[发明专利]一种复合冷却水缓蚀剂及其应用

说明书

本发明公开了一种复合冷却水缓蚀剂及其应用，涉及复合缓蚀剂技术领域。原料包括钼酸盐、亚硝酸盐和含氮有机物。传统的钼酸盐、亚硝酸盐复配缓蚀剂可在碳钢表面形成一层以钼酸高铁、磁赤铁矿为主要成分的保护层，控制腐蚀速率，通过调控配方成分浓度可以一定程度上提升缓蚀效率，但效果有限。本发明在上述配方的基础上，通过延时添加含氮有机物成分，利用含氮基团对表面膜中铁的亲和性，形成吸附膜，进一步降低腐蚀速率，满足更加苛刻的腐蚀控制需求。

技术领域

本发明涉及复合缓蚀剂技术领域，特别是涉及一种复合冷却水缓蚀剂及其应用。

背景技术

腐蚀带来的经济损失巨大，需要有效控制腐蚀速率。冷却水系统使用广泛，通常使用缓蚀剂以控制腐蚀。以前广泛使用的缓蚀剂铬酸盐因环保问题逐渐被钼酸盐所取代，钼酸盐通常需搭配氧化剂(如亚硝酸盐)使用。虽然钼酸盐搭配氧化剂的缓蚀剂配方有效地降低了碳钢的腐蚀速率，但是对于腐蚀控制要求极高的场景，其仍然不适用，存在继续提升的空间。含磷缓蚀剂具有一定的缓蚀效果，但用量大易造成水体污染。含氮有机物可一定程度上减轻水体污染，但是其缓蚀效果有限。

因此，提供一种复合冷却水缓蚀剂及其应用，在钼酸盐缓蚀剂配方的基础上进一步提高缓蚀效果使其能够适用于对腐蚀控制要求极高的场景，对于复合缓蚀剂技术领域具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合冷却水缓蚀剂及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，在钼酸盐缓蚀剂配方的基础上进一步提高缓蚀效果使其能够适用于对腐蚀控制要求极高的场景。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明技术方案之一，一种复合冷却水缓蚀剂，原料包括钼酸盐、亚硝酸盐和含氮有机物。

进一步地，所述复合冷却水缓蚀剂中钼元素的浓度为10-200ppm，亚硝酸根的浓度为10-1000ppm，含氮有机物的浓度为5-100ppm。

进一步地，所述钼酸盐为钼酸钠、钼酸钾、钼酸铵、钼酸锂、钼酸镁中的一种或几种；

所述亚硝酸盐为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钡、亚硝酸钙中的一种或几种；

所述含氮有机物为六次甲基四胺、N-(2-羟基苄基乙烯)氨基硫脲(HBTC)中的一种或两种。

本发明经过多次反复试验证实，只有当含氮有机物为六次甲基四胺或N-(2-羟基苄基乙烯)氨基硫脲(HBTC)时，才具有缓蚀效果，添加其他含氮有机物比如苯并咪唑和甲基苯骈三氮唑并不能起到缓蚀的效果。这可能是由于氮在不同分子构型中的电子特性不同，导致当与表面膜作用时吸附能有所不同的原因，所以不能起到上述的缓蚀效果。

进一步地，所述复合冷却水缓蚀剂的pH值为9-11。

通过向复合冷却水缓蚀剂中添加氢氧化钠或氢氧化钾来调控复合冷却水缓蚀剂的pH值。

本发明技术方案之二，上述的复合冷却水缓蚀剂在金属材料缓蚀处理中的应用。

进一步地，先将钼酸盐、亚硝酸盐加入到冷却水中，使冷却水中钼元素的浓度为10-200ppm，亚硝酸根的浓度为10-1000ppm，并调节冷却水的pH值为9-11，得到基准缓蚀剂；

将金属材料浸泡在基准缓蚀剂中12-48h后，向所述基准缓蚀剂中加入含氮有机物使含氮有机物的浓度为5-100ppm，继续浸泡6-48h，即完成所述金属材料的缓蚀处理。

本发明技术方案之三，一种提高金属材料缓蚀性的方法，在利用钼酸盐、亚硝酸盐复配得到的基准缓蚀剂对金属材料进行缓蚀处理的基础上，通过延时添加含氮有机物，实现金属材料缓蚀性的提高。

进一步地，所述延时具体为：在钼酸盐、亚硝酸盐复配进行缓蚀处理12-48h后向基准缓蚀剂中添加含氮有机物。