CN86104445A

CN86104445A - 一种防止钢铁腐蚀的缓蚀剂

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Publication number: CN86104445A
Application number: CN86104445.2A
Authority: CN
Inventors: 苏永廉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-21
Filing date: 1986-06-21
Publication date: 1987-12-30
Also published as: CN1010233B

Abstract

本发明提供的钢铁缓蚀剂，组分中含有(重量％)0.4～6的植物提取物，在pH＝1—10的水溶液中，对碳钢和铁均有优良的缓蚀性能。碳钢在含2％本缓蚀剂的中性水中，24及360小时后的缓蚀率为100％和98.2％。碳钢在该体系中浸泡一年不生锈；在该体系中浸泡一个月，取出后表面可保持3个月不生锈。

Description

本发明属于金属防腐领域，添加在冷却用水或工业用水中，对与水接触的铁有显著的防腐蚀效果，对环境无污染的金属缓蚀剂。

一般金属如铁，在使用环境中会发生种种腐蚀，对它们的防腐方法之一是加缓蚀剂。

金属缓蚀剂有无机物及有机物、无机物系列的缓蚀剂如铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸盐等，它们在金属表面，形成一层钝化膜以防止金属腐蚀;有机物系列的缓蚀剂如胺类、亚胺类、醛类、醇类、树脂酸类、杂环化合物和咪唑类等，它们吸附在金属表面形成一个隔离层，而防止金属腐蚀，故亦称为吸附型缓蚀剂。

无机物系列缓蚀剂有显著的防腐蚀效果，但是有毒，对环境有污染，有的使用不安全易发生孔蚀。因此有机物缓蚀剂为人们所关注，应用较多的有胺类及羧酸类。胺类缓蚀剂有恶臭，且已有的缓蚀剂有的仅适用于中性或碱性介质，有的仅适用于酸性介质，对介质的PH适应范围较窄。

本发明针对上述缺点，研制了防蚀效果大，低毒或无毒，安全性好，对介质的PH适应范围较宽的缓蚀剂。

本发明提供的缓蚀剂可用于冷却循环水或其他工业用水中及矿井酸性水中碳钢和铁制件的缓蚀剂。它能够提高金属的自然腐蚀电位，减缓金属腐蚀，如一种碳钢在无缓蚀剂的中性水中，其自然腐蚀电位为-684Vm，加入2%本发明的缓蚀剂后，其自然腐蚀电位为-180Vm，自然腐蚀电位提高了504Vm，使用本发明的缓蚀剂，不会有孔蚀的危险，而且能自动修复破损的保护膜。

这种含有植物提取物的缓蚀剂，可作为冷却循环水，酸性水介质或碱性水介质中碳钢和铁的缓蚀剂，既可用于PH为6～8的中性水介质或PH为8～10的碱性水介质中碳钢和铁的缓蚀剂，也可作为PH为1～5的稀硫酸，稀盐酸或稀硝酸的水介质中碳钢和铁的缓蚀剂，具有较宽的PH适用范围。

本发明提供的这种防止钢铁腐蚀的缓蚀剂，组成物中含有（重量%）0.4～6.0的植物提取物，0～5.0的配合剂和平衡量的水。这类组成物的PH为1～11。

本发明提供的缓蚀剂配方中，含有的植物提取物是从造纸黑液或亚铵法造纸废液中提取，提取物是一种含有羰基化合物，羧基化合物及多种氨基酸的混合物。它的提取方法，对二种不同的造纸废液不尽相同，主要包括以下几个步骤：用酸酸化造纸废液，酸化可以用盐酸也可以用硫酸，使PH＝1～5，有沉淀物析出，过滤分离沉淀物并用水进一步提纯，提纯物用氨水中和，也可以用三乙醇胺，二甲基亚矾、三羟基胺基甲烷或氢氧化钠中任何一种，然后加入配合剂，用一般的方法混合成本发明中所说的缓蚀剂。这里所说的配合剂本质上是亚硝酸钠，碳酸氢钠或磷酸钠中的一种。

为了进一步说明问题，下面再用一个实际例子来说明上述制备工艺过程：取100毫升的造纸黑液，在不断搅拌下，加入10～40毫升36～38%的盐酸溶液，使黑液的PH＝1～5，继续搅拌片刻，滤去液体，得到固体沉淀物，以水洗涤提纯沉淀物，提纯物再用10～20毫升氨水中和，浆料经浓缩成干粉或不浓缩，直接与配合剂混合，制成所说的缓蚀剂。

按本发明提供的缓蚀剂配制方法，可配制适用于中性或碱性水介质中的钢铁缓蚀剂，其组成物含量（重量%）为：0.4～1.2的植物提取物，0.4～5.0的配合剂和平衡量的水，制成缓蚀剂的PH为9～11。这种缓蚀剂可以作为冷却水***，PH为6～8的水介质或PH为8～10的其他工业用水***中碳钢和铁的缓蚀剂，使用量为1～5%。如在自来水中加2%这种缓蚀剂，用失重法测定碳钢在24小时、48小时和360小时的缓蚀率分别为100%、98.4%和98.2%。

配制适用于酸性介质中钢铁缓蚀剂，其组成物含量（重量%）为：4～6的植物提取物和平衡量的水，组成物的PH为6～7。这种缓蚀剂配方，可以作为PH1～5的酸性介质中碳钢和铁的缓蚀剂。这里所说的酸性介质可以是稀硫酸，也可以是稀盐酸或稀硝酸的水介质，酸的含量（重量%）在0.01～0.06范围内，水介质的PH值为1～5。在上述这三种稀酸水介质中，本发明的缓蚀剂，对碳钢和铁具有近乎相似的缓蚀效果，使用量为1～10%。如在PH＝3的酸性介质中，加入1%的这种缓蚀剂，用失重法测定了碳钢在稀硫酸、稀盐酸和稀硝酸水溶液中72小时的缓蚀率，分别为88.2%、88.8%和80.2%。

本发明提供的缓蚀剂，在中性水介质中与现有缓蚀剂磷酸钠、氨水比较了对碳钢的缓蚀性能。磷酸钠或氨水的使用量为0.5%，本发明缓蚀剂的使用量为2%，分别按失重计算了24小时、48小时、72小时及360小时的缓蚀率。在24小时内的缓蚀率，磷酸钠、氨水与本缓蚀率分别为93.2%、96.7%和100%，三者均在90%以上。但是经过48小时及72小时之后，含磷酸钠或氨水体系的缓蚀率激剧下降，磷酸钠的缓蚀率分别为75.0%和46.8%，氨水的缓蚀率分别为59.9%和17.0%，而本缓蚀剂在360小时后的缓蚀性能仍保持稳定，缓蚀率为98.4%和98.2%。实验表明，把碳钢浸泡在含2%本缓蚀剂的中性水中，一年之久也不生锈，取出后还可历时长久不生锈。如果把碳钢在上述体系中处理一个月，取出暴露于空气中，可保持2至3个月不生锈，具有优良的缓蚀性能，且毒性低或无毒，无恶臭，成本低廉。

下面再用几个实例进一步说明本发明，但是并不局限在这几个实例配方范围。

选择碳钢试样尺寸为50毫米×25毫米×2.5毫米，经表面酸洗除去氧化皮。在试验介质中，根据试样失重，按下式计算缓蚀率：

η= (v₀-v)/(v₀) ×100%

η-缓蚀率;

V₀-无缓蚀剂时试样的腐蚀速度，用克/米²·小时表示;

V-有缓蚀剂时试样的腐蚀速度，用克/米²·小时表示。

实例1、2是以亚硝酸钠为配合剂。

实例 1 2

组分重量%

植物提取物 0.9 0.6

亚硝酸钠 2 4

氨 0.4 0.5

水平衡量平衡量

性能

使用介质PH 8.5 8.5

使用量 2% 2%

缓蚀率：24小时 100 100

48小时 98.4 98.4

72小时

360小时 98.2 98.0

应用效果：试样浸泡一年不生锈，与例一基本

浸泡一个月，移出后相似。

3个月不生锈。

实例3是用碳酸氢钠为配合剂;实例4用磷酸钠为配合剂;实例5未加配合剂。

实例 3 4 5

组分重量%

植物提取物 0.5 1.2 6

碳酸氢钠 5.0

磷酸钠 1.2

氢氧化钠 0.8

水平衡量平衡量平衡量

性能

使用介质PH 8.0 10 6.5

使用量 5% 2% 1%

缓蚀率：24小时 89.2 99.8 84.9

% 48小时 72.3 97.6 84.2

72小时 56.2 97.4 84.3

应用效果：试样浸泡20 试样浸泡试样浸20

天不生锈，移半年不生天不生锈。

出后一周内不锈，移出

生锈。后3个月

不生锈。

实例6是在酸性介质中，不加配合剂时本缓蚀剂的缓蚀性能比较。

实例 6

组分重量%

植物提取物 4

水平衡量

性能

使用介质 0.06%HCl 0.02%HNO₂0.01%H₂SO₄

PH 3 3 3

使用量 1% 1% 1%

缓蚀率：24小时 89.2 80.6 88.4

48小时

72小时 88.8 80.2 88.2

应用效果：试样在上列体系中24小时变成蓝黑色，观

察25天仍不生锈，不腐蚀。

实例7，与已知缓蚀剂缓蚀性能比较。

Claims

1、一种防止钢铁腐蚀的缓蚀剂，其特征在于含有一种植物提取物，其组成含量(重量%)为：

0.4-6.0 植物提取物

0-5.0 配合剂

平衡量的水。

2、按照权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于所说的植物提取物是从造纸黑液或亚铵法造纸废液中提取，提取物是含有羰基化合物，羧基化合物及多种氨基酸的混合物。

3、按照权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于所说的配合剂是亚硝酸钠、碳酸氢钠或磷酸钠中的一种。

4、按照权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于所说的缓蚀剂的PH为1-11。

5、按照权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于含有（重量%）0.4-1.2的植物提取物，0.4-5.0的配合剂和平衡量的水。

6、按照权利要求5所述的缓蚀剂，其特征在于所说的缓蚀剂的PH为9-11。

7、按照权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于含有（重量%）4-6的植物提取物和平衡量的水。

8、按照权利要求7所述的缓蚀剂，其特征在于所说的缓蚀剂的PH为6-7。

9、按照权利要求1、2所述的缓蚀剂的制备方法，其特征在于包括以下几个步骤：

a）用盐酸或硫酸酸化造纸废液;

b）分离沉淀物及提纯分离物;

c）中和提纯物;

d）用一般已知方法加入配合剂制成缓蚀剂。

10、按照权利要求9所述的方法，其特征在于操作步骤c中所用的中和剂是氨，三乙醇胺、二甲基亚砜、三羟基胺基甲烷或氢氧化钠中的一种。

11、应用权利要求1所述的缓蚀剂，作为冷却循环水，酸性水介质或碱性水介质中碳钢、铁制件的缓蚀剂。

12、应用权利要求1、3所述的缓蚀剂作为冷却水***，PH为6～8的水解质或PH为8～10的水介质中碳钢和铁的缓蚀剂。

13、应用权利要求1、7所述的缓蚀剂作为PH为1～5的稀硫酸，稀盐酸或稀硝酸水介质中碳钢和铁的缓蚀剂。