一种杀菌性水溶性铜缓蚀剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水溶性铜缓蚀剂，特别是一种杀菌性铜缓蚀剂，属于化工技术领 域。
【背景技术】
[0002] 金属铜由于具有化学性质稳定，导热性能好，机械性能优，耐腐蚀等优点被广泛运 用，但是在长期的使用过程中，它的腐蚀问题也逐渐显露出来。由于铜腐蚀造成的停产或产 品泄漏及污染问题，对我们的生活和生产造成了带来了危害和损失，因此必须对其进行保 护。
[0003] 解决铜缓蚀问题的方法有很多，以添加缓蚀剂成本低且易于控制，因而得到广泛 的应用。有机类缓蚀剂开发较早，发展至今已有几大类，而其中尤其以含氧、氮、硫等元素的 杂环化合物效果较好，常用的有唑类、咪唑类物质等。目前，在工业上应用的铜缓蚀剂主要 有：以含N化合物为主的氮唑型、胺型和吡啶型缓蚀剂，如苯并三氮唑、六次甲基四胺等；以 含S、N化合物为主的噻唑型缓蚀剂，如2-巯基苯并噻唑（MBT)等；以含N、0化合物为主的 胺醛缩合物型缓蚀剂。然而市售铜缓蚀剂中BTA的浓度一般为20mg/L，用量较大，使用成本 较高，水溶性差，且单独使用其中一种缓蚀剂时，均有不足之处。
[0004] 基于上述问题，目前科研人员正在着手研究新的价格更低的缓蚀剂代替，也有研 究人员尝试用几种缓蚀剂进行复配，利用缓蚀剂间的协同效应来降低缓蚀剂的用量，提高 缓蚀效率，降低成本。不仅如此，在复配的同时使用添加剂，使得拥有缓蚀性能的同时拓展 出其它性能。这类多功能铜缓蚀剂无疑会给国内市场添加新的活力，其市场需求将极具发 展前途。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种具有工艺流程简单、生产成本低、质量稳定、功能全 面、铜缓蚀效率高的复合铜缓蚀剂的制备方法。
[0006] 本发明的目的采用以下技术方案来实现：
[0007] -种杀菌性水溶性铜缓蚀剂的制备方法，其配料重量百分比组成为：
[0008] 苯并三氮唑I5~3〇%
[0009] 氢氧化钠10~20 %
[0010] 溴化钠水溶液8~10%
[0011] 聚马来酸酐15~30%
[0012] 锌盐 5 ~10%
[0013] 余量的水
[0014] 进一步地优选，所述的聚马来酸酐的平均分子量大于5500。
[0015] 进一步地优选，所述的溴化钠水溶液质量浓度为5~10 %。
[0016] 进一步地优选，其制备方法的步骤为：
[0017] (1)将锌盐和水加入反应釜中常温搅拌使锌盐充分溶解，然后加入聚马来酸酐搅 拌20~30分钟；
[0018] (2)常温状态下，将氢氧化钠溶解，待溶液温度降至温室时，加入苯并三氮唑待其 完全溶解后，调pH为7~9,将此溶液加入到聚马来酸-锌盐反应釜中搅拌30~40分钟；
[0019] (3)用水将溴化钠充分溶解，形成均一的溴化钠溶液；
[0020] (4)最后在反应爸中加入溴化钠水溶液搅拌10~20分钟后，待混合液均匀后即得 产品。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] (1)本发明同时具有阻垢、缓蚀、杀菌性功能，且本发明的各组分具有很好的相溶 性、协同性和互补性，可替代现有的单一功能铜缓蚀剂。
[0023] (2)本发明的配方和制备方法均绿色化。本发明采用的复配原料中不含磷，不会造 成水体富营养化，排水不会对环境造成污染；且本发明制备方法简单可行，为清洁工艺，无 工业三废排放。
[0024] (3)本发明的组份氢氧化钠作为苯并三氮唑的溶剂，氢氧化钠作为强碱，又可以调 节该缓蚀剂PH为弱碱性，绿色环保，生产成本大大降低，且操作简单，易于控制。
[0025] (4)本发明复配上大分子量聚马来酸酐，主要发挥阻垢性能，尽量避免垢下腐蚀， 提高缓蚀性能。聚马来酸酐具有高效分散性，它们会吸附到碳酸钙晶体的活性增长点上与 Ca2+螯合，抑制了晶格向一定的方向成长，使晶格歪曲长不大，羧基（-C00H)数量越多，阻垢 效果越好。添加锌盐可与高分子量的聚马来酸酐络合反应，使溶液稳定。
[0026] (5)本发明复配上添加溴化钠，主要提高杀菌性能，它是在溴化钾、溴化钠、溴化 锂、溴化镧、溴酸钾、溴酸钠中的一种或其任意两种混合物中进行优选，结果证明溴化钠在 此配方中更加适用，功能相互补充，提高缓蚀性能，拓展出杀菌性能。
[0027] 本发明的药剂配方属绿色环保，具有综合性能强、生产成本低等优点。
【具体实施方式】
[0028] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。 基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实 施例，都属于本发明的保护范围。
[0029] 实施例：本发明一种杀菌性水溶性铜缓蚀剂，其配料重量百分比组成为：
[0030] 苯并三氮唑I5~3〇%
[0031] 氢氧化钠10~20 %
[0032] 溴化钠水溶液8~10%
[0033] 聚马来酸酐15~30%
[0034] 锌盐 5 ~10%
[0035] 余量的水
[0036] 其中聚马来酸酐的平均分子量大于5500 ;溴化钠水溶液质量浓度为5~10%。
[0037] 本发明制备方法的步骤为：
[0038] (1)将锌盐和水加入反应釜中常温搅拌使锌盐充分溶解，然后加入聚马来酸酐搅 拌20~30分钟；
[0039] (2)常温状态下，将氢氧化钠溶解，待溶液温度降至温室时，加入苯并三氮唑待其 完全溶解后，调pH为7~9,将此溶液加入到聚马来酸-锌盐反应釜中搅拌30~40分钟；
[0040] (3)用水将溴化钠充分溶解，形成均一的溴化钠溶液；
[0041] (4)最后在反应爸中加入溴化钠水溶液搅拌10~20分钟后，待混合液均匀后即得 产品。
[0042] 为了证明本发明的缓蚀和杀菌性能，上述实施例所得的杀菌性水溶性铜缓蚀剂的 性能评定方法如下：
[0043] 缓蚀性能
[0044] 上述实施例采用旋转挂片失重法（HG/T 2159-1991)进行缓蚀性能测定；
[0045] 仪器设备：旋转挂片腐蚀试验仪RCC型；
[0046] 试验条件：试验温度45°C，旋转速度80r/min，试验时间72h，试验水为安徽某集团 热电分厂循环水（加入含氯的杀菌灭藻剂），试验试片为冷却水化学处理标准腐蚀试片I 型，腐蚀率按下式计算：
[0047] Y0= 8760Xm〇X 10/(sX P Xt)
[0048] Y1= 8760XmX10/(sX P Xt)
[0049] W = (Y0-Y1) /Y0 X 100 %
[0050] Y0--空白试验试片的腐蚀率，mm/a ;
[0051] Y1--加药剂后试片的腐蚀率，mm/a ;
[0052] W--缓蚀率，％ ;
[0053] m〇 空白试验试片的质量损失，g ;
[0054] m--加药剂后试片的质量损失，g ;
[0055] s 试片表面积，cm2;
[0056] p--试片密度，g/cm3;
[0057] t--试验时间，h ;
[0058] 8760--与1年相当的小时数，h/a ;
[0059] 10--与Icm相当的毫米数；mm/cm。
[0060] 缓蚀性能测定结果见下表1 :
[0061] 表 1
[0064] 由表1可知，本发明的药剂在含氯的杀菌灭藻剂的循环水中耐氧化性水溶性铜缓 蚀剂比普通复配铜缓蚀剂和单一铜缓蚀剂缓蚀率高，且在20mg/L条件下的对黄铜试片的 缓蚀效果最明显，缓蚀率最尚可达到91. 2%。
[0065] 杀菌性能测定
[0066] 采用循环冷却水用杀菌性能评价（DL/T 1116-2009)进行测定：
[0067] 仪器设备：天平，感量0. lmg，恒温摇床，精度±2°C，医用蒸汽灭菌锅，干热灭菌 箱，过滤除菌设备，生物显微镜；
[0068] 实验条件：摇床温度40°C，转速100r/min~120r/min，实验时间t为10小时，试 验水样为安徽某集团热电分厂循环冷却水。杀灭率按下式计算：
[0069] 杀灭率 Y = (AQ_At/A。）X 100%
[0070] A0--空白实验水样初始的菌总数；
[0071] At 实验水样在t时检出的菌总数。
[0072] 杀菌性能测定结果见下表2 :
[0073] 表 2
[0074]
[0075] 由表2可知，在相同的时间里，含氯的杀菌灭藻剂的循环水中杀菌性水溶性铜缓 蚀剂比普通复配铜缓蚀剂和单一铜缓蚀剂杀菌率高，说明本发明的杀菌性水溶性铜缓蚀剂 具有杀菌性能，提尚了杀菌效果。
[0076] 综上，从表1、表2可看出，本发明药剂具有优异的缓蚀性能和杀菌性能，从而表明 本发明同时具有杀菌、缓蚀功能，各组分具有很好的相溶性、协同性和互补性，比普通复合 的铜缓蚀剂性能更优异更全面，可替代现有的普通复合的铜缓蚀剂和单一功能铜缓蚀剂。
【主权项】
1. 一种杀菌性水溶性铜缓蚀剂，其特征在于，其配料重量百分比组成为：苯并三氮唑 15 ~30% 氢氧化钠10~20% 溴化钠水溶液8~10% 聚马来酸酐15~30% 锌盐5~10% 余量的水。2. 根据权利要求1所述的一种杀菌性水溶性铜缓蚀剂，其特征在于，所述的聚马来酸 酐的平均分子量大于5500。3. 根据权利要求1所述的一种杀菌性水溶性铜缓蚀剂，其特征在于，所述的溴化钠水 溶液质量浓度为5~10%。4. 根据权利要求1所述的一种杀菌性水溶性铜缓蚀剂，其特征在于，其制备方法的步 骤为： (1) 将锌盐和水加入反应釜中常温搅拌使锌盐充分溶解，然后加入聚马来酸酐搅拌 20~30分钟； (2) 常温状态下，将氢氧化钠溶解，待溶液温度降至温室时，加入苯并三氮唑待其完全 溶解后，调pH为7~9,将此溶液加入到反应釜中搅拌30~40分钟； (3) 用水将溴化钠充分溶解，形成均一的溴化钠溶液； (4) 最后在反应爸中加入溴化钠水溶液搅拌10~20分钟后，待混合液均匀后即得产 品。
【专利摘要】本发明提供一种杀菌性水溶性铜缓蚀剂的制备方法，属于化工技术领域其配料重量百分比组成为：苯并三氮唑15～30%，氢氧化钠10～20%，溴化钠水溶液8～10%，聚马来酸酐15～30%，锌盐5～10%，余量的水。本发明生产成本低，稳定性好，铜缓蚀性佳，杀菌性能得到提高。且本发明的各组分具有很好的相溶性、协同性和拓展性，可替代现有的复配和单一铜缓蚀剂；且本发明的配方和制备方法均绿色化，采用的复配原料中不含磷，不会造成水体富营养化，排水不会对环境造成污染，生产工艺简单，操作更方便。
【IPC分类】C23F11/14
【公开号】CN105018940
【申请号】CN201510395092
【发明人】龙海丽, 奚俊俊, 束红, 何海峰
【申请人】安徽省蓝天能源环保科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月6日