专利名称：一种头孢类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于钢材缓蚀剂生产，具体地说是一种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头孢类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，研究新的高效、环保的清洗剂成为开发的新方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种头孢类碳钢酸洗缓蚀剂，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。本发明的另一目的是提供上述头孢类碳钢酸洗缓蚀剂的应用。本发明是通过以下技术方案实现的所述的头孢类碳钢酸洗缓蚀剂，其成分为头孢哌酮钠和头孢唑啉钠中的一种以上。为达到较好效果，头孢哌酮钠和头孢唑啉钠的重量比为(1-50) (1-50)。本发明所述的头孢类碳钢酸洗缓蚀剂的应用，为用加有缓蚀剂的清洗液浸没清洗钢材。所述清洗液为酸液，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。所述酸液为稀盐酸或稀硫酸，浓度为0. lmol/L-lmol/L。本发明的原理在于头孢哌酮钠、头孢唑啉钠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，具有价格低廉、用量低、效率高、持续作用能力强的突出优点。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。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所述的缓蚀剂含有35g头孢哌酮钠或35g头孢唑啉钠，将其分别加入100L浓度为 0. IM的稀盐酸中，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98%和93%，显示为高效的清洗剂。实施例2 所述的缓蚀剂含有20g头孢哌酮钠和20g头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为0. IM 的稀盐酸中，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97%，显示为高效的清洗剂。实施例3所述的缓蚀剂含有20g头孢哌酮钠和20g头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为IM 的稀盐酸中，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中池即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为94%，显示为高效的清洗剂。实施例4所述的缓蚀剂含有15g头孢哌酮钠和15g头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为0. IM 的稀硫酸中，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91%，显示为高效的清洗剂。实施例5所述的缓蚀剂含有40g头孢哌酮钠或40g头孢唑啉钠，将其分别加入100L浓度为 0. 8M的稀硫酸中，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%和91%，显示为高效的清洗剂。实施例6所述的缓蚀剂含有20g头孢哌酮钠和20g头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为IM 的稀硫酸中，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89%，显示为高效的清洗剂。实施例7所述的缓蚀剂含有Ig头孢哌酮钠和50头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为IM的稀硫酸中，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中0. 5h即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为88%，显示为高效的清洗剂。实施例8所述的缓蚀剂含有30g头孢哌酮钠和50g头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为0. 5M 的稀硫酸中，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中池即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为91%，显示为高效的清洗剂。实施例9所述的缓蚀剂含有70g头孢哌酮钠和30g头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为IM 的稀盐酸中，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中池即可。
通过试验测试获得的最高缓蚀效率为94%，显示为高效的清洗剂。实施例10所述的缓蚀剂含有IOOg头孢哌酮钠和60g头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为 0. IM的稀盐酸中，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99%，显示为高效的清洗剂。实施例11所述的缓蚀剂含有IOOg头孢哌酮钠和IOg头孢唑啉钠，将其加入100L浓度为 0. 8M的稀硫酸中，在室温条件下将待清洗的钢材浸没在酸洗液中池即可。通过试验测试获得的最高缓蚀效率为93%，显示为高效的清洗剂。从实施例中可以看到，头孢哌酮钠、头孢唑啉钠均具有良好的缓蚀性能，在相同温度、质量浓度下，头孢哌酮钠较头孢唑啉钠的缓蚀性能更为优越；同时二者复配使用时，由于互补、增效作用，缓蚀性能较单独使用时更好，说明二者均具有很高的应用价值、广泛的应用前景。
权利要求
1.一种头孢类碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于缓蚀剂为抗生素类有机化合物头孢哌酮钠、头孢唑啉钠中的一种或二种。
2.按照权利要求1所述的头孢类碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于缓蚀剂为抗生素类有机化合物头孢哌酮钠、头孢唑啉钠混合而成，头孢哌酮钠、头孢唑啉钠的重量比为 1-50 1-50。
3.—种权利要求1或2所述的头孢类碳钢酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于采用加有权利要求1或2所述头孢类碳钢酸洗缓蚀剂的清洗液浸没清洗钢材。
4.根据权利要求3所述的头孢类碳钢酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于所述清洗液为酸液，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。
5.根据权利要求4所述的头孢类碳钢酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于所述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。其缓蚀剂为头孢哌酮钠、头孢唑啉钠，是抗生素类有机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/m3-2.0kg/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C23G1/06GK102312242SQ20101022443
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者侯保荣, 冉祥滨, 庞雪辉, 李闯, 解建东, 魏琴 申请人:中国科学院海洋研究所