一种高效低磷缓蚀剂的制备方法与流程

：本发明属于材料，具体涉及一种高效低磷缓蚀剂的制备方法。

背景技术：

1、低磷缓蚀剂是一种能够有效防止金属设备腐蚀的化学剂，它具有环保、经济、高效等诸多优点。在现代化工生产领域，低磷缓蚀剂的应用越来越广泛。低磷缓蚀剂是一种主要用于水处理的化学品，它可以有效地防止金属腐蚀。金属腐蚀则会导致设备的寿命缩短，造成生产成本的增加，低磷缓蚀剂可有效改善这个问题，可以快速低阻止金属腐蚀的发生，从而设备得以正常运营，具有一定的高效性。且其本身低磷的特性兼具环保的要求，减少了对环境的影响。

2、专利cn 113104996 a公开了一种钢铁行业循环冷却水的低磷缓蚀剂配方，由甘氨酸二亚甲基膦酸、丙烯酸丙烯酸羟丙酯共聚物、水解聚马来酸酐、铜缓蚀剂、去离子水、环麦芽七糖、锌盐组成，其组分按重量百分比计为：甘氨酸二亚甲基膦酸57％、丙烯酸丙烯酸羟丙酯共聚物2025％、水解聚马来酸酐3040％、铜缓蚀剂24％、环麦芽七糖8 10％、锌盐713％、余量为去离子水。

3、专利cn 110862811 a涉及一种适用于油田系统的复配低磷缓蚀剂，属于腐蚀与防护技术领域，该复配低磷缓蚀剂由聚天冬氨酸水溶液、多氨基多醚基甲叉膦酸水溶液、n-(3-氨基丙基)咪唑水溶液、硫酸锌水溶液等体积混合制得。本发明还提供一种适用于油田系统的复配低磷缓蚀剂的制备方法。

4、在工业应用中通过缓蚀剂防止金属腐蚀是当下较为合适的防腐蚀方法之一，但是，诸多传统缓蚀剂大多具有较大的毒性，容易造成环境的污染，并且其生产成本较高、制备工序较多、副产物可能会造成二次环境污染的缺陷，使其在实际应用中存在一定的问题。

技术实现思路

1、本发明为解决传统缓蚀剂存在的制备成本高，合成工序复杂难操作及有可能产生二次副产物对环境造成污染等缺陷等问题。提出一种高效低磷缓蚀剂的制备方法。

2、具体的，本发明提出一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，具体包括以下步骤：

3、s1：将可溶性锌盐，咪唑配体溶于甲醇/水混合均匀，搅拌2～12h，加入溶有盐酸多巴胺的去离子水中，超声处理30～90min，在混合溶液中逐滴加入tris盐酸缓冲溶液(0.01m,ph 8.5)，在室温下搅拌10～24h，静置过夜，用乙醇/去离子水反复洗涤干燥，得到聚多巴胺包覆的锌金属有机框架材料。

4、s2：将聚多巴胺包覆的锌金属有机框架材料分散于tris盐酸缓冲液-乙醇溶液中，加入2,5-二巯基噻二唑二聚体，1-胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，搅拌10～24h；最后，用去离子水和乙醇离心彻底洗涤三次纯化反应混合物，然后在20～55℃下真空干燥，得到噻二唑二聚体功能化的聚多巴胺包覆的锌金属有机框架。

5、作为上述技术方案的优选，所述步骤1中的可溶性锌盐为六水合硝酸锌、氯化锌、乙酸锌、硫酸锌中的一种。

6、作为上述技术方案的优选，所述步骤1中的锌盐，咪唑配体，盐酸多巴胺的摩尔比为1:2:0.1～1。

7、作为上述技术方案的优选，所述步骤1中的咪唑配体为2-(二苯基膦)-1-甲基-1h-咪唑，1-羟基-2-(1h-咪唑-1-基)乙烷-1,1-双膦酸，二-1h-咪唑-1-基膦酸苯酯，2-(二环己基膦)-1-(2,4,6-三甲基-苯基)-1h-咪唑，3-(二苯基膦基)-2-甲基咪唑并[1,2-a]吡啶中的一种。

8、作为上述技术方案的优选，所述步骤1中的甲醇/水的体积为溶质总质量的5～20倍。

9、作为上述技术方案的优选，所述步骤1中的tris盐酸缓冲溶液的加入量与混合溶液的体积比为1:10～5。

10、作为上述技术方案的优选，所述步骤2中的聚多巴胺包覆的锌金属有机框架材料与噻二唑二聚体的质量比为1:0.5～1:5，进一步优选为1:0.5～1:2。

11、作为上述技术方案的优选，所述步骤2中的1-胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的加入量为聚多巴胺包覆的锌金属有机框架材料与噻二唑二聚体加入量总质量的2％～10％，进一步优选为2％～5％。

12、作为上述技术方案的优选，所述步骤2中的tris盐酸缓冲液与乙醇溶液的体积比为8:2～1:1。

13、技术效果

14、多巴胺表面具有丰富的氨基和双酚结构，可吸附于锌金属有机框架材料表面，在弱碱性条件下发生自聚合反应，在锌金属有机框架材料材料表面生成具有大量多巴胺结构的聚多巴胺结构，加入2,5-二巯基噻二唑二聚体，1-胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，与聚多巴胺反生反应，通过有机物包裹的于锌金属有机框架材料，在缓蚀剂表面引入羟基、巯基，不仅可以有效提高缓蚀剂与金属表面的结合能力，使得两者结合更为紧密，而且提高了缓蚀剂与金属表面的结合位点数，保证缓蚀剂分子与金属表面结合更为广泛，此外，通过引入氟元素，其可在金属表面形成一层保护膜，有效阻止氧的侵蚀，可有效阻止金属表面的腐蚀。总而言之，噻二唑二聚体功能化的聚多巴胺包覆的锌金属有机框架具有高效的缓释效果。

技术特征：

1.一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述缓蚀剂为一种噻二唑二聚体功能化的聚多巴胺包覆的锌金属有机框架，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中的可溶性锌盐包括六水合硝酸锌、氯化锌、乙酸锌、硫酸锌中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中的锌盐，咪唑配体，盐酸多巴胺的摩尔比为1:2:0.1～1。

4.根据权利要求1所述的一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中的咪唑配体包括2-(二苯基膦)-1-甲基-1h-咪唑，1-羟基-2-(1h-咪唑-1-基)乙烷-1,1-双膦酸，二-1h-咪唑-1-基膦酸苯酯，2-(二环己基膦)-1-(2,4,6-三甲基-苯基)-1h-咪唑，3-(二苯基膦基)-2-甲基咪唑并[1,2-a]吡啶中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中的甲醇/水的体积是溶质总质量的5～20倍。

6.根据权利要求1所述的一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中的tris盐酸缓冲溶液的加入量与混合溶液的体积比是1:10～5。

7.根据权利要求1所述的一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中的聚多巴胺包覆的锌金属有机框架材料与噻二唑二聚体的质量比为1:0.5～1:5，进一步优选为1:0.5～1:2。

8.根据权利要求1所述的一种高效低磷缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中的1-胺丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的加入量为聚多巴胺包覆的锌金属有机框架材料与噻二唑二聚体加入量总质量的2％～10％，进一步优选为2％～5％。

技术总结
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种高效低磷缓蚀剂的制备方法。本发明将可溶性锌盐，咪唑配体溶于甲醇/水混合均匀，盐酸多巴胺，超声处理在混合溶液加入Tris盐酸缓冲溶液，得到聚多巴胺包覆的锌金属有机框架材料，通过加入2,5‑二巯基噻二唑二聚体，1‑胺丙基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐，最终得到噻二唑二聚体功能化的聚多巴胺包覆的锌金属有机框架。通过有机物包裹的于锌金属有机框架材料，在缓蚀剂表面引入羟基、巯基，不仅可以有效提高缓蚀剂与金属表面的结合能力，使得两者结合更为紧密，体现出高效的缓释效果。

技术研发人员：李通,吴云平,于潞原
受保护的技术使用者：广东天祺环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15