一种金属缓蚀剂及其用途的制作方法

本发明属于金属材料的海水防腐，具体涉及一种金属缓蚀剂及其用途。

背景技术：

1、海水腐蚀是指材料在海洋环境中发生一系列的化学和电化学反应而劣化的自然现象。海水是一种导电性能良好的天然电解质溶液，金属材料在海水中必然会发生腐蚀破坏。海水中盐分含量一般为35‰-37‰（wt%），盐分中氯化钠（氯度为19‰）占总盐分的77.8%，海水的平均电导率4×10-2s/cm，远超过河水（2×10-4s/cm）和雨水（1×10-5s/cm）的电导率。海水中氧和cl-的含量是影响海水腐蚀的主要因素。海水表面层被空气饱和，氧的溶解量随水温大体在5∼10ppm范围内变化；海水中cl-的含量约占离子总数的55%，cl-可增加腐蚀活性，破坏金属的钝化。金属材料一旦发生腐蚀，其机械性能将会降低，应有的强度、硬度、塑性也会丧失，导致材料完全失效，结构完全被破坏。每年因海水腐蚀造成的经济损失极为惊人。随着海洋资源的开发利用，越来越多的金属材料将会应用于海洋环境中，因此，金属在海水中的腐蚀是必须面对、重视和解决的问题。

2、缓蚀剂的应用已有100多年的历史，缓蚀剂最先是被用在酸洗工业中，现在已有了很大的发展，已在许多工业部门得到了广泛地应用。在海水中添加缓蚀剂是对碳钢进行防腐保护的有效措施之一。海水缓蚀剂能够有效的阻止或减缓海水对碳钢的腐蚀速度，而且使用方便，投加量少，见效快，因此缓蚀技术已经成为主要的防腐手段。

3、现有技术如授权公告号为cn 110184610 b的中国发明专利，公开了一种海水循环水环保碳钢复合缓蚀剂，由如下质量百分比浓度的原料制成：0.1~1%的聚环氧琥珀酸，分子量为400~800；0.1~1%的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸和乙二胺四甲叉膦酸的混合物，二者的质量比为1：3~5；0.1~1%的钼酸钠；0.1~0.5%的甲基苯并三唑；0.1~0.3%的葡萄糖酸锌；余量为水。相比于现有技术，本发明的缓蚀剂对海水环境中的碳钢具有优异的缓蚀效果，缓蚀剂在0.5wt%的低浓度下，对a3碳钢的缓蚀率高达99.2%。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种碳钢缓蚀剂及其制备方法，该碳钢缓蚀剂对海水介质中碳钢的缓蚀率较高，绿色环保，且制备成本较低，具有较好的应用前景。

2、本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

3、提供一种碳钢缓蚀剂，包括羧苄基壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖、环己基氨基磺酸钠和硫酸锌。羧苄基壳聚糖对海水介质中的碳钢有一定的缓蚀作用，羧苄基壳聚糖中含有氨基、羟基，钢铁中的金属元素的空轨道，可以与这些含有未配对电子的基团配位，进而形成配位键，从而使羧苄基壳聚糖牢牢地吸附在金属表面，形成了一层保护膜，起到了减缓金属腐蚀的作用。羧苄基壳聚糖与魔芋葡甘露聚糖、环己基氨基磺酸钠按照8-11:2-3:1-2的比例复配，能够发挥协同作用，提高缓蚀剂在金属表面形成的吸附膜的致密性，增强缓蚀效果。分析魔芋葡甘露聚糖和环己基氨基磺酸钠含有活性基团羟基、氨基、羧基，能够吸附在金属表面上，魔芋葡甘露聚糖的分子链与羧苄基壳聚糖网络互穿，以及环己基氨基磺酸钠提供的疏水烷基，提高了金属表面吸附膜的致密性，从而抑制腐蚀介质的入侵，大幅提高了缓蚀剂的缓蚀效果。本发明提供的碳钢缓蚀剂无毒无害，绿色环保，缓蚀效果好，具有很强的实用性。

4、在一些具体的实施例中，上述羧苄基壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖、环己基氨基磺酸钠、硫酸锌的质量比为8-11:2-3:1-2:2-4。

5、提供一种碳钢缓蚀剂的制备方法，包括：

6、羧苄基壳聚糖的制备；

7、将羧苄基壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖、环己基氨基磺酸钠、硫酸锌按照8-11:2-3:1-2:2-4质量比混匀，得到碳钢缓蚀剂。

8、本发明还提供一种上述碳钢缓蚀剂的用途，采用上述碳钢缓蚀剂用于抑制碳钢在海水中腐蚀。本发明实施例所述的碳钢缓蚀剂的用途相对于现有技术的优势与上述碳钢缓蚀剂及碳钢缓蚀剂的制备方法相同，在此不再赘述。该碳钢缓蚀剂用于抑制碳钢在海水中腐蚀时，使用量较少、环保，可以有效的抑制碳钢的腐蚀，持续作用能力强，能够较长时间保持较高的缓蚀性能，实用性强。

9、进一步地，上述碳钢缓蚀剂用于抑制碳钢在海水中腐蚀的具体方法包括：将上述海水缓蚀剂直接加入海水中，添加量为300-800mg/l。

10、本发明还提供一种上述碳钢缓蚀剂的制备方法在制备碳钢用海水缓蚀剂中的用途。

11、在一些具体的实施例中，上述海水缓蚀剂的使用方法为：将所述海水缓蚀剂直接加入海水中，添加量为200-350mg/l。

12、本发明由于使用质量比为8-11:2-3:1-2:2-4的羧苄基壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖、环己基氨基磺酸钠、硫酸锌组成的缓蚀剂，因而具由于如下有益效果：能够发挥协同作用，提高缓蚀剂在金属表面形成的吸附膜的致密性，增强缓蚀效果，且该碳钢缓蚀剂无毒无害，绿色环保，缓蚀效果好，具有很强的实用性。

13、本发明由于使用该缓蚀剂用于抑制海水介质中碳钢的腐蚀，因而具有如下使用效果：使用量较少、环保，可以有效的抑制碳钢的腐蚀，持续作用能力强，能够较长时间保持较高的缓蚀性能，实用性强。

14、因而，本发明是一种生产成本较低、绿色环保、缓释效果好的碳钢缓蚀剂及其制备方法。

技术特征：

1.一种碳钢缓蚀剂，其特征在于：所述碳钢缓蚀剂包括羧苄基壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖、环己基氨基磺酸钠和硫酸锌。

2.根据权利要求1所述的碳钢缓蚀剂，其特征在于：所述羧苄基壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖、环己基氨基磺酸钠、硫酸锌的质量比为8-11:2-3:1-2:2-4。

3.一种碳钢缓蚀剂的制备方法，包括：

4.权利要求1所述的碳钢缓蚀剂的用途，其特征在于：采用所述碳钢缓蚀剂抑制碳钢在海水中腐蚀。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述碳钢缓蚀剂用于抑制碳钢在海水中腐蚀的具体方法包括：将所述海水缓蚀剂直接加入海水中，添加量为300-800mg/l。

6.权利要求3所述的制备方法在制备碳钢用海水缓蚀剂中的用途。

7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于：所述海水缓蚀剂的使用方法为：将所述海水缓蚀剂直接加入海水中，添加量为200-350mg/l。

技术总结
本发明提供一种金属缓蚀剂及其用途，属于金属材料的海水防腐技术领域，该碳钢缓蚀剂包括羧苄基壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖、环己基氨基磺酸钠和硫酸锌，可用于抑制碳钢在海水中腐蚀。本发明提供的一种金属缓蚀剂对海水介质中碳钢的缓蚀率较高，绿色环保，且制备成本较低，具有较好的应用前景。

技术研发人员：白石
受保护的技术使用者：白石
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14