CN87102313A - 改进缓蚀剂在工业冷却水中性能的方法 - Google Patents
改进缓蚀剂在工业冷却水中性能的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN87102313A CN87102313A CN87102313.XA CN87102313A CN87102313A CN 87102313 A CN87102313 A CN 87102313A CN 87102313 A CN87102313 A CN 87102313A CN 87102313 A CN87102313 A CN 87102313A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- acid
- hydrogen
- phosphonate
- polymkeric substance
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title abstract description 28
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title abstract description 28
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 title description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 44
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000008233 hard water Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 37
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 27
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 20
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 17
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011575 calcium Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000011734 sodium Chemical group 0.000 claims description 11
- JJJOZVFVARQUJV-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexylphosphonic acid Chemical compound CCCCC(CC)CP(O)(O)=O JJJOZVFVARQUJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011591 potassium Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical group [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 3
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 claims description 3
- LOGBRYZYTBQBTB-UHFFFAOYSA-N butane-1,2,4-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)CCC(C(O)=O)CC(O)=O LOGBRYZYTBQBTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 4
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 abstract description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- ZAWQXWZJKKICSZ-UHFFFAOYSA-N 3,3-dimethyl-2-methylidenebutanamide Chemical compound CC(C)(C)C(=C)C(N)=O ZAWQXWZJKKICSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 abstract 1
- GFMYEVPBEJFZHH-UHFFFAOYSA-N CP(O)(O)O Chemical compound CP(O)(O)O GFMYEVPBEJFZHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- -1 phospho Chemical class 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 7
- XFHJDMUEHUHAJW-UHFFFAOYSA-N n-tert-butylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)(C)NC(=O)C=C XFHJDMUEHUHAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000001118 alkylidene group Chemical group 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MXYOPVWZZKEAGX-UHFFFAOYSA-N 1-phosphonoethylphosphonic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(C)P(O)(O)=O MXYOPVWZZKEAGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OGBVRMYSNSKIEF-UHFFFAOYSA-N Benzylphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CC1=CC=CC=C1 OGBVRMYSNSKIEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical group 0.000 description 2
- XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N allyl alcohol Chemical compound OCC=C XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003818 basic metals Chemical group 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- GATNOFPXSDHULC-UHFFFAOYSA-N ethylphosphonic acid Chemical compound CCP(O)(O)=O GATNOFPXSDHULC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- MBKDYNNUVRNNRF-UHFFFAOYSA-N medronic acid Chemical compound OP(O)(=O)CP(O)(O)=O MBKDYNNUVRNNRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHIWKHZACMWKOJ-UHFFFAOYSA-N methyl isobutyrate Chemical compound COC(=O)C(C)C BHIWKHZACMWKOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)=C JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 1-hexanamine Chemical compound CCCCCCN BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SEHJHHHUIGULEI-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethylphosphonic acid Chemical class OCCP(O)(O)=O SEHJHHHUIGULEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GASMGDMKGYYAHY-UHFFFAOYSA-N 2-methylidenehexanamide Chemical group CCCCC(=C)C(N)=O GASMGDMKGYYAHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROPQINLWRARCTM-UHFFFAOYSA-N 2-phosphonopropan-2-ylphosphonic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(C)(C)P(O)(O)=O ROPQINLWRARCTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HTJDQJBWANPRPF-UHFFFAOYSA-N Cyclopropylamine Chemical group NC1CC1 HTJDQJBWANPRPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGWDUNBJIMUFAP-KVVVOXFISA-N Ethanolamine Oleate Chemical compound NCCO.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O KGWDUNBJIMUFAP-KVVVOXFISA-N 0.000 description 1
- 240000004859 Gamochaeta purpurea Species 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- PHNUNRMNGQBYAD-UHFFFAOYSA-N OC(C(C(CC)(CC)P(O)(O)=O)=CC)CCC Chemical compound OC(C(C(CC)(CC)P(O)(O)=O)=CC)CCC PHNUNRMNGQBYAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical group C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- ZPOLOEWJWXZUSP-WAYWQWQTSA-N bis(prop-2-enyl) (z)-but-2-enedioate Chemical compound C=CCOC(=O)\C=C/C(=O)OCC=C ZPOLOEWJWXZUSP-WAYWQWQTSA-N 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPODCVUTIPDRTE-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) hexanedioate Chemical compound C=CCOC(=O)CCCCC(=O)OCC=C FPODCVUTIPDRTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- OIWOHHBRDFKZNC-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC1CCCCC1 OIWOHHBRDFKZNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YQLZOAVZWJBZSY-UHFFFAOYSA-N decane-1,10-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCCN YQLZOAVZWJBZSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- GLVVKKSPKXTQRB-UHFFFAOYSA-N ethenyl dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OC=C GLVVKKSPKXTQRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFSIMBWBBOJPJG-UHFFFAOYSA-N ethenyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC=C AFSIMBWBBOJPJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000266 injurious effect Effects 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDAXFOBOLVPGLV-UHFFFAOYSA-N isobutyric acid ethyl ester Natural products CCOC(=O)C(C)C WDAXFOBOLVPGLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical group 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 150000002689 maleic acids Chemical class 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N methyl vinyl ether Chemical compound COC=C XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940102859 methylene diphosphonate Drugs 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- YRVUCYWJQFRCOB-UHFFFAOYSA-N n-butylprop-2-enamide Chemical group CCCCNC(=O)C=C YRVUCYWJQFRCOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCUUFSAXZMGPGH-UHFFFAOYSA-N penta-1,4-dien-3-one Chemical class C=CC(=O)C=C UCUUFSAXZMGPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000004344 phenylpropyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- FBCQUCJYYPMKRO-UHFFFAOYSA-N prop-2-enyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC=C FBCQUCJYYPMKRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- OSFBJERFMQCEQY-UHFFFAOYSA-N propylidene Chemical group [CH]CC OSFBJERFMQCEQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical class NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 1
- 230000036647 reaction Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- VRFQDZQUTDJJMF-UHFFFAOYSA-N toluene;2h-triazole Chemical compound C1=CNN=N1.CC1=CC=CC=C1 VRFQDZQUTDJJMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003258 trimethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000207 volumetry Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
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
- C23F11/10—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 using organic inhibitors
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)
- Magnetic Heads (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
pH至少为8的工业冷却硬水缓蚀方法，该方法所用的组合物包含能在含水的碱性环境中缓蚀的水溶性有机磷酸盐和丙烯酸与某些取代的丙烯酰胺(如叔-丁基丙烯酰胺)的共聚物或三元共聚物。
Description
本发明是一种防止pH至少为8的工业冷却硬水腐蚀的方法，该方法所用的组合物包含能在含水的碱性环境中缓蚀的水溶性有机膦酸盐和丙烯酸与某些取代的丙烯酰胺（如叔-丁基丙烯酰胺）的共聚物或三元共聚物。
“膦酸盐”这一术语指的是含一个或一个以上-PO3H2基的有机物质及其盐。对于本发明特别有用的膦酸盐包括1-羟基-1，1-乙烷二膦酸（HEDP），2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸（PBTC），氨基-三亚甲基膦酸（AMP）以及它们的盐。列举的聚合物、膦酸盐和组合物的浓度、用量和（或）范围均指有效成分。
腐蚀是在金属氧化成各自的离子和（或）不溶的盐时发生的。例如，金属铁的腐蚀就是铁转化成+2或+3氧化态的可溶铁或不溶的氧化铁和氢氧化铁。腐蚀还具有双重性，它表现在一方面有一部分金属表面被除去，另一方面又由于生成不溶的盐而有淀积物聚积。失去金属使装置的结构完整性降低，最后会在水***与作业流之间发生泄漏。
已知铁在充氧水中的腐蚀是由下面成对的电化学过程引起的：
防止金属被充氧水腐蚀的典型方法是在金属表面形成保护性阻挡层。这种阻挡层阻止氧与金属表面接触使金属氧化。一种化学添加剂要起到缓蚀剂的作用就要便于使该过程发生，使生成不透氧的阻挡层并能保持。通过与阴极或阳极半电池反应的相互作用便能做到这一点。
缓蚀剂能与阳极反应1起相互作用使所得的Fe+2生成不透氧阻挡层，防止进一步腐蚀。要实现这一点，缓蚀剂化合物中应包括这样一些成分：能直接与Fe+2起反应使其沉淀的成分;能促进Fe+2氧化为典型的难溶的Fe+3化合物的成分;或有助于生成不溶的Fe+3化合物的成分。
缓蚀剂起作用的另一方法是使氧在腐蚀阴极还原。反应2代表腐蚀过程中氧被还原的半电池。该反应的产物是羟基（OH-）离子。由于有羟基生成，受到以氧为媒介的腐蚀作用的金属表面的pH一般比周围介质高得多。许多化合物在pH值高的情况下溶解度降低。这些化合物能在腐蚀阴极沉淀，如果沉淀的形式是不透氧而且是不导电的，这些化合物就起到有效的缓蚀剂的作用。
缓蚀剂是通过创造一种能使腐蚀过程在金属表面引起抑制性反应的环境而起作用的。要使缓蚀剂组合物有效地作用，组合物的组分不应在疏松介质条件下沉淀。文献中已有过大量关于通过动态抑制而有效地防止这种沉淀的缓蚀剂的叙述。其中一例是美国专利第3，880，765号，该专利介绍了用聚合物防止碳酸钙沉淀的方法。
美国专利第4，303，568号叙述了将无机磷酸盐和膦酸盐与临界缓蚀剂（threshold inhibitor）一起使用以控制充氧水引起的腐蚀。美国专利第4，443，340号进一步研究了这种方法，它指出在有溶解铁的情况下仅含无机磷酸盐和聚合物型缓蚀剂的组合物也能很好地起作用。
为达到缓蚀的目的，既要采用缓蚀剂又要改变介质的化学性质。美国专利第4，547，540号介绍的一种缓蚀方法是依靠在高pH和高碱度的条件下进行操作。由于该方法不必采用无机磷酸盐，所得的产物从对环境的影响的观点来看是更合乎要求的。
本发明描述含有一系列独特的聚合物、膦酸盐和供选用的芳香吡咯的膦酸盐缓蚀化合物。采用这些聚合物大大地改善了缓蚀剂的性能。
美国专利第4，566，973号讨论了本发明的共聚物用作水垢抑制剂的问题。一般这些化合物是含叔丁基丙烯酰胺单元和别的共聚用单体的共聚物。我们发现这些化合物是有效的膦酸钙缓蚀剂，而且可作为含膦酸盐的缓蚀剂化合物的有效组分。
本发明是一种改进膦酸盐缓蚀剂在pH至少为8的硬水***中的性能的方法，即在该硬水***中投配5～50ppm包含下列物质的组合物：
Ⅰ，一种能在含水的碱性环境中缓蚀的水溶性有机膦酸盐，和
Ⅱ，一种水溶性非交联无规聚合物，该聚合物的组成为每100份（重量）聚合单体中含50～90份（重量）丙烯酸和10～50份（重量）取代的丙烯酰胺，所述聚合物的重均分子量约为1，000～50，000，丙烯酸和取代的丙烯酰胺的聚合单元的定义可用下面的化学式表示：
式中m约为10～700，n约为0.1～350，受分子量限制，
R和R1各选自氢和甲基;
X选自氢、钠、钾、钙、铵和镁部分;
R2和R3各选自氢和总共含1～8个碳原子的取代基和未取代基，其中R2和（或）R3上的取代基系选自烷基、芳基和酮基，其条件是R2和（或）R3不是氢;
组合物中聚合物与膦酸盐的重量比为0.2/1～2/1。
一般说来，任何能在碱性体系中起缓蚀作用的水溶性膦酸盐都可用于本发明。可参看美国专利第4，303，568号，该专利列举了许多有代表性的膦酸盐，其公开的内容在此加以引述。
有机膦酸化合物是那些具有碳-磷键的，即：
在上述范围内的化合物一般属于下列通式表示的三种类型之一：
式中R为约含1～6个碳原子的低级烷基，如甲基、乙基、丁基、丙基、异丙基、戊基、异戊基和己基;含1～6个碳原子的取代的低级烷基，如羟基和氨基取代的烷基;单环芳基，如苯基、苯等;取代的（如羟基、氨基取代的）单环芳族化合物、低级烷基取代的芳族化合物（如苄基膦酸）;M为水溶性阳离子，如钠、钾、胺、锂等或氢。
该化学式所包括的化合物的具体例子有：
甲基膦酸
CH3PO3H2
乙基膦酸
CH3CH2PO3H2
2-羟乙基膦酸
2-氨乙基膦酸
异丙基膦酸
苯膦酸
C6H5-PO3H2
苄基膦酸
C6H5CH2PO3H2
式中R1为约含1～12个碳原子的亚烷基或约含1～12个碳原子的取代的亚烷基，如羟基、氨基等取代的亚烷基，M的定义同前。
上述化学式所包括的具体的典型化合物及其化学式如下：
亚甲基二膦酸
H2O3P-CH2-PO3H2
亚乙基二膦酸
H2O3P-CH（CH3）PO3H2
异亚丙基二膦酸
（CH3）2C（PO3H2）2
1-羟基，亚乙基二膦酸（HEDP）
六亚甲基二膦酸
H2O3P-CH2（CH2）4CH2-PO3H2
三亚甲基二膦酸
H2O3P-（CH2）3-PO3H2
十亚甲基二膦酸
H2O3P-（CH2）10-PO3H2
1-羟基，亚丙基二膦酸
H2O3PC（OH）CH2（CH3）PO3H2
1，6-二羟基，1，6-二甲基，六亚甲基二膦酸
H2O3PC（CH3）（OH）（CH2）4C（CH3）（OH）PO3H2
二羟基，二乙基亚乙基二膦酸
H2O3PC（OH）（C2H5）C（OH）（C2H5）PO3H2
式中R2为约含1～4个碳原子的低级亚烷基，或氨基或羟基取代的低级亚烷基;R3为[R2-PO3M2]H，OH，氨基，取代的氨基，含1～6个碳原子的烷基，含1～6个碳原子的取代的烷基（如OH、NH2取代的），单环芳基和取代的单环芳基（如OH、NH2取代的）;R4为R3或用下面的化学式表示的基团：
式中R5和R6各为氢，约含1～6个碳原子的低级烷基，取代的低级烷基（如OH、NH2取代的），氢，羟基，氨基，取代的氨基，单环芳基和取代的单环芳基（如OH和氨基取代的）;R7为R5、R6或R2-PO3M2基（R2的定义同上）;n为1～约15之中的一个数;Y为约1～约14之中的一个数;M的定义同前。
上述化学式所包括的典型化合物或其化学式如下：
次氮基-三（亚甲基膦酸）
N（CH2PO3H2）3
亚氨基-二（亚甲基膦酸）
NH（CH2PO3H2）2
正丁基-氨基-二（甲基膦酸）
C4H9N（CH2PO3H2）2
癸基-氨基-二（甲基膦酸）
C10H21N（CH2PO3H2）2
三钠-十五烷基-氨基-二甲基膦酸盐
C15H31N（CH2PO3HNa）（CH2PO3Na2）
正丁基-氨基-二（乙基膦酸）
C4H9N（CH2CH2PO3H2）2
四钠-正丁基-氨基-二（甲基膦酸盐）
C4H9N（CH2PO3Na2）2
三铵-十四烷基-氨基-二（甲基膦酸盐）
C14H29N（CH2PO3（NH4）2）CH2PO3HNH4
苯基-氨基-二（甲基膦酸）
C6H5N（CH2PO3H2）2
4-羟基-苯基-氨基-二（甲基膦酸）
HOC6H4N（CH2PO3H2）2
苯基丙基氨基-二（甲基膦酸）
C6H5（CH2）3N（CH2PO3H2）2
四钠苯基乙基氨基-二（甲基膦酸）
C6H5（CH2）2N（CH2PO3Na2）2
亚乙基二胺四（甲基膦酸）
（H2O3PCH2）2N（CH2）2N（CH2PO3H2）2
三亚甲基二胺四（甲基膦酸）
（H2O3PCH2）2N（CH2）3N（CH2PO3H2）2
七亚甲基二胺四（甲基膦酸）
（H2O3PCH2）2N（CH2）7N（CH2PO3H2）2
十亚甲基二胺四（甲基膦酸）
（H2O3PCH2）2N（CH2）10N（CH2PO3H2）2
十四亚甲基二胺四（甲基膦酸）
（H2O3PCH2）2N（CH2）14N（CH2PO3H2）2
亚乙基二胺三（甲基膦酸）
（H2O3PCH2）2N（CH2）2NHCH2PO3H2
亚乙基二胺二（甲基膦酸）
H2O3PCH2）2NH（CH2）2NHCH2PO3H2
n-己胺二（甲基膦酸）
C6H13N（CH2PO3H2）2
二亚乙基三胺五（甲基膦酸）
（H2O3PCH2）2N（CH2）2N（CH2PO3H2）-
（CH2）2N（CH2PO3H2）2
乙醇胺二（甲基膦酸）
HO（CH2）2N（CH2PO3H2）2
n-己基-氨基（异亚丙基膦酸）甲基膦酸
C6H13N（C（CH3）2PO3H2）（CH2PO3H2）
三羟甲基，甲基胺二（甲基膦酸）
（HOCH2）3CN（CH2PO3H2）2
三亚乙基四胺六（甲基膦酸）
（H2O3PCH2）2N（CH2）2N（CH2PO3H2）（CH2）2N-
（CH2PO3H2）（CH2）2N（CH2PO3H2）2
单乙醇，二亚乙基三胺三（甲基膦酸）
HOCH2CH2N（CH2PO3H2）（CH2）2NH（CH2）2N-
（CH2PO3H2）2
氯亚乙基胺二（甲基膦酸）
ClCH2CH2N（（CH2PO（OH）2）2
列举上述化合物仅仅是为了达到举例说明的目的，而并不是要全部列出适用于本发明范围的化合物。
最好的膦酸盐是下面两种化合物
A.2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸和
B.1-羟乙烷-1，1-二膦酸。
虽然这些膦酸盐都可各自与一种或多种聚合物一起使用，但使用膦酸盐的混合物（如A与B的混合物）时效果更好。混合使用时A与B的重量比为0.5/1～4/1，较好的为0.5/1～2/1，最好为0.67/1左右。
除膦酸盐外还可采用添加剂，如甲苯***。甲苯***对于减轻铜的腐蚀是有效的。
水溶性非交联无规共聚物在美国专利第4，566，973号中有详细的叙述，专利权人对其所作的具体叙述如下：
适用于这里的共聚物是含有用下面的结构式表示的丙烯酸和取代的丙烯酰胺聚合单元的无规聚合物：
式中m和n约为0.1～700范围内的数，m约在10～700范围内，n约在0.1～350范围内，受分子量限制;R和R1各选自氢和甲基;X为氢，碱金属，碱土金属或铵，特别是氢、钠、钾、钙、铵和镁;R2和R3各选自氢，总共含1～8个碳原子的烷基或取代的烷基，其条件是R2和R3不能都是氢，但其中之一（R2或R3）可以是氢。R2和R3基上的取代基包括烷基、芳基和酮基，但在优先选用的具体方案中R2和R3各选自含1～8个碳原子的烷基和含1～8个碳原子的取代的烷基（含一个酮取代基）。R2和R3的具体例子包括叔丁基，异丙基、异丁基、甲基、2-（2，4，4-三甲基戊基）和2-（2-甲基-4-氧戊基）。
适用于此目的的丙烯酸一般是指含3～4个碳原子的单不饱和一元羧酸。这种酸的具体例子包括丙烯酸和甲基丙烯酸，最好是丙烯酸。这里所说的取代的丙烯酰胺一般是指那种其氮原子被含1～8个碳原子的烷基所取代的丙烯酰胺。
其它共聚用单体，只要它不会给所要求的性能带来有害的影响，也可与丙烯酸和取代的丙烯酰胺一起使用。这类共聚用单体的例子包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，丙烯腈，乙烯基酯等。
共聚用单体中的丙烯酸单元可以是酸的形式或中和的形式，在中和形式中，羧基的氢被碱金属、碱土金属或铵阳离子所取代，它取决于中和介质。一般，共聚用单体可用强碱如氢氧化钠中和，这时丙烯酸单元的羧基上的氢被钠取代。用胺作中和剂时，氢被铵基取代。有用的共聚用单体包括未中和的、部分中和的和完全中和的三类。
单体聚合结果生成基本上是非交联的无规共聚物，其分子量可用试差法进行调节。最好能获得高产率的共聚物，即产率为共聚用单体的重量的50～99%左右。
上述类型的聚合物还可这样改性，即在其结构中引入含选自酰氨基、低级烷基酯和顺丁烯二酸盐等基团的非离子的或阳离子的极性基团的三聚用单体，其重量可达30%。
可用于聚合以生成三元聚合物的较好的单体的例子有丙烯酰胺，丙烯酸甲酯或乙酯，顺丁烯二酸酐。其它可采用的极性单体的例子有乙烯基乙酸酯，丙烯腈，各种乙烯基甲酮，乙烯基醚等。下列化合物可作为这些单体的例子：乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基醚、甲基丙烯腈、烯丙醇、甲基丙烯酸甲酯、μ-二乙氨乙基甲基丙烯酸酯、乙烯基三甲基乙酸酯、异丁酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、N-乙烯基酰亚胺、N-乙烯基内酰胺、二甘醇-二甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸二烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯等。
生成的聚合物的重均分子量可为约1，000～约50，000，最好约为2，000～30，000，是用含水凝胶渗透色谱法以分子量已知的聚苯乙烯作参比物质而测得的。
用一般的KOH滴定法测得生成的共聚物的酸值为310～约740，相当于40～约95%重量分数的含COOH基的单体单元。最好聚合物含50%（重量）以上的游离羧基且酸值在390～约700的范围内。
下面表A所述为优先选用的第1～12号聚合物组合物。
表A 聚合物质
聚合物组合物编号 M.W. 组成（摩尔%）
1 （9300） AA/t-BAm（88∶12）
2 （1200） AA/t-BAm（88∶12）
3 （17700） AA/t-BAm（88∶12）
4 （25900） AA/t-BAm（88∶12）
5 （8900） AA/EA/t-BAm（86∶8∶6）
6 （9400） AA/Am/t-BAm（84∶11∶5）＊
7 （8200） AA/MAA/t-BAm（68∶19∶13
8 （13300）＊ AA/MAA/t-BAm（68∶19∶13
9 （14300）＊ AA/MAA/t-BAm（68∶19∶13
10 （15700）＊ AA/MAA/t-BAm（68∶19∶13
11 （15600） AA/MAA/t-BAm（68∶19∶13
12 （23000） AA/MAA/t-BAm（68∶19∶13
重均分子量即M.W.或Mw。
＊重均分子量系用含水凝胶渗透色谱法以四氢呋喃（THF）为洗脱液而测定的。
第1～4号聚合物组合物是丙烯酸和叔丁基丙烯酰胺（t-BAm）的未中和共聚物。第5号聚合物组合物、第6号聚合物组合物和第7～12号聚合物组合物都是三元共聚物，分别含丙烯酸乙酯（EA）、丙烯酰胺（Am）和甲基丙烯酸（MAA）附加单体单元。
这些聚合物的一个显著特点是具有叔-丁基丙烯酰胺单元。这种空间位阻的疏水丙烯酰胺基具有极好的抗水解性，因而该单元使聚合物具有优异的特性。
由丙烯酸和叔-丁基丙烯酰胺所组成的共聚物含50～90%（重量）丙烯酸和10～50%（重量）叔-丁基丙烯酰胺。较好的是含丙烯酸70～90%（重量），含叔-丁基丙烯酰胺10～30%（重量）。最好含丙烯酸80～90%（重量），含叔-丁基丙烯酰胺10～20%（重量）。
三元共聚物的重量百分数组成范围如下：
a.丙烯酸40～90，较好的是40～80，最好是60～80。
b.甲基丙烯酸5～30，较好的是10～30，最好是10～20。
c.叔-丁基丙烯酰胺5～50，较好的是10～30，最好是10～20。
水***的配料用量要使前述组分Ⅰ和Ⅱ的重量占有效成分的5～50ppm，较好的是8～40ppm，最好是15～30ppm。
开始加入这些组分时用量取上限，有利于控制腐蚀并开始形成保护膜。大约一星期后用量可减少，一直减到最佳的保持用量为止。处理的***是工业循环水和非循环冷却水，这种水由于其天然性质或经过pH调节而使其pH至少达8。***的pH宜在8～9.5的范围内，常在8.5～9.2的范围内。这些***的特点是含至少10ppm的钙离子，且会对与其接触的黑色金属和有色金属产生腐蚀作用。
下面的实施例是本方案作用的典型配方。
实施例1
将14克软化水可加入玻璃或不锈钢容器中，在搅拌下依次加入下列物质的水溶液：
7克1-羟乙烷-1，1-二膦酸[60%（重量）]，
12克2-膦酸酰基丁烷-1，2，4-三羧酸[50%（重量）]，
15.3克丙烯酸/叔-丁基丙烯酰胺共聚物[49%（重量）]。
将混合物置冰浴中冷却，然后在剧烈搅拌下将约22克50%（重量）氢氧化钠水溶液慢慢加入溶液中使混合物碱化。加碱时溶液的温度保持在130°F以下。用4.7克50%（重量）的甲苯***钠溶液将pH调至13。最后加入足量的软化水以获得100克产物。移除冷却浴并搅拌溶液直至其温度达到室温时为止。
将上述方法作简单的改变便能很容易地使组成发生变化。例如，如果减少聚合物和氢氧化钠的用量并增加最后的加水量，就会获得含低级聚合物有效成分的组成。另一方面，聚合物和缓蚀剂也可分别加入。
在实验室试验中，硬性阳离子和碱度M用CaCO3或浓度循环（cycles of concentratian）表示。Fe+n列作Fe，列出的缓蚀剂（单体的或聚合物的）是指有效成分。在热交换器沉积物的分析中，所有组分都列出化合物的化学元素或其酸形式的重量百分数。
用标准的热“烧杯”试验来，评定膦酸盐缓蚀剂的性能（表B）。采用膦酸钙抑制试验的钙和缓蚀剂储液。此外制备Bayer PBS-AM和Dequest 2010储液（1000ppm有效成分）。St.Louis，Missouri的Monsanto公司制造的Dequest-2010为羟亚乙基1，1-二膦酸（HEDP）（参看美国专利第3，959，168号）。PBS-AM是Bayer公司的2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸的商标。开始试验时将400毫升蒸馏水加到保持60±2℃的带夹套的烧杯中。加入储液使最后得到的500毫升试验液中含360ppmCa+2，10ppm缓蚀剂，5.6ppm Dequest和8ppm PBS-AM。然后用氢氧化钠水溶液将pH调至9.2。
在第1小时内每隔15分钟要人工调节试样的pH一次，以后每隔1小时调节一次。4小时的试验时间足以使这些沉淀反应稳定化。最好使每种试验溶液的一部分通过乙酸纤维素/硝酸纤维素微孔过滤器（HA型，0.45微米）。取等分的过滤试样和未过滤试样进行分光光度分析以测定膦酸盐的总含量。为了研究颗粒大小的影响，另取一份试样使之通过0.10微米微孔过滤器（VC型）。缓蚀百分率由下式确定：
缓蚀百分率＝ ([过滤的-空白])/([未过滤的-空白]) ×100
表B 膦酸钙的缓蚀作用
10ppm聚合物有效成分
5.6ppmDeqnest 2010和8ppm Bayer PBS-AM（有效成分）
360ppm Ca（CaCO3）
140°F/pH9.2/4小时
聚合物组合物编号 M.W.H2O 缓蚀率%
过滤器大小（微米）
0.45 0.10
1 （9300） 82% 26
5 （8900） 74 24
6 （9400） 8 13
11 （15600） 98 58
Versa TL-4 （19000） 95 26
在膦酸钙缓蚀试验中研究了聚合物性能与沉淀颗粒大小的函数关系，结果列于表B中。
膦酸钙“缓蚀”过程即是使颗粒的增长减少到最低程度。使垢粒保持非常小的尺寸和质量，这最终是确定聚合物性能的关键因素。采用孔的平均大小分别为0.10微米和0.45微米的过滤器能很容易地观察到聚合物性能的差别。第11号聚合物组合物（MW＝15，600）的综合性能最好，它是唯一在采用0.10微米过滤器时仍具有良好的缓蚀作用的聚合物。Versa TL-4（磺化苯乙烯与顺丁烯二酸的低分子量共聚物）和第1号、第5号聚合物组合物在用0.45微米过滤器时具有很好的缓蚀作用，但当过滤器孔径降到0.10微米时其性能迅速降低。特别是第11号聚合物组合物在试验台上的试验和中间冷却塔试验中都具有最好的综合性能。
中间冷却塔试验是一种模拟工业循环冷却水***的很多特点的动态试验。总的试验方法在D.T.Reed和R.Nass的“评定冷却水处理的小规模短期方法-是否值得？”一文（“第36届国际水会议年会记录”，Pittsburgh，Pennsylvania，Nov，4-6，1975）。
表C列出了总的操作条件。
表C
中间冷却塔试验操作条件
管编号 金属＊/热负荷（英热量单位/平方英尺-小时）
8 MS/15，000（顶部）
7 SS/15，000
6 MS/12，400
5 Adm/5，000
4 MS/5，000
3 SS/12，400
2 Adm/12，400
1 SS/12，400（底部）
补充水： 合成＃3＊＊
要求周期： 4
水槽体积/温度＊＊＊ 50L/125°F
保留时间指数 24小时
流速 2gpm
pH 9.2
产物-高含量 200ppm
产物-维持量 100ppm
试验时间 14天
＊MS＝软钢 Adm＝海军黄铜 SS＝306不锈钢
＊＊合成＃3含离子总量为90ppm Ca+2，50ppm Mg+2，90ppm Cl-，50ppm硫酸盐，110ppm Na+和110～120ppm “M”碱度（CaCO3）
＊＊＊回水温度高出10°F。
如表D所示，第1、3、5、6、7和11号聚合物组合物是按照实施例1制备的并用来直接取代高pH标准配方中的VTL-4。用按照实施例1的方法制备但含有第1、6或11号聚合物组合物的一些配方进行的长期稳定试验（120°F/pH13）表明聚合物在3个月内没有水解。PCT沉积/腐蚀率列于下面的表D中。
表D
热交换管试验结果
聚合物 沉积（毫克/日） 腐蚀（mpy）
（ppm有效成分） MS Adm SS MS Adm SS
空白-无聚合物＊ 148 8 - 8.8 0.6 -
第1号聚合物组合物 72 10 42 2.8 0.45 0.0
（7.5）
第3号聚合物组合物 30 2 37 1.3 0.0 -0.1
（7.5）
第5号聚合物组合物 76 15 49 2.9 0.35 0.0
（7.5）
第6号聚合物组合物 101 26 72 3.1 0.20 0.1
（7.5）
第7号聚合物组合物 57 10 94 1.3 0.05 0.0
（7.5）
第11号聚合物组合物 21 3 15 1.3 0.25 0.1
（7.5）
第11号聚合物组合物 50 1 22 2.9 0.04 0.0
（5）＊＊
Versa TL-4 54 7 27 2.8 0.2 0.0
（7.5）
＊空白试验是在回水温度为110°F的情况下进行的。降低空白试验条件的剧烈程度是必要的，这是由于在更高的温度下会结垢过多。
＊＊两次试验的平均值
发现在某些情况下加入少量甲苯***是可取的。
Hackh的化学辞典（第4版，第91页，参看苯并***）对甲苯***作了说明，甲苯***可用作与水接触的铜和铜合金表面的缓蚀剂，使用时用于该***的量为1～20ppm（重量）。
Claims (3)
1、一种改进膦酸盐缓蚀剂在pH至少为8的硬水***中的性能的方法，该方法的特点是在该硬水***中投配5～50ppm的包含下列物质的组合物。
Ⅰ，一种能在含水的碱性环境中缓蚀的水溶性有机膦酸盐，和
Ⅱ，一种水溶性非交联无规聚合物，该聚合物的组成为每100份(重量)聚合单体中含50～90份(重量)丙烯酸和10～50份(重量)取代的丙烯酰胺，所述聚合物的重均分子量约为1，000～50，000，丙烯酸和取代的丙烯酰胺的聚合单元的定义可用下面的化学式表示：
式中m约为10～700，n约为0.1～350，受分子量限制，
R和R1各选自氢和甲基；
X选自氢、钠、钾、钙、铵和镁部分；
R2和R3各选自氢和总共含1～8个碳原子的取代基和未取代基，其中R2和(或)R3上的取代基系选自烷基、芳基和酮基，其条件是R2和(或)R3不是氢，
组合物中聚合物与膦酸盐的重量比为0.2/1～2/1。
2、权利要求1所述的方法，其中膦酸盐的用量包括2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸与1-羟基-1，1-二膦酸之比为0.5/1～4/1。
3、权利要求1所述的方法，其中所述的水***中投配8～30ppm的所述组合物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US84441586A | 1986-03-26 | 1986-03-26 | |
| US844415 | 1986-03-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN87102313A true CN87102313A (zh) | 1988-02-24 |
| CN1019989C CN1019989C (zh) | 1993-03-03 |
Family
ID=25292665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN87102313A Expired - Fee Related CN1019989C (zh) | 1986-03-26 | 1987-03-25 | 改进缓蚀剂在工业冷却水中性能的方法 |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0238728B1 (zh) |
| JP (1) | JPS62270786A (zh) |
| CN (1) | CN1019989C (zh) |
| AT (1) | ATE56051T1 (zh) |
| AU (1) | AU593082B2 (zh) |
| BR (1) | BR8701331A (zh) |
| CA (1) | CA1329474C (zh) |
| DE (1) | DE3673809D1 (zh) |
| DK (1) | DK169709B1 (zh) |
| ES (1) | ES2016796B3 (zh) |
| FI (1) | FI871242A (zh) |
| GR (1) | GR3001105T3 (zh) |
| MX (1) | MX173411B (zh) |
| PT (1) | PT84551B (zh) |
| TR (1) | TR24741A (zh) |
| ZA (1) | ZA872236B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101560022B (zh) * | 2009-05-26 | 2011-05-11 | 西安协力动力科技有限公司 | 复合缓蚀阻垢剂 |
| CN101368091B (zh) * | 2007-08-16 | 2012-01-11 | 中国石油天然气集团公司 | 一种油井水泥缓凝剂 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4717542A (en) * | 1987-01-23 | 1988-01-05 | W. R. Grace & Co. | Inhibiting corrosion of iron base metals |
| WO1989007633A1 (en) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | John Kenneth Bethune | Absorbent polymer compositions |
| CN1034738C (zh) * | 1993-03-27 | 1997-04-30 | 云浮硫铁矿企业集团公司 | 一个防护剂组合物 |
| GB9505675D0 (en) * | 1995-03-21 | 1995-05-10 | Diversey Corp | Cleaning compositions |
| EP1853690A1 (en) * | 2005-03-04 | 2007-11-14 | The Procter and Gamble Company | Automatic dishwashing composition with corrosion inhibitors |
| US10351453B2 (en) | 2016-04-14 | 2019-07-16 | Nch Corporation | Composition and method for inhibiting corrosion |
| US11085118B2 (en) | 2016-04-14 | 2021-08-10 | Nch Corporation | Composition and method for inhibiting corrosion and scale |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1208827A (en) * | 1968-02-23 | 1970-10-14 | Grace W R & Co | Composition and process for inhibiting scaling and/or corrosion in cooling water systems and for stabilizing phosphate solutions |
| DE2333353C2 (de) * | 1973-06-30 | 1983-05-19 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Verhinderung von Korrosion in wasserführenden Systemen und Korrosionsschutzmittel zur Durchführung des Verfahrens |
| US4317744A (en) * | 1979-04-25 | 1982-03-02 | Drew Chemical Corporation | Corrosion inhibitor |
| GB2124607B (en) * | 1982-07-16 | 1986-02-05 | Katayama Chemical Works Co | Scale-inhibiting agent |
| US4566973A (en) * | 1984-08-06 | 1986-01-28 | The B. F. Goodrich Company | Scale inhibition in water systems |
| GB2168359B (en) * | 1984-11-08 | 1988-05-05 | Grace W R & Co | A method of inhibiting corrosion in aqueous systems |
| US4650591A (en) * | 1985-08-29 | 1987-03-17 | Calgon Corporation | Acrylic acid/2-acrylamido-2-methylpropylsulfonic acid/2-acrylamido-2-methylpropyl phosphonic acid polymers as scale and corrosion inhibitors |
| US4752443A (en) * | 1986-05-09 | 1988-06-21 | Nalco Chemical Company | Cooling water corrosion inhibition method |
-
1986
- 1986-12-30 ES ES86118127T patent/ES2016796B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-30 DE DE8686118127T patent/DE3673809D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-30 EP EP86118127A patent/EP0238728B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-30 AT AT86118127T patent/ATE56051T1/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-02-10 CA CA000529357A patent/CA1329474C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-20 FI FI871242A patent/FI871242A/fi not_active Application Discontinuation
- 1987-03-20 JP JP62067764A patent/JPS62270786A/ja active Granted
- 1987-03-24 TR TR87/0194A patent/TR24741A/xx unknown
- 1987-03-24 PT PT84551A patent/PT84551B/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-03-24 BR BR8701331A patent/BR8701331A/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-03-24 MX MX005678A patent/MX173411B/es unknown
- 1987-03-25 AU AU70632/87A patent/AU593082B2/en not_active Ceased
- 1987-03-25 CN CN87102313A patent/CN1019989C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-25 DK DK150787A patent/DK169709B1/da not_active IP Right Cessation
- 1987-03-26 ZA ZA872236A patent/ZA872236B/xx unknown
-
1990
- 1990-11-26 GR GR90400963T patent/GR3001105T3/el unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101368091B (zh) * | 2007-08-16 | 2012-01-11 | 中国石油天然气集团公司 | 一种油井水泥缓凝剂 |
| CN101560022B (zh) * | 2009-05-26 | 2011-05-11 | 西安协力动力科技有限公司 | 复合缓蚀阻垢剂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU593082B2 (en) | 1990-02-01 |
| TR24741A (tr) | 1992-03-06 |
| FI871242A (fi) | 1987-09-27 |
| DK169709B1 (da) | 1995-01-16 |
| PT84551B (pt) | 1989-11-10 |
| GR3001105T3 (en) | 1992-05-12 |
| DE3673809D1 (de) | 1990-10-04 |
| ES2016796B3 (es) | 1990-12-01 |
| FI871242A0 (fi) | 1987-03-20 |
| PT84551A (en) | 1987-04-01 |
| AU7063287A (en) | 1987-10-01 |
| BR8701331A (pt) | 1988-01-05 |
| MX173411B (es) | 1994-03-02 |
| ZA872236B (en) | 1987-11-25 |
| DK150787D0 (da) | 1987-03-25 |
| JPS62270786A (ja) | 1987-11-25 |
| CN1019989C (zh) | 1993-03-03 |
| EP0238728A1 (en) | 1987-09-30 |
| MX5678A (es) | 1993-09-01 |
| CA1329474C (en) | 1994-05-17 |
| DK150787A (da) | 1987-09-27 |
| JPH0146593B2 (zh) | 1989-10-09 |
| EP0238728B1 (en) | 1990-08-29 |
| ATE56051T1 (de) | 1990-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1034684C (zh) | 抑制冷却水腐蚀的方法 | |
| CN1244503C (zh) | 用于水***的缓蚀剂 | |
| CN1262489C (zh) | 用于控制含水体系中水垢形成和沉积的方法 | |
| CN1222573C (zh) | 丙烯酸(盐)－马来酸(盐)系共聚物及其制造方法 | |
| CN1036285C (zh) | 用于纯水锅炉的水处理剂以及水处理方法 | |
| CN1827656A (zh) | 疏水改性聚合物 | |
| US4207405A (en) | Water-soluble phosphorus containing carboxylic polymers | |
| CN1019989C (zh) | 改进缓蚀剂在工业冷却水中性能的方法 | |
| CN100340585C (zh) | 聚合物及其制造方法与用途 | |
| CN1068801A (zh) | 硅垢的抑制 | |
| CN1098816C (zh) | 水处理剂及处理水之方法 | |
| CN1175591A (zh) | 水溶性聚合物的制备方法及其所得到的聚合物和它们的应用 | |
| CN101066811A (zh) | 一种无磷缓蚀阻垢剂及其应用 | |
| CN1240821A (zh) | 洗涤剂助剂、它的制备方法和聚(甲基)丙烯酸(或盐)聚合物及其用途 | |
| CN1008635B (zh) | 醚化羧酸盐类洗涤增效剂及其制法 | |
| CN1010011B (zh) | 改进的过渡金属络合物催化反应方法 | |
| CN1174817A (zh) | 在苛刻的油田条件下控制金属硫酸盐结垢的方法 | |
| CN1112936A (zh) | 制备低分子量聚合物的水相法 | |
| CN87107773A (zh) | 膦酸钙水垢的抑制 | |
| CN1250461C (zh) | 抑制钙盐污垢的组合物及方法 | |
| CN1355829A (zh) | 保护金属的抗腐蚀方法和用于该方法的无污染反应性组合物 | |
| CN1784359A (zh) | 用于水处理的聚合物 | |
| CN1320087C (zh) | 含有均聚－和/或共聚物的含水组合物 | |
| CN1057494A (zh) | 用于不锈钢表面化学抛光的抛光液和方法 | |
| CN1284807C (zh) | 水溶性共聚物 |
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 | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee |