专利名称：金属表面上的酸侵害和腐蚀的抑制处理水性组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属表面上的酸侵害(attaque)和腐蚀的抑制处理水性组合物。本发 明还涉及借助于本发明组合物处理金属表面的方法，尤其是通过酸洗(c^capage acide)进 行，英文也称作“acid pickling”。
背景技术：
在大多数的工业场所如精炼厂、炼钢厂、铝土矿和类似物的处理、采矿设备，都存 在用于冷却根据变化的温长循环运行的设备的换热器，在其中流通有空气或者载热流体如 水。热量的排出通过流体在管道中的经过来进行，所述管道通常是由钢或基于铁的合金制 成的。为了避免水垢、污物、淤泥、藻类、盐和各种沉积物在这些管道中的累积，定期地使 酸性处理组合物流通，以用于尤其清洁并且特别是用于溶解水垢，然后使第二碱性溶液流 通以用于中和残余酸度，之后再重新开始换热器的典型冷却循环。同样，金属表面的某些化学清洗处理通过浸入酸性溶液中来进行。为了避免酸性溶液对钢的腐蚀，通常将腐蚀抑制剂添加到酸性处理组合物中。其 中硫脲衍生物如二烷基硫脲由于它们在非常低的PH值下的良好稳定性而被经常使用。其它试剂如消泡剂，尤其是有机硅消泡剂，由于它们对强酸性介质的良好耐受性 而被推荐，它们常常也存在于处理组合物中以用于避免会导致清洁操作更长且困难的不可 控泡沫的形成。不过，硫脲类型的抗腐蚀剂和消泡剂的同时存在可在某些情况下加速金属表面的 腐蚀，所述腐蚀通过重量的损失或者表面上出现斑点来判断，而如果处理组合物只含硫脲 衍生物的话，这种腐蚀以及因此的它们的重量损失要小得多。但是，在这种情况下，在使用 处理组合物时令人不便的泡沫出现的问题当然会持续，并且本发明的目的之一是确切地提 出针对以上问题的技术方案。
发明内容
这个目的和其它目的通过本发明得以实现，因为本发明涉及金属表面上的酸侵害 和腐蚀的抑制处理水性组合物，包含a)硫脲有机衍生物，和b)聚烷氧基化萜烯非离子表面活性剂。该聚烷氧基化萜烯对应于下式(I)Z-X- [CH (R5) -CH (R6) -0]n_ [CH2CH2-O]p- [CH (R5) -CH (R6) -0] q-R7 (I)在该式中Z表示二环[a，b，c]庚烯基或二环[a，b，c]庚基，其中a+b+c = 5a = 2、3 或 4，
b = 2 或 10 = 0或1，所述基团任选地被至少 骨架Z选自以下所示的那些，或者在相应骨架处无双键的那些
权利要求
1.金属表面上的酸侵害和腐蚀的抑制处理水性组合物，它包含a)硫脲有机衍生物，和b)聚烷氧基化萜烯非离子表面活性剂。
2.权利要求1的水性组合物，其特征在于它还包含c)使该组合物的pH值达到0.1-3的值的酸。
3.权利要求1或2的水性组合物，其特征在于它还包含d)另外的表面活性剂。
4.上述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于该组合物的pH值为0.5-2. 5的值。
5.上述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于聚烷氧基化萜烯非离子表面活性剂 b)对应于下式⑴Z-X- [CH (R5) -CH (R6) -0] n- [CH2CH2-O] p- [CH (R5) -CH (R6) -0] q-R7 (I) 在该式中Z表示二环[a，b，c]庚烯基或二环[a，b，c]庚基，其中 a+b+c = 5 a = 2、3 或 4， b = 2 或 1 c = 0 或 1，所述基团任选地被至少一个C1-C6烷基取代，并且包含骨架Z，所述骨架Z选自以下所 示的那些，或者在相应骨架处无双键的那些 a)b)c)[3.2.0][3.2.0][2.2.1]d)9)e)[3.1.1]f)[4.1.0][4.1.0]X 表示-CH2-C(Rs) (R4)-O-或者-O-CH(R' 3)-C(R' 4)_0_，其中 R3、R4、R' 3、R' 4相同或不同，表示氢或者C1-C22，优选C1-C6的线性、支化或者环状 的饱和或不饱和烃基；R5和R6相同或不同，表示氢或者C1-C22的线性、支化或者环状的饱和或不饱和烃基， 条件是基团R5或R6中至少之一不同于氢；R7表示氧，C1-C22的芳族或非芳族、线性、支化或者环状、饱和或不饱和的烃基，任选地 被取代(例如被OH基团取代)；n、p、q是大于或等于0的整数或非整数， n+p+q > 1，优选 2-200，优选 5-50。 优选地，n、p和q的选择使得 -η是含端值在内的2-10的整数或非整数； -P是含端值在内的3-20的整数或非整数； -q是含端值在内的0-30的整数或非整数。
6.上述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于聚烷氧基化萜烯非离子表面活性剂 b)对应于式(Ib)
7.权利要求6的水性组合物，其特征在于在式(Ib)中，A是氢原子。
8.上述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于硫脲有机衍生物a)优选对应于通 式(II)S = C(NR11R12) (NR13R14) (II)其中1^、R12, R13> R14相同或不同，表示氢原子或者C1-C22，优选C1-C6的线性、支化或 者环状的饱和或不饱和烃基，条件是1^、队2、R13> R14不可同时表示氢原子。
9.权利要求8的水性组合物，其特征在于硫脲有机衍生物a)是1，3_二丁基硫脲，其由 Rhodia公司以商品名Mannine 5525 销售；1,3- 二乙基硫脲，1,3-丙基硫脲，1,3- 二环 己基硫脲或者环己基-2硫脲。
10.权利要求3-9任一项的水性组合物，其特征在于该表面活性剂d选自叔胺的二-N 取代的聚烷氧基缩合物，酰胺的二-N取代的聚烷氧基缩合物，烷基醚硫酸盐，壬基酚的环 氧乙烷和/或环氧丙烷的缩合物，两性表面活性剂以及乙醇胺。
11.上述权利要求任一项的水性组合物，其特征在于在组合物中硫脲有机衍生物a)的 浓度通常为0. 01-2%，优选0. 02-0. 重量，并且聚烷氧基化萜烯非离子表面活性剂b)的 浓度通常为0. 002-0. 5%，优选0. 01-0. 2%重量。
12.权利要求2-11任一项的水性组合物，其特征在于酸c)选自强无机酸，优选硫酸、磷 酸、盐酸和硝酸。(Ib)
13.权利要求2-12任一项的水性组合物，其特征在于在该组合物中的酸浓度为 0. 1-30%，优选 5-20% 重量。
14.金属表面的处理方法，其特征在于，使所述表面与如在权利要求1-13任一项中限 定的处理组合物接触。
15.用于清洁热交换器的金属线路的方法，其特征在于使如在权利要求1-13任一项中 限定的清洁组合物在所述线路中以至少1米/秒的速度流通足够的时间，所述足够的时间 足以除掉水垢和其它污物。
16.权利要求15的方法，其特征在于清洁时间为30分钟-3小时。
17.权利要求15或16的方法，其特征在于在清洁步骤之后，通过使水或者添加了碱优 选苛性钠的水流通来中和酸。
18.权利要求14的方法，其特征在于它包括之后的电镀处理步骤。
全文摘要
本发明涉及金属表面上的酸侵害和腐蚀的抑制处理水性组合物，它包含硫脲有机衍生物、聚烷氧基化萜烯非离子表面活性剂和酸。本发明还涉及用于清洁金属工业设备的方法，以清洁和除去水垢和其它污物，所述设备尤其是热交换器，在其中流通有通常基于空气或水的载热流体。
文档编号C23G1/06GK102046848SQ200980118958
公开日2011年5月4日 申请日期2009年3月26日 优先权日2008年4月9日
发明者J-E·扎内托 申请人:罗地亚管理公司