專利名稱：一種碳鋼酸洗緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明及一種鋼材酸洗緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用，具體涉及用以防止碳鋼及
其制品在硫酸酸洗過程中酸對(duì)碳鋼材料腐蝕和酸液過度消耗的一種噻二唑類碳鋼酸洗緩 蝕劑及其制備方法應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在金屬材料、機(jī)械、冶金、化工等行業(yè)中，硫酸常用來清洗管道和鍋爐等系統(tǒng) 中金屬材料表面的銹蝕和污垢，因此酸洗對(duì)維持設(shè)備的正常運(yùn)行具有重要意義。
由于在酸洗過程中，強(qiáng)酸在清除了銹蝕和污垢的同時(shí)也會(huì)對(duì)金屬設(shè)備有腐蝕作 用，因此酸洗過程中常出現(xiàn)"過蝕"現(xiàn)象，從而造成對(duì)金屬材料的腐蝕，另外所析出的 大量的酸性氣體，會(huì)使勞動(dòng)條件惡化，同時(shí)產(chǎn)生大量酸液，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。因 此在酸洗時(shí)要加入緩蝕劑，以抑制金屬在酸性介質(zhì)中的腐蝕，減少酸的使用量，提高酸 洗效果，延長設(shè)備的使用壽命。 目前常用的緩蝕劑中，鉻酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽等無機(jī)化合物，由于其具有 毒副作用，環(huán)境友好性差，有的使用不安全易發(fā)生孔蝕，其應(yīng)用正在受到限制并將逐步 淘汰。而綠色有機(jī)緩蝕劑不僅在使用過程中對(duì)環(huán)境友好，在生產(chǎn)和制造過程中也不會(huì)對(duì) 環(huán)境造成不良影響。因此，新的高效，環(huán)保的有機(jī)緩蝕劑正受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高效，環(huán)保，廉價(jià)，易得的碳鋼酸洗緩蝕劑及其制 備方法和應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種碳鋼酸洗緩蝕劑，其特征在于所述緩蝕劑為2-氨 基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑或2-氨 基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑中的任意兩種或三種化合物的混合物。
上述緩蝕劑為兩種化合物的混合物時(shí)，兩種化合物按重量份數(shù)的復(fù)配比例為 (1-100) : (1-100);上述緩蝕劑為三種化合物的混合物時(shí)，三種化合物按重量份數(shù)的復(fù)配
比例為(i-ioo) : (i-ioo) : (i-ioo)。
本發(fā)明還提供了一種制備上述碳鋼酸洗緩蝕劑的方法，其具體步驟為稱取 2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑、2-氨 基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑中的任意兩種或三種進(jìn)行混合，得到緩蝕劑。
上述緩蝕劑為兩種化合物的混合物時(shí)，兩種化合物按重量份數(shù)的復(fù)配比例為
(i-ioo) : (i-ioo)稱取; 上述緩蝕劑為三種化合物的混合物時(shí)，三種化合物按重量份數(shù)的復(fù)配比例為
(i-ioo) : (i-ioo) : (i-ioo)稱取。 本發(fā)明還提供了上述碳鋼酸洗緩蝕劑的在碳鋼酸洗中的應(yīng)用。 按每升酸液中加入緩蝕劑的量為0.001g-2g，將緩蝕劑加入濃度為0.1mo1/L-lmol/L的稀鹽酸或稀硫酸中；用加有緩蝕劑的酸液浸沒清洗鋼材，其中浸沒溫度為 10°C -60°C，浸沒時(shí)間為2-4h。 本發(fā)明的原理在于本發(fā)明所涉及的緩蝕劑是一種噻二唑類有機(jī)化合物，此化 合物分子內(nèi)含有氮、硫、氧、雜環(huán)等原子或原子團(tuán)，能有效地吸附于碳鋼表面，起到緩 釋作用。
有益效果 l.環(huán)境友好。本發(fā)明緩蝕劑為噻二唑類化合物，為有機(jī)緩蝕劑，與目前常用的 無機(jī)緩蝕劑相比，毒性小，對(duì)環(huán)境友好，不存在使用后的環(huán)境問題，符合綠色緩蝕劑的 發(fā)展趨勢。 2.成本低。本發(fā)明緩蝕劑為噻二唑類化合物，合成步驟簡單，原料廉價(jià)易得。
2.用量低，使用效果好。本發(fā)明用于碳鋼表面酸洗，添加少量的緩蝕劑就可有 效地抑制金屬材料在酸洗過程中的有害腐蝕以及酸液的過度消耗，與目前常用的緩蝕劑 比較，具有用量低，緩蝕效果高等突出的優(yōu)點(diǎn)。 3.緩蝕性能穩(wěn)定。本發(fā)明緩蝕劑能承受清洗條件的變化，如溫度，酸液濃度 等，不影響緩蝕劑的緩蝕效果。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明按照GB10124-88《金屬材料實(shí)驗(yàn)室均勻腐蝕全浸試驗(yàn)方法》進(jìn)行掛片失 重試驗(yàn)。 本發(fā)明所需原料2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑按照《合成化學(xué)》2008 年第16巻，P233 236方法合成；2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑按照《應(yīng)用 化學(xué)》第22巻第3期，2005年3月，P334頁的方法合成；2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑按照《華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》第39巻第3期，2005年9月， P340-P341頁的方法合成。
實(shí)施例1 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑lg和2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑30g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.5mo1/ L，酸洗液用量100L，在2(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率91%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例2 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑10g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.5mo1/ L，酸洗液用量100L，在2(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率93%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例3 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑0.5g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑25g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀鹽酸，濃度為lmo1/ L，酸洗液用量100L，在2(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率92%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例4稱取2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑15g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑15g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.5mo1/ L，酸洗液用量100L，在2(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率94%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例5 稱取2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑0.5g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3，
4-噻二唑40g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.8mo1/ L，酸洗液用量100L，在3(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率91%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例6 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑20g和2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.8mo1/ L，酸洗液用量100L，在3(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率97%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例7 稱取2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑lg和2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀硫酸，濃度為0.1mo1/ L，酸洗液用量100L，在3(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中3h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率92%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例8 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑15g和2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀硫酸，濃度為0.1mo1/ L，酸洗液用量100L，在3(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中3h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效96%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例9 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑0.5g， 2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑10g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑25g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶 解在酸洗液中，酸洗液為稀硫酸，濃度為0.1mol/L，酸洗液用量100L，在4(TC條件下將 待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中3h。 通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率97%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例10 稱取2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3，
4-噻二唑15g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀硫酸，濃度為0.1mo1/ L，酸洗液用量100L，在4(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中2h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率95%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例11 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑45g， 2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑0.5g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解4/4頁
在酸洗液中，酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.5mol/L，酸洗液用量100L，在3(TC條件下將待 清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。 通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率96%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例12 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑20g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在酸洗液中，酸洗液為稀硫酸，濃度為0.1mo1/ L，酸洗液用量100L，在4(TC條件下將待清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中2h。
通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率92%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例13 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑10g， 2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑40g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑0.5g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解 在酸洗液中，酸洗液為稀鹽酸，濃度為0.8mol/L，酸洗液用量100L，在2(TC條件下將待 清洗的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。 通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率96%，顯示為高效的緩蝕劑。
實(shí)施例14 稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑15g， 2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑15g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑15g進(jìn)行混合做為緩蝕劑，溶解在 酸洗液中，酸洗液為稀硫酸，濃度為lmol/L，酸洗液用量100L，在4(TC條件下將待清洗 的碳鋼浸沒在酸洗液中4h。 通過試驗(yàn)測試獲得的緩蝕效率97%，顯示為高效的緩蝕劑。
權(quán)利要求
一種碳鋼酸洗緩蝕劑，其特征在于所述緩蝕劑為2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-1，3，4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-1，3，4-噻二唑或2-氨基-5-(3-吡啶基)-1，3，4-噻二唑中的任意兩種或三種化合物的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳鋼酸洗緩蝕劑，其特征在于所述緩蝕劑為兩種化合物的混合物時(shí)，兩種化合物按重量份數(shù)的復(fù)配比例為(1-100) : (1-100);所述緩蝕劑為三種化合物的混合物時(shí)，三種化合物按重量份數(shù)的復(fù)配比例為(i-ioo) : (i-ioo) : (i-ioo)。
3. —種制備如權(quán)利要求1所述碳鋼酸洗緩蝕劑的方法，其具體步驟為稱取2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-l， 3， 4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑、2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑中的任意兩種或三種進(jìn)行混合，得到緩蝕劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述緩蝕劑為兩種化合物的混合物時(shí)，兩種化合物按重量份數(shù)的復(fù)配比例為(i-ioo) : (l-100)稱取；所述緩蝕劑為三種化合物的混合物時(shí)，三種化合物按重量份數(shù)的復(fù)配比例為(i-ioo) : (i-ioo) : (i-ioo)稱取。
5. —種如權(quán)利要求1所述碳鋼酸洗緩蝕劑的在碳鋼酸洗中的應(yīng)用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于按每升酸液中加入緩蝕劑的量為`0.001g-2g，將緩蝕劑加入濃度為0.1mol/L-lmol/L的稀鹽酸或稀硫酸中；用加有緩蝕劑的酸液浸沒清洗鋼材，其中浸沒溫度為10°C-60°C，浸沒時(shí)間為2-4h。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼材酸洗緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用，具體地說是一種噻二唑類碳鋼酸洗緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用，緩蝕劑為2-氨基-5-對(duì)羥基苯基-1，3，4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-1，3，4-噻二唑或2-氨基-5-(3-吡啶基)-1，3，4-噻二唑中的任意兩種或三種化合物的混合物。本發(fā)明緩蝕劑能有效防止在酸洗過程中硫酸對(duì)碳鋼材料的腐蝕，并具有環(huán)境友好，用量低，緩蝕效率高，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23G1/02GK101691662SQ20091003539
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者萬嶸, 劉 英, 唐永明, 尹曉爽, 楊文忠, 楊曉遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)