专利名称：一种杂环类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及缓蚀剂的生产，具体的说是用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必 要的腐蚀和酸液消耗的一种杂环类高效碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。
背景技术：
钢材应用越来越广泛，在其产品加工以及应用过程中，常用稀硫酸或稀盐酸进行 表面清洗，以去除表面的氧化膜或腐蚀产物，由于强酸对金属设备均有腐蚀作用，酸洗过程 中常出现“过蚀”现象，此过程既会造成金属材料的腐蚀，同时产生的大量酸液，对环境造成 严重破坏。为了避免酸洗过程中金属或酸的过度消耗以及防止有害腐蚀的发生，在酸中加 入具有缓蚀作用的清洗剂是经济、有效的手段。缓蚀剂的使用能有效抑制金属在酸性介质 中的腐蚀，减少酸的使用量，提高酸洗效果，延长设备使用寿命，因而广泛地应用于化工、石 油、能源、交通、机电、建筑等工业部门。目前常用的清洗剂中，主要包括铬酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等有毒的无机缓蚀化合 物，以及一些有机磷缓蚀化合物，其排放可能造成水体的富营养化，现有同领域的清洗剂大 都具有毒副作用，不具备市场竞争力，不适应世界性的环保要求。随着人类环境保护意识的增强和可持续发展思想的深入，对缓蚀剂的开发和应用 提出了新的要求，围绕性能和经济目标研究开发对环境不构成破坏作用即环境友好缓蚀剂 成为未来缓蚀剂的发展方向。因此，开发新的高效，环保的清洗剂成为开发的新方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种可用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必要的腐蚀 和酸液消耗的碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。为实现上述目的，本发明的技术方案是缓蚀剂的有效成分为杂环类化合物，所述化合物为2，3，5-三苯基-2氢-四唑和 2，4，6_三(2-吡啶基)_三嗪的杂环类化合物中的一种或二种的混合。缓蚀剂组合成分为2，3，5-三苯基-2氢-四唑和2，4，6-三(2_吡啶基)-三嗪 时，其按重量份数的复配比例为(1-100) (1-100)。清洗液为酸液，每升酸液中加入缓蚀剂的量为0. 001g-3. 0g，加入待清洗的碳钢及 其制品，浸没温度为室温，时间为0. 5-4h ；其中酸液为稀盐酸或稀硫酸，浓度为0. lmol/L-lmol/L。本发明的原理在于2，3，5-三苯基-2氢-四唑，2，4，6-三(2_吡啶基)-三嗪是 具有苯环、四氮杂环、吡啶基、三嗪基等原子或原子团，能有效地吸附于碳钢表面，起到缓蚀 作用。本发明产品用于碳钢及其产品的表面清洗，能防止在清洗过程中金属的过度浸蚀 和酸液的过度消耗，具有用量低、效率高、持续作用能力强的突出优点。
具体实施例方式本发明按照GB10124-88《金属材料实验室均勻腐蚀全浸试验方法》进行失重试验。实施例1酸洗液为稀盐酸，浓度为0. 1M，酸洗液用量100L，加入2，3，5_三苯基_2氢-四唑 30g或2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪30g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中4h 即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96% /98%，显示为高效的清洗剂。实施例2酸洗液为稀盐酸，浓度为0. 1M，酸洗液用量100L，加入2，3，5_三苯基_2氢-四唑 15g和2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没4h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为97%，显示为高效的清洗剂。实施例3酸洗液为稀盐酸，浓度为0. 5M，酸洗液用量100L，加入2，3，5_三苯基_2氢-四唑 30g或2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪30g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中4h 即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为90% /95%，显示为高效的清洗剂。实施例4酸洗液为稀盐酸，浓度为0. 5M，酸洗液用量100L，加入2，3，5_三苯基_2氢-四唑 15g和2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没4h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为92%，显示为高效的清洗剂。实施例5酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入2，3，5-三苯基-2氢-四唑 30g或2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪30g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没2h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为92% /90%，显示为高效的清洗剂。实施例6酸洗液为稀盐酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入2，3，5-三苯基-2氢-四唑 20g和2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪20g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没2h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为90%，显示为高效的清洗剂。实施例7酸洗液为稀硫酸，浓度为0. 1M，酸洗液用量100L，加入2，3，5_三苯基_2氢-四唑 20g或2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪20g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没4h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为96% /89%，显示为高效的清洗剂。实施例8酸洗液为稀硫酸，浓度为0. 1M，酸洗液用量100L，加入2，3，5_三苯基_2氢-四唑15g和2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪15g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没4h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为92%，显示为高效的清洗剂。实施例9酸洗液为稀硫酸，浓度为0. 8M，酸洗液用量100L，加入2，3，5_三苯基_2氢-四唑 40g或2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪40g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没4h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为90% /94%，显示为高效的清洗剂。实施例10酸洗液为稀硫酸，浓度为0. 8M，酸洗液用量100L，加入2，3，5_三苯基_2氢-四唑 20g和2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪20g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没4h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为92%，显示为高效的清洗剂。实施例11酸洗液为稀硫酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入2，3，5-三苯基-2氢-四唑 40g或2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪40g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没4h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为88% /91%，显示为高效的清洗剂。实施例12酸洗液为稀硫酸，浓度为1M，酸洗液用量100L，加入2，3，5-三苯基-2氢-四唑 20g和2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪20g，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中浸 没4h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为89%，显示为高效的清洗剂。
权利要求
一种杂环类碳钢酸洗缓蚀剂，其特征其活性成分为2，3，5 三苯基 2氢 四唑、2，4，6 三(2 吡啶基) 三嗪中的一种或二种的混合。
2.按照权利要求1所述碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于所述缓蚀剂为2，3，5_三苯 基-2氢-四唑与2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪二者的混合，其按重量份数的复配比例为 (1-100) (1-100)。
3.—种权利1所述的碳钢酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于采用含有2，3，5-三苯基-2 氢-四唑、2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪中的一种或二种杂环类化合物缓蚀剂的清洗液浸没 清洗钢材。
4.按权利要求3所述的碳钢酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于清洗液为酸液，酸液中加 入缓蚀剂的量为0. 001g-3. Og/L，浸没温度为室温，时间为0. 5-4h ；其中酸液为稀盐酸或稀硫酸，浓度为0. lmol/L-lmol/L。
全文摘要
本发明公开是用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液消耗的一种碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。其缓蚀剂为2，3，5-三苯基-2氢-四唑，2，4，6-三(2-吡啶基)-三嗪是杂环类化合物中的一种或组合，其应用是清洗液为稀盐酸或稀硫酸，浓度为0.10-1.0kmol/m3，加入清洗剂0.010kg/m3-3.0kg/m3，温度控制在25℃左右，加入待清洗的碳钢及其制品，浸没30分钟到4个小时。本发明产品用于碳钢及其产品的表面清洗，能防止在清洗过程中金属的过度浸蚀和酸液的过度消耗，具有用量低、效率高、持续作用能力强的突出优点。
文档编号C23G1/06GK101994124SQ20091001795
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者侯保荣, 庞雪辉, 张洁, 谭福能, 赵霞, 高创 申请人:中国科学院海洋研究所