[发明专利]一种缓蚀剂、清洗液及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学清洗液中添加的缓蚀剂，具体的说，是一种缓蚀剂、清洗液及其应用，属于化工技术领域。

背景技术

强酸清洗表面锈垢、污垢是金属材料预处理，设备系统维护的重要手段，因为化学清洗对维护设备的正常运行具有非常重要的意义，迄今为止仍在金属材料、机械、冶金、石油化工等行业中广泛应用。

由于强酸对金属设备及零件均有腐蚀作用，酸洗过程中常出现“过蚀”现象，即酸洗过程中不仅清除了金属表面的锈蚀和污垢，同时将部分金属基材也一并清除掉了。因此酸洗过程中既会造成金属材料的腐蚀，由于腐蚀降低，能避免腐蚀产生的金属离子在清洗溶液中累积，进而减少废酸液产生量，减少废酸液排放。在酸洗时加入缓蚀剂，是抑制金属在酸性介质中的腐蚀，减少废酸液酸排放量，提高酸洗效果，延长设备使用寿命的有效途径。

目前常用的缓蚀剂中，针对碳钢、N80钢较多，其处理垢层对象多以钙镁水垢、硅垢、磷酸盐垢为主。但涉及到不锈钢材质，尤其是精密零件表面附着硅化物等情况，常需要使用盐酸、氢氟酸等强酸处理，通用型缓蚀剂在上述强酸中效果较差，添加通用型缓蚀的清洗液用在不锈钢精密零件过程中，常伴随点蚀、发黑等不良情况，造成零件报废。

随着对机械设备的高速化、精密化的需求成为当前主流趋向，对精密零件的维护提出了更高要求，因此开发出能避免精密零件在酸洗中腐蚀，并延长其使用零件使用寿命的环保型缓蚀剂具有较高的生产价值和广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种缓蚀剂、清洗液及其应用，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。本发明具有清洗效果好、低腐蚀、生产成本低、工艺简单且对环境无污染的特点，用于处理金属表面，尤其可作为不锈钢精密零件酸洗缓蚀剂。

本发明的原理：

本发明的缓蚀剂在强酸作用下，有优良的缓蚀性能，特别是对盐酸与氟酸的混酸。本发明与现有技术相比，改性咪唑啉衍生物中的氮原子，-C＝N-能有效的吸附在Fe原子上，直链烷基形成排列致密的疏水基，改性的-COOH增强了咪唑啉衍生物的水溶性，再者本发明加入的有机胺及炔醇衍生物可以有效的吸附在Fe表面，使Fe的保护面积增大，提高其缓蚀效果。少量的非离子表面活性剂起到增溶、分散、洗净的作用。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

作为本发明的第一方面，一种缓蚀剂，其特征在于，按照重量百分比计，包括以下组份：

改性咪唑啉衍生物37～60％，

有机醇20～30％，

有机胺10～20％，

炔醇及其衍生物5～10％，

非离子表面活性剂1～3％。

其中，所述缓蚀剂的优选配方为，按照重量百分比计：

改性咪唑啉衍生物  60％；

有机醇：          20％

有机胺：          10％

炔醇及其衍生物：  5％

非离子表面活性剂：3％

其中，所述改性咪唑啉衍生物结构见下式：

其中，所述有机醇为乙醇、乙二醇、或异丙醇的之一或任意组合。

其中，所述有机胺为乙二胺、苯胺、或环己胺的之一或任意组合。

其中，所述炔醇及其衍生物为乙炔醇、丙炔醇、或3-甲基丁炔醇的之一或任意组合。

其中，所述非离子表面活性剂LAE-9、OP-10、或Tween-80的之一或任意组合。

作为本发明的第二方面，一种缓蚀剂的制备方法，其特征在于，将上述各组份按质量百分比依次加入烧瓶中，机械搅拌，得到粘稠、不分层的棕色液体，即缓蚀剂。

其中，所述搅拌时间为30min。

作为本发明的第三方面，改性咪唑啉衍生物的制备方法方法，其特征在于，包括两个步骤：

第一步：按摩尔比为1∶1.1～2∶1.1的直链脂肪酸与多乙烯多胺混合，加入三口烧瓶中，三口烧瓶用油浴加热并控温，从三口烧瓶的一口通入高纯氮气，另一口接分水器和冷凝器，利用高纯氮气带出生成的水，并保护反应避免与空气接触；

第一步升温至120～170度反应3～6小时，生成酰胺第二步升温至180～220度反应3～6小时即得中间产物(1)，结构见下式：