其余为水。
[0021] 将反渗透产水、聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸单脂、偏硅酸盐按比例依次加入容器内， 在室温下搅拌2~3小时，即得产品。
[0022] 实施例6 : 按重量百分比选取原料 聚天冬氨酸 10%， 钼酸钠 25%， 磷酸单脂 10%， 偏硅酸钠 8%， 其余为水。
[0023] 将反渗透产水、聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸单脂、偏硅酸盐按比例依次加入容器内， 在室温下搅拌2~3小时，即得产品。
[0024] 应用实验及结果 一、实验方法： 水处理剂缓蚀性能的测定-旋转挂片法 1、实验条件 (1)试液温度45°c士 1.0°C。根据实际需要也可选用其他温度。
[0025] (2)挂片线速度：0· 3〇 m/s-〇· 40 m/s。
[0026] (3)试液体积与挂片面积比：20mL/cm2。
[0027] (4)试杯：2000mL 烧杯，符合 GB/T 15724. 1 的规定。
[0028] (5)各试杯应能连续通入空气，通气量为100ml/min-200mL/min。
[0029] (6)挂片上端与试液面的距离：应大2cm。
[0030] (7)挂片下端与出气点的距离：应大于3cm，气流不得直接冲击挂片。
[0031] (8)平行实验数目：对每个实验条件，应有4-6片相同的挂片进行平行实验。
[0032] (9)实验周期：72 h。
[0033] (10)根据实验要求，可选用预膜挂片，也可选用不预膜挂片。
[0034] 2、实验步骤 (1)将实验挂片用滤纸把防锈油脂擦拭干净，然后分别在丙酮和无水乙醇中用脱脂棉 擦洗（每10片挂片用不少于50 ml上述试剂），置于干净滤纸上，用滤纸吸干，置于干澡器 中4h以上，称量（精礁到0.0002)，保存于干燥器中，待用。
[0035] (2)按实验要求，配制好水处理剂储备溶液。储备溶液浓度一般为运转浓度的100 倍左右。储备溶液应在当天或前一天配制。
[0036] (3)按实验要求，准备好实验用水。实验用水可为现场水、按需要配制的水或推荐 的标准配制水。
[0037] (4)在试杯中加入水处理剂储备溶液，精确到。0.02 mL，在2000ml试杯中加实 验用水到一定体积，混匀，即为试液。在试杯外壁与液面同一水平处划上刻线。将试杯置于 恒温水浴中，向各试杯中连续通人空气。
[0038] (5)待试液达到指定温度时，挂入实验用挂片，启动电动机，使挂片按一定旋转速 度转动，并开始计时。
[0039] (6)试杯不加盖，令试液自然蒸发，每隔I h_2h补加蒸馏水一次，使液面保持在刻 线处。
[0040] (7)当运转时间达到指定值时，停止挂片转动，取出挂片并进行外观观察并记录。
[0041] (8)将挂片用毛刷刷洗干净，然后在酸洗溶液中浸泡3 min-5 min，取出，迅速用 自来水冲洗后，立即浸入氢氧化钠溶液中约30 s，取出，用蒸馏水冲洗，用撼纸擦拭并吸干， 在无水乙醇中浸泡约3min，置于干净滤纸上，用滤纸吸干，置于干燥器中4h以上，称量（精 确到0. 0002g)。同时做挂片的酸洗空白实验。
[0042] (9)做未加水处理剂的空白实验。
[0043] (10)对酸洗后的挂片进行外观观察并记录。
[0044] 二、实验结果： 实施例在国标水中对同的缓蚀效果对比表1
【主权项】
1. 本发明提供了一种环境友好型铜缓蚀剂及其制备方法，铜缓蚀剂由聚天冬氨酸、钼 酸钠、磷酸酯、硅酸盐或偏硅酸盐及纯水组合而来，聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐或 偏硅酸盐及纯水的质量比为10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。
2. 根据权利要求1所述的环境友好型铜缓蚀剂，其特征在于：铜缓蚀剂由聚天冬氨酸、 钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐或偏硅酸盐及纯水组合而来，聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐 或偏硅酸盐及纯水的质量比为10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。
3. 根据权利要求1所述的环境友好型铜缓蚀剂，其特征在于：所述的磷酸酯为多元醇 磷酸酯和磷酸单脂。
4. 根据权利要求1所述的环境友好型铜缓蚀剂，其特征在于：所述的硅酸盐或偏硅酸 盐为娃酸钠或偏娃酸钠。
5. 根据权利要求1所述的环境友好型铜缓蚀剂，其特征在于：本发明提供了一种环境 友好型铜缓蚀剂的制备方法，将五种物质按照一定的质量比依次投入到搅拌容器中搅拌溶 解即可得本发明产品。
6. 聚天冬氨酸作为一种水溶性的氨基酸聚合物，因其分子中含有肽键，易被微生物分 解成0)2和H2O,除了具有水溶性聚羧酸的性质外，还拥有易生物降解、无污染、无毒等特点， 同时还具有良好的缓蚀性能。
7. 磷酸酯为有机类的中性介质缓蚀剂，有助于在铜表面形成化学吸附膜，此膜极薄，只 有单个分子或几个分子层厚度，能够达到表面防护的目的，起到缓蚀的作用。
【专利摘要】本发明提供了一种环境友好型铜缓蚀剂及其制备方法，铜缓蚀剂由聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐或偏硅酸盐及纯水组合而来，聚天冬氨酸、钼酸钠、磷酸酯、硅酸盐或偏硅酸盐及纯水的质量比为10～20:15～35:5～10:3～8:47～77。本发明提供了一种环保型铜缓蚀剂的制备方法，将五种物质按照一定的质量比依次投入到搅拌容器中搅拌溶解即可得本发明产品。本发明中五种物质按一定质量比复配使用，对铜的缓蚀效果明显优于其中任何一种物质单独使用，且为绿色水处理药剂，对环境无危害，是一种符合可持续发展需要的缓蚀剂。本发明中的缓蚀剂可大幅度降低铜及铜合金在工业循环冷却水的腐蚀，可广泛用于工业含铜设备的缓蚀领域。
【IPC分类】C02F5-14, C02F5-08, C23F11-08
【公开号】CN104805445
【申请号】CN201510127205
【发明人】陈维忠, 李洪社, 喻果
【申请人】威海翔宇环保科技股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月24日