一种冷冻盐水复合缓蚀剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合缓蚀剂，特别是一种冷冻盐水复合缓蚀剂，属于水处理技术 领域。
【背景技术】
[0002] 在化工、制药、食品等行业的冷冻盐水，表示用于低温冷量输送情况下的盐溶液。 一般应用较多的盐溶液包括：氯化钙溶液、氯化钠溶液等，其中又以氯化钙溶液应用最为广 泛，具有对环境无污染、不易燃、价格低廉等优势。
[0003] 目前，在各种冷冻剂、防冻剂中，工业氯化钙水溶液以其冰点低、需要降温的设备 和场合。在冷冻盐水系统中，在〇&(：12溶液的强电解质作用下，阀门、管道、设备材质不同就 构成了腐蚀宏电池。系统中有不锈钢设备、铸铁阀门、碳钢管道时，碳钢管道因电位低处于 阳极被首先腐蚀溶解。
[0004] 国内主要研宄了无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和复合缓蚀剂三种类型缓蚀剂对冷冻盐 水系统中金属腐蚀的抑制效果。无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐和聚磷 酸盐。有机缓蚀剂主要包括含磷有机缓蚀剂和有机胺类缓蚀剂，其中苯丙三氮唑（BTA)是 现今对于抑制铜及其合金腐蚀最广泛的有机缓蚀剂，然而BTA最大的缺陷是对环境存在毒 性，且研宄表明单一的有机缓蚀剂缓蚀效果有限。
[0005] 由于复合缓蚀剂各组分之间具有协同作用，其缓蚀效果往往比单纯使用一种缓蚀 剂效果要好，现在研宄者已将兴趣逐渐转移到复合缓蚀剂的研宄应用上。复合缓蚀剂主要 包括铬酸盐系复合缓蚀剂、磷酸盐系复合缓蚀剂、锌系复合缓蚀剂、钼酸盐系复合缓蚀剂和 硅酸盐系复合缓蚀剂。铬酸盐系复合缓蚀剂由于其中的重铬酸盐有剧毒，对环境有害，进一 步限制了它的应用。钼酸盐系复合缓蚀剂中钼酸盐具有价格昂贵的缺点，因此为了节省处 理费用，必须大幅度的降低它的使用浓度。
[0006] 基于上述问题，有必要开发一种无毒、高效、廉价的复合缓蚀剂，做好氯化钙冷冻 盐水的防腐蚀工作，尽量避免对安全生产带来隐患。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种无毒、高效、廉价的冷冻盐水复合缓蚀剂。
[0008] 本发明的目的采用以下技术方案来实现：
[0009] -种冷冻盐水复合缓蚀剂，其配料重量百分比组成为：
[0010]
toon] 进一步地优选，所述的一种冷冻盐水复合缓蚀剂其配料重量百分比组成为：
[0012]
[0013] 进一步地优选，所述高分子量聚马来酸酐的分子量大于5500。
[0014] 进一步地优选，所述的一种冷冻盐水复合缓蚀剂的制备方法步骤为：
[0015] (1)将二乙基二硫代氨基甲酸钠、六偏磷酸钠、硫酸锌和水加入反应釜中常温搅拌 20~30分钟，使配料充分溶解；
[0016] (2)最后在反应釜中加入高分子量聚马来酸酐搅拌20~30分钟，搅拌均匀后即得 产品。
[0017] 本发明中二乙基二硫代氨基甲酸钠（SDDTC)分子中同时含有2个S原子和1个 N原子，它们的孤对电子结构容易跟金属形成牢固的共价键，从而对金属的腐蚀起到更好 的抑制作用，且SDDTC属于混合型缓蚀剂，其分子中有两种性质相反的极性基团，能吸附在 清洁的金属表面形成单分子膜，它们既能在阳极成膜，也能在阴极成膜，阻止水与水中溶解 氧向金属表面的扩散，起到缓蚀作用；六偏磷酸钠（(NaPO3)6)属于阳极型缓释剂，这种缓蚀 剂是由其阴离子向金属表面的阳极区迀移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程；硫酸锌 (ZnSO4)属于阴极型缓蚀剂，可在腐蚀电池的阴极高电位区快速沉积形成保护膜，但厚度不 均，且不牢固，容易产生局部腐蚀，单独使用时不理想。
[0018] 本发明的有益效果是：
[0019] (1)本发明中SDDTC属于混合型缓释剂、（NaPO3)6属于阳极型缓释剂、ZnSO 4属于 阴极型缓释剂，通过将这三种不同类型的缓释剂进行复配，起到优异的协同作用，极大增加 了缓蚀效果。
[0020] (2)本发明复配上大分子量聚马来酸酐（HPMA)，HPMA具有很好的分散功能，可以 使得SDDTC、（NaPO3) 6和ZnSO 4得到良好的分散性，从而在金属表面形成厚度较为均一的保 护膜，提高缓蚀作用；与此同时HPM还具有优良的阻垢性能，降低管道内的结垢，提高散热 效果，减少垢下腐蚀。
[0021] (3)本发明的配方和制备方法均绿色化。本发明采用的复配原料均无毒、廉价；且 本发明制备方法简单可行，为清洁工艺，无工业三废排放。
【具体实施方式】
[0022] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。 基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实 施例，都属于本发明的保护范围。
[0023] -种冷冻盐水复合缓蚀剂，其配料重量百分比组成为：
[0024]
[0025] 所述高分子量聚马来酸酐的分子量大于5500。
[0026] -种冷冻盐水复合缓蚀剂的制备方法步骤为：
[0027] (1)将二乙基二硫代氨基甲酸钠、六偏磷酸钠、硫酸锌和水加入反应釜中常温搅拌 20~30分钟，使配料充分溶解；
[0028] (2)最后在反应釜中加入高分子量聚马来酸酐搅拌20~30分钟，搅拌均匀后即得 产品。
[0029] 为了证明本发明的缓蚀性能，上述实施例所得的一种冷冻盐水复合缓蚀剂的性能 评定方法如下：
[0030] 缓蚀性能测定
[0031] 采用旋转挂片失重法（HG/T 2159- 1991)进行缓蚀性能测定；
[0032] 仪器设备：旋转挂片腐蚀试验仪RCC-III型；
[0033] 试验条件：试验水为A企业股份有限公司双乙烯酮车间的冷冻盐水，冷冻盐水氯 化钙浓度约为21 %，冷冻温度约-15°C，旋转速度80r/min，试验时间72h，试验试片为冷却 水化学处理标准腐蚀试片I型，腐蚀率按下式计算：
[0034] Y0= 8760Xm〇X10/(sX P Xt)
[0035] Y1= 8760XmX10/(sX P Xt)
[0036] W= (Y0-Y1)/Y0 X 100 %
[0037] Y0--空白试验试片的腐蚀率，mm/a ;
[0038] Y1--加药剂后试片的腐蚀率，mm/a ;
[0039] W--缓蚀率，％ ;
[0040] m0 空白试验试片的质量损失，g ;
[0041] m 加药剂后试片的质量损失，g ;
[0042] s--试片表面积，cm2;
[0043] P--试片密度，g/cm3;
[0044] t--试验时间，h ;
[0045] 8760--与1年相当的小时数，h/a ;
[0046] 10--与Icm相当的毫米数；mm/cm。
[0047] 缓蚀性能测定结果见下表：
[0048]
[0049] 由表可知，本发明的一种冷冻盐水复合缓蚀剂药剂浓度在0. 1 %~0. 3%条件下 的缓蚀性能良好，其中药剂对黄铜试片的缓蚀效果最明显。本发明的药剂配方属无毒、高 效、环保，具有处理效果强、综合成本低等优点，在低药剂浓度〇. 1 %条件下，黄铜腐蚀率 0. 0030mm/a、不锈钢腐蚀率0. 0035mm/a、碳钢腐蚀率0. 0276mm/a，均可达到国家控制的腐 蚀率标准（黄铜、不锈钢腐蚀率< 〇. 〇〇5mm/a，碳钢腐蚀率< 0. 075mm/a)。
[0050] 以上描述了本发明的主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本 发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用 来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些 变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
【主权项】
1. 一种冷冻盐水复合缓蚀剂，其特征在于，其配料重量百分比组成为： 二乙基二硫代氨基甲酸钠 15~30% 六偏磷酸钠 3~6% 硫酸锌 1. 5~3% 高分子量聚马来酸酐 5~10% 余量的水。2. 根据权利要求1所述的一种冷冻盐水复合缓蚀剂，其特征在于，其配料重量百分比 组成为： 二乙基二硫代氨基甲酸钠 25~30% 六偏磷酸钠 5~6% 硫酸锌 2. 5~3% 高分子量聚马来酸酐 6~8% 余量的水。3. 根据权利要求1所述的一种冷冻盐水复合缓蚀剂，其特征在于，所述高分子量聚马 来酸酐的分子量大于5500。4. 根据权利要求1所述的一种冷冻盐水复合缓蚀剂，其特征在于，其制备方法的步骤 为： (1) 将二乙基二硫代氨基甲酸钠、六偏磷酸钠、硫酸锌和水加入反应釜中常温搅拌 20~30分钟，使配料充分溶解； (2) 再在反应釜中加入水溶性铜缓蚀剂搅拌10分钟； (3) 最后在反应釜中加入高分子量聚马来酸酐搅拌20~30分钟，搅拌均匀后即得产品。
【专利摘要】本发明提供一种冷冻盐水复合缓蚀剂，属于水处理技术领域，其配料重量百分比组成为：二乙基二硫代氨基甲酸钠15~30%、六偏磷酸钠3~6%、硫酸锌1.5~3%、高分子量聚马来酸酐5~10%和余量的水。本发明采用的复配原料均无毒、廉价、高效，其中SDDTC属于混合型缓蚀剂、(NaPO3)6属于阳极型缓释剂、ZnSO4属于阴极型缓释剂，通过将这三种不同类型的缓释剂进行复配，起到优异的协同作用，再复配上大分子量聚马来酸酐（HPMA），HPMA具有很好的分散功能和阻垢性能，提高散热效果，减少垢下腐蚀。
【IPC分类】C02F5/14
【公开号】CN104961248
【申请号】CN201510395921
【发明人】伍金猴, 龙海丽, 宁秀梅, 奚俊俊
【申请人】安徽省蓝天能源环保科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月6日