一种改性高分子复配缓蚀剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明属于化工技术领域，具体涉及一种改性高分子复配缓蚀剂及其制备方法与 应用。
【背景技术】
[0002] 缓蚀剂的英文专业名称:anti-corrosive · corrosion inhibitor。也可以称为腐 蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%~1%)，但效果显著。主要用于中性介质(锅炉用水、循环冷却 水）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液)和气体介质（气相缓蚀剂）。 缓蚀效率愈大，抑制腐蚀的效果愈好。有时较低剂量的几种不同类缓蚀剂配合使用可获得 较好的缓蚀效果，这种作用称为协同效应;相反地，若不同类型缓蚀剂共同使用时反而降低 各自的缓蚀效率，则称为拮抗效应。缓蚀剂可按作用机理或保护被膜特性进行分类。目前市 场上的缓蚀剂大多存在价格昂贵、毒性大、污染环境，不能满足社会需求。因此，开发一种能 解决上述问题的缓蚀剂是非常必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明的第一目的在于提供一种改性高分子复配缓蚀剂;第二目的在于提供所述 的改性高分子复配缓蚀剂的制备方法;第三目的在于提供所述的改性高分子复配缓蚀剂的 应用。
[0004] 本发明的第一目的是这样实现的，所述的改性高分子复配缓蚀剂包括木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物0.1~1.0 g/L、木质素磺酸钠0.05~0.1 g/L、山梨酸钾0.05~ 0.1 g/L、乙二醇0.01~0.1 g/L，余量为酸洗液。
[0005] 本发明的第二目的是这样实现的，包括以下具体步骤： A、 原料准备:制备木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物备用，准备酸洗液、木质素磺 酸钠、山梨酸钾、乙二醇备用； B、 配制:按原料配比将木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物、木质素磺酸钠、山梨酸 钾、乙二醇加入到酸洗液中搅拌混匀即得到目标物。
[0006] 本发明的第三目的是这样实现的，所述的改性高分子复配缓蚀剂在制备钢、铝、石 油化工设备、过滤、管道清洗剂中的应用。
[0007] 本发明克服现有缓蚀剂价格昂贵、毒性大、污染环境之不足，而以来源广、资源丰 富、产量大的木薯淀粉为原料，选取了两个烯类单体醋酸乙烯和苯乙烯进行接枝共聚合成 制备出一种易定量化、易储存、使用方便、缓蚀效果良好、性能稳定的木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物配合木质素磺酸钠为基础，加入加入协同助剂山梨酸钾，缓蚀稳定剂乙 二醇，余量酸洗液制备得到的酸洗缓蚀剂存在协同增效作用。本发明具有无毒、成本低、适 应性强且明显抑制了酸对金属材料的腐蚀作用，能适用于钢和铝在无机酸和有机酸中酸 洗，可应用于石油化工设备、锅炉、管道的清洗，本发明缓蚀剂使用后无污染、使用安全、方 便。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0009] 下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以 限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
[0010] 本发明所述的改性高分子复配缓蚀剂，包括木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚 物0.1~1.0 g/L、木质素磺酸钠0.05~0.1 g/L、山梨酸钾0.05~0.1 g/L、乙二醇0.01~0.1 g/ L，余量为酸洗液。
[0011] 所述的木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物的接枝率在120%以上，单体转化率 90%以上，外观为白色固体。
[0012] 所述的木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物是以木薯淀粉为原料和两个烯类 单体醋酸乙稀和苯乙稀进行三元接枝共聚反应合成制备得到。
[0013] 所述的木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物是以木薯淀粉为原料和两个烯类 单体醋酸乙稀和苯乙稀进行三元接枝共聚反应合成制备得到，具体包括以下步骤： A、 淀粉糊化:取10~15 g的木薯淀粉加入到250 mL三口烧瓶中，加入100 mL蒸馏水， 在70~80°C恒温水浴中通N2搅拌糊化0.4~0.6h，冷却； B、 接枝粗产物合成:在A步骤糊化后的淀粉中加入木薯淀粉重量1~1.5倍的醋酸乙 烯和苯乙烯，以转速60~120 r/min搅拌10~20 min，再加入木薯淀粉重量0.5~2.0倍引 发剂，缓慢滴加20~25 mL 1.5~2.0 mol/L NaHS03,继续搅拌反应250~300 min，将反应 液冷却至室温，用无水C2H5OH沉淀产物，过滤、洗涤后于真空干燥箱中40~60°C恒重36~48 h得到木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物的粗产物； C、 纯化:将B步骤制备得到的-苯乙烯接枝共聚物的粗产物用索氏提取器以有机溶剂 作为溶剂，抽提20~28h以除去均聚物，于40~60°C真空干燥至恒量，得到目标物木薯淀粉-醋 酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物。
[00M] B步骤中所述的醋酸乙烯和苯乙烯的体积比为1:2~4。
[0015] B步骤中所述的引发剂为Ce (S〇4)2或(順4) 2S208。
[0016] C步骤中所述的有机溶剂为丙酮。
[0017] 所述的NaHS03的浓度为1.5~2.0 mol/L。
[0018] 所述的酸洗液为有机酸洗液或无机酸洗液，所述的有机酸洗液为柠檬酸、氨基磺 酸、草酸、乙酸、三氯乙酸中的一种或几种;所述的无机酸洗液为盐酸、硫酸、磷酸、硝酸中的 一种或几种。
[0019] 本发明所述的改性高分子复配缓蚀剂的制备方法，包括以下具体步骤： A、 原料准备:制备木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物备用，准备酸洗液、木质素磺 酸钠、山梨酸钾、乙二醇备用； B、 配制:按原料配比将木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物、木质素磺酸钠、山梨酸 钾、乙二醇加入到酸洗液中搅拌混匀即得到目标物。
[0020] 具体实施方法如下： A、 一定量的木薯淀粉加入250 mL三口烧瓶中，加入100 mL蒸馏水，在恒温水浴中通N2 搅拌糊化0.5 h，糊化温度为70-80°C，冷却； B、 加入计量比的醋酸乙烯和苯乙烯，搅拌一定时间，再加入引发剂，缓慢滴加 NaHS03， 继续搅拌至反应时间。待反应终止后，将反应液冷却至室温，用无水C2H 5OH沉淀产物。过滤、 洗涤后于真空干燥箱中50°C干燥至恒重，得到接枝粗产物。
[0021] C、定量称取接枝粗产物，用索氏提取器以有机溶剂作为溶剂，抽提24 h，除去均聚 物，于50°C真空干燥至恒量，得到白色的木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物。
[0022] 本发明所述的改性高分子复配缓蚀剂的应用为所述的改性高分子复配缓蚀剂在 制备钢、铝、石油化工设备、过滤、管道清洗剂中的应用。
[0023]下面以具体实施案例对本发明做进一步说明： 实施例1 一一木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物的制备 该木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物由Ce(S〇4)2作为引发剂与醋酸乙烯和苯乙 烯而成，其中： a. 将10 g的木薯淀粉加入250 mL三口烧瓶中，加入100 mL蒸馏水，在75 °C恒温水浴中 通吣搅拌糊化0.5 h，糊化温度为70~80°C，冷却； b. 加入1:2的醋酸乙烯和苯乙烯，搅拌20 min，再加入10 g Ce(S〇4)2,缓慢滴加20 ml的1.5 mol/L NaHS03溶液，继续搅拌反应250 min。待反应终止后，将反应液冷却至室 温，用无水C2H5OH沉淀产物。过滤、洗涤后于真空干燥箱中50°C干燥至恒重，得到接枝粗产 物。
[0024] c.称取接枝粗产物16.5 g，用索氏提取器以丙酮作为溶剂，抽提24 h，除去均聚 物，于50°C真空干燥至恒量，得到白色的木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物16.0 g。
[0025] 实施例2 -一木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物的制备 该木薯淀粉-醋酸乙烯-苯乙烯接枝共聚物由（nh4)2&〇8作为引发剂与醋酸乙烯和苯乙 烯而成，其中： a. 将15 g的木薯淀粉加入250 mL三口烧瓶中，加入100 mL蒸馏水，在80 °C恒温水浴中