[发明专利]一种金属缓蚀剂组合物和金属缓蚀剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属缓蚀剂组合物和使用本发明的金属缓蚀剂组合物的金属缓蚀剂及其作为铜缓蚀剂的应用。

背景技术

冷却水是工业企业不可缺少的公用工程，是用水大户。将冷却水处理后循环使用，一方面可以满足工艺过程对水处理效果的要求，保证生产装置长周期正常运行；另一方面可以节约工业水98％以上，减少更大数量的排污，对保护水资源、保护水环境、降低生产成本具有巨大的效益。

铜具有优异的强度、机械加工性能、导热性、导电性、可焊接性及耐腐蚀性等特点，广泛应用于工业生产的热循环系统。随着电力工业的发展，铜合金在双水内冷发电机冷却水系统及循环冷却水系统中的应用越来越多。在石油化工行业，部分循环冷却水系统含有铜合金换热设备。在各种腐蚀介质中，使用铜缓蚀剂抑制铜及铜合金的腐蚀是十分有效的方法。近年来，国内外在开展铜及铜合金缓蚀剂的研究方面取得了一些进展。20世纪90年代以前使用的铜缓蚀剂主要是有机化合物(如硫脲、醛、胺、苯酸、苯胺等)的衍生物及噻唑等杂环化合物，如现在比较常用的苯并三氮唑(BTA)及其衍生物。最近几年，国外对铜缓蚀剂的研究重点仍然在有机物的合成和缓蚀剂的复配上，如咪唑、噻唑、咔唑、苯胺、硫脲和三苯甲烷的衍生物以及这些缓蚀剂的复配。

然而，现在使用的大部分铜缓蚀剂或多或少都有毒性，如上述常用的BTA、咪唑、噻唑、咔唑、苯胺、硫脲和三苯甲烷的衍生物等，由于这些缓蚀剂的毒性给应用过程中带来了众多不便；同时，现在常规使用的铜缓蚀剂的水溶性较差，很难与其他阻垢缓蚀剂进行复配，而循环水系统中水冷设备材质多数为碳钢，部分设备材质为铜，因此除使用常规缓蚀阻垢水处理剂以保证碳钢免受腐蚀外，还要加入铜缓蚀剂使铜免受腐蚀，而由于常规使用的铜缓蚀剂水溶性差的缺陷，使得工业过程中不得不单独投加铜缓蚀剂，从而给现场操作带来很多麻烦；同时上述常规使用的铜缓蚀剂的成本均高于常用的水处理药剂，这进一步加大了水处理成本。

因此，开发一种新型的毒性小、成本低、水溶性好的铜缓蚀剂将是日后研发的重点方向。

发明内容

本发明目的就是为了克服现有铜缓蚀剂的上述缺点，提供一种金属缓蚀剂组合物和新型的金属缓蚀剂及其应用。

本发明提供了一种金属缓蚀剂组合物，其中，所述金属缓蚀剂组合物含有水溶性无机锌盐、有机膦化合物、无机磷化合物、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物和葡萄糖酸盐，所述聚丙烯酰胺系聚合物含有如式(I)所示的结构单元，所述水溶性无机锌盐、有机膦化合物、无机磷化合物、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物以及葡萄糖酸盐的重量比为0.5-5∶0.1-5∶0.1-2.5∶0.5-8∶3-20∶1，

式(I)。

本发明提供了一种金属缓蚀剂，其中，所述金属缓蚀剂含有金属缓蚀剂组合物和酸性水溶液，其中，所述金属缓蚀剂组合物为本发明所述的金属缓蚀剂组合物。

本发明还提供了本发明所述的金属缓蚀剂作为铜缓蚀剂的应用。

本发明中，所述金属缓蚀剂组合物的上述各种原料均为常规的水处理药剂，而一般而言，常规的水处理药剂无法用来作为铜金属缓蚀剂使用，而本发明的发明人在研究过程中，意外的发现将某些常规的水处理药剂复配使用，可以达到作为铜金属缓蚀剂的要求。

本发明的新型金属缓蚀剂通过将常规使用的水处理剂(如水溶性无机锌盐、有机膦化合物、无机磷化合物、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物、葡萄糖酸盐)复配使用，使得本发明的金属缓蚀剂具有水溶性好、易与其他水处理剂复配使用等优点，克服了现有技术的常规使用的铜缓蚀剂(如咪唑、噻唑、咔唑、苯胺、硫脲和三苯甲烷的衍生物及其这些缓蚀剂的复配)毒性大、成本高、水溶性差的缺陷。本发明的金属缓蚀剂既可以满足含各种金属设备(如含铜设备)的防腐蚀要求，还可以满足系统的碳钢设备的要求。本发明的发明人推测通过复配，本发明的金属缓蚀剂为沉积膜型缓蚀剂，其通过与循环水中的钙离子在金属表面形成络合沉积膜，抑制溶解氧的扩散，从而减缓金属的腐蚀，起到了缓蚀的作用。

本发明的金属缓蚀剂原料价廉易得，从而使得本发明的金属缓蚀剂组合物生产成本低，在工业中有极高的应用价值。

具体实施方式