CN1060538C - 一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其应用 - Google Patents

一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN1060538C
CN1060538C CN97123364A CN97123364A CN1060538C CN 1060538 C CN1060538 C CN 1060538C CN 97123364 A CN97123364 A CN 97123364A CN 97123364 A CN97123364 A CN 97123364A CN 1060538 C CN1060538 C CN 1060538C
Authority
CN
China
Prior art keywords
tap water
corrosion inhibitor
corrosion
steel
inhibitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN97123364A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1219608A (zh
Inventor
郭良生
黄霓裳
石小燕
邱富荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Second Department Of Fujian Institute Of Material Structure Chinese Academy Of Sciences
Original Assignee
Second Department Of Fujian Institute Of Material Structure Chinese Academy Of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Second Department Of Fujian Institute Of Material Structure Chinese Academy Of Sciences filed Critical Second Department Of Fujian Institute Of Material Structure Chinese Academy Of Sciences
Priority to CN97123364A priority Critical patent/CN1060538C/zh
Publication of CN1219608A publication Critical patent/CN1219608A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1060538C publication Critical patent/CN1060538C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

钢铁在自来水中腐蚀的抑制包括在自来水介质中添加50ppm～ 250ppm的一种新型缓蚀剂及该缓蚀剂混合液的配制方法。这种缓蚀剂是由55～65%的三聚磷酸钠15～25%的磷酸三乙醇胺和15～25%的磷酸二氢锌所组成。它不仅能在自来水中的钢铁表面形成多重的保护膜，而且当膜破损时尚具自修复的能力。因此，它对抑制钢铁腐蚀特别有效，缓蚀率高达100%，并且原材料价廉、无毒。同时，它还兼有一定的阻垢功能，可作为水质稳定剂使用。

Description

一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其应用
本发明涉及化学领域，尤其是涉及一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的新型缓蚀剂(简称为XM—101)，制备方法及其应用。
化学缓蚀剂法抑制钢铁在自来水中腐蚀不仅有效，而且较为简便。这种方法采用的缓蚀剂种类繁多，诸如：磷系、钼系、全有机系、硅酸盐系等等。其中的磷系缓蚀剂具有缓蚀率高、剂量小，原材料价廉易得，成本低、无毒等优点而备受人们的关注和重视。商品名为PC—602水质稳定剂实质上就是一种兼有一定阻垢功能的磷系缓蚀剂[《中国腐蚀与防护学报》1988，8(1)：59—63]。它是由多元醇磷酸酯、多元醇聚磷酸酯，聚磷酸盐和正磷酸盐组成的。当浓度为300ppm时，对A3钢的缓蚀率高达98％(失重法)。虽然PC—602具有一定代表性，但所用剂量较大，且缓蚀率也有待进一步提高。
本发明的目的就在于针对PC—602的所用剂量较大、缓蚀率还不够高的缺点，研制并公开一种新型的，相对于PC—602而言，剂量更小而缓蚀率更高的同类缓蚀剂和该缓蚀剂的制备方法及其应用。
为达此目的，本发明所采用的技术路线及其作用原理如下：(1)以兼有缓蚀作用和阻垢作用的三聚磷酸钠作为主成份，使新型缓蚀剂兼具一定的阻垢功能。(2)首次将具有水解性的磷酸二氢锌引入配方中。磷酸二氢锌与正磷酸钠或ZnSO4相比较具有更多的优点。磷酸二氢锌具有水解性，能在自来水中的钢铁表面的阴极反应处形成不溶性的Zn3(PO4)2沉积膜，这种膜与基体结合牢固。单一的正磷酸钠或ZnSO4没有这种性能。磷酸二氢锌可在自来水中电离，磷酸根在溶解O2的协同作用下与Fe++反应，在钢铁表面形成不溶性的FePO4沉积膜，其作用同正磷酸钠，而Zn++有可能以Zn(OH)2的形式在钢铁表面形成阴极型沉淀膜，这种膜不牢固，但能增效，其作用与ZnSO4相同。(3)利用“分子剪裁法”合成的磷酸三乙醇胺，进一步加强了醇胺基团和磷酸根之间的协同作用。由于醇胺基团的缓蚀性能强于多元醇基团，采用磷酸三乙醇胺较之多元醇磷酸酯更好。磷酸三乙醇胺在溶解O2的协同作用下，能在自来水中的钢铁表面形成磷酸三乙醇胺、γ—Fe2O3、Fe3O4和FePO4的多重保护膜，同时，由于磷酸三乙醇胺支链多，当膜破损时尚具自修复的能力。并且，磷酸三乙醇胺与无机磷酸盐复配可大幅度提高缓蚀效果。(4)通过复配试验，达到优化组合。实验表明：三聚磷酸钠、磷酸二氢锌和磷酸三乙醇胺首次作为一个整体(XM—101)配合完美，协同作用十分显著，对抑制钢铁在自来水中腐蚀特别有效。
在自来水介质中添加50ppm～250ppm的XM—101缓蚀剂，可以有效抑制钢铁在自来水中的腐蚀。这种缓蚀剂是由55～65％的三聚磷酸钠、15～25％磷酸二氢锌和15～25％的磷酸三乙醇胺组成的。三种组份的混合物最好以溶液的形式加入，总含量为100mg／ml。
缓蚀剂中的磷酸三乙醇胺和磷酸二氢锌可按下列反应式，即
计算出磷酸、三乙醇胺和氧化锌的用量，通过直接反应制得。
XM—101缓蚀剂混合液的配制方法是，先取适量水，加入计算量的磷酸和三乙醇胺，充分搅拌，并静置片刻，再加入计算量的氧化锌，继续搅拌至全溶，然后加入计算量的三聚磷酸钠，搅拌至全溶，最后补足水量，搅匀，即成符合要求的缓蚀剂混合液。
根据自来水介质的重量和要求的缓蚀剂最佳抑制浓度，可以计算出缓蚀剂混合液的用量，然后将缓蚀剂混合液加入自来水介质中，搅拌均匀，即可使用。
XM—101自来水介质缓蚀剂浓度为75ppm时，用失重法测得该缓蚀剂对A3钢的缓蚀率高达100％。与PC—602相比，XM—101的剂量仅为PC—602的1／4，而缓蚀率却高出2％，达到满标。显而易见，XM—101的缓蚀性能远远优于PC—602。
XM—101的主要特点：(1)高效。(2)剂量小，原材料价廉易得，成本低。(3)原材料无毒。(4)兼有一定阻垢功能，可作水质稳定剂使用。
实施例1．试验溶液为不加缓蚀剂的自来水和加有按60％三聚磷酸钠、20％磷酸三乙醇胺和20％磷酸二氢锌(重量百分比)配制成的XM—101自来水介质缓蚀剂75ppm的自来水。试验材料为A3钢，规格为5×2．5×0．2cm，表面积为28cm2。所用试样均经金相砂纸逐级打磨，再经自来水和无水酒精清洗，冷风吹干，置于干燥器24小时以上，备用。
实验采用失重法，试样经称重后在试验溶液中浸泡1800小时，取出的试样按GB6384—86方法处理、称重，按下列公式(3)计算钢样的腐蚀率υ，即
υ(mm／y)=8．76×104×△w／s×t×ρ……(3)式中：△w为钢样的失重(g)，S为钢样的表面积(cm2)，t为浸泡时间(h)，ρ为钢材密度(g／cm3)。
再按下列公式(4)计算缓蚀剂对A3钢的缓蚀率E，即
E(％)=(υo—υc)／υo×100……(4)式中：υo为未加缓蚀剂的钢样腐蚀率，υc为给定缓蚀剂的钢样腐蚀率。
测试结果如下：缓蚀剂浓度为75ppm时，对A3钢的缓蚀率为100％。钢样光亮如初，未见宏观腐蚀。
实施例2，方法同上，XM—101缓蚀剂浓度为150ppm(组分配比如上例)时，对A3钢的缓蚀率为99．73％。钢样光亮，未见宏观腐蚀。

Claims (4)

1．一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂，其特征在于：这种自来水介质缓蚀剂是由三聚磷酸钠、磷酸三乙醇胺和磷酸二氢锌所组成，它们的配比(重量比)为：
三聚磷酸钠55～65％；
磷酸三乙醇胺15～25％；
磷酸二氢锌15～25％。
2．如权利要求1所述的一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂，其特征在于：这种自来水介质缓蚀剂的抑制浓度为50ppm～250ppm。
3．一种权利要求1的抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂的制备方法，其特征在于：先取适量水，加入计算量的磷酸和三乙醇胺，充分搅拌，并静置片刻，再加入计算量的氧化锌，继续搅拌至全溶，然后加入计算量的三聚磷酸钠，搅拌至全溶，最后补足水量，搅匀，即成符合要求的缓蚀剂混合液。
4．一种权利要求1的抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂的使用方法，其特征在于：这种自来水介质缓蚀剂的三种组分的混合物配制成溶液的形式使用，总含量为100mg／ml。
CN97123364A 1997-12-08 1997-12-08 一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其应用 Expired - Fee Related CN1060538C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN97123364A CN1060538C (zh) 1997-12-08 1997-12-08 一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN97123364A CN1060538C (zh) 1997-12-08 1997-12-08 一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1219608A CN1219608A (zh) 1999-06-16
CN1060538C true CN1060538C (zh) 2001-01-10

Family

ID=5177108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN97123364A Expired - Fee Related CN1060538C (zh) 1997-12-08 1997-12-08 一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1060538C (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7632458B2 (en) * 2006-01-31 2009-12-15 General Electric Company Corrosion inhibitor treatment for closed loop systems
CN102465300B (zh) * 2010-11-10 2013-05-15 中国科学院生态环境研究中心 抑制铸铁在含硫酸根及氯离子的自来水中被腐蚀的缓蚀剂
CN115613034A (zh) * 2022-11-15 2023-01-17 鲁西化工集团股份有限公司煤化工一分公司 一种减弱空分装置水冷塔底部腐蚀工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1069529A (zh) * 1992-08-20 1993-03-03 中国石油化工总公司 高温油相缓蚀剂
CN1111683A (zh) * 1995-04-19 1995-11-15 何秋霞 用于hcl-h2s-h2o的腐蚀体系中的缓蚀剂
CN1144780A (zh) * 1996-08-09 1997-03-12 北京北方大康科贸有限责任公司 一种清洗汽车水箱内壁水垢的高效快速除垢剂

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1069529A (zh) * 1992-08-20 1993-03-03 中国石油化工总公司 高温油相缓蚀剂
CN1111683A (zh) * 1995-04-19 1995-11-15 何秋霞 用于hcl-h2s-h2o的腐蚀体系中的缓蚀剂
CN1144780A (zh) * 1996-08-09 1997-03-12 北京北方大康科贸有限责任公司 一种清洗汽车水箱内壁水垢的高效快速除垢剂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国腐蚀与防护学报1988,8(1) 1998.8.1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1219608A (zh) 1999-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0538970B1 (en) Corrosion inhibition with water-soluble rare earth chelates
EP0033417B1 (en) Method of and composition for inhibiting corrosion
CA2740635A1 (en) Compositions and methods for inhibiting corrosion in aqueous media
JP4298927B2 (ja) スケ−ル及び腐食抑制用組成物
US4744949A (en) Method for preventing corrosion in aqueous systems
DE2624572A1 (de) Verfahren zur inhibierung der korrosion von metallen
EP0599485B1 (en) Method of inhibiting corrosion in aqueous systems
JPH0215184A (ja) モリブデン酸塩組成物による腐食抑制法
US4240925A (en) Inhibition of pitting corrosion
Gunasekaran et al. Inhibition by phosphonic acids‐an overview
CA2015718A1 (en) Inhibition of corrosion in aqueous systems
CN1060538C (zh) 一种抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其应用
US4904413A (en) Cooling water corrosion control method and composition
CN1092249C (zh) 抑制钢铁在自来水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其使用方法
CN1092247C (zh) 抑制钢铁在盐水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其使用方法
CN1092250C (zh) 抑制钢铁在食盐中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其使用方法
CN101660162B (zh) 一种抑制钢铁在自来水或海水中腐蚀的缓蚀剂及其使用方法
CN1092248C (zh) 抑制钢铁在海水中腐蚀的缓蚀剂、制备方法及其使用方法
CN1023207C (zh) 锅炉水质除氧剂及其生产方法
JPH0146593B2 (zh)
EP0006065A2 (en) Composition and method for inhibiting corrosion
CA1162726A (en) Prevention of corrosion in aqueous systems
AU617791B2 (en) Method and compositions for controlling corrosion in low and high hardness water
CA1340659C (en) Anti-scale and corrosion inhibitor
JPS6296683A (ja) 水系における金属類のスケ−ル抑制を兼ねた腐食防止剤

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee