[发明专利]一种钢铁缓蚀剂的制备方法

说明书

本发明属于金属防腐领域，有关一种缓蚀剂的制备方法。

一般金属如铁，在使用环境中会发生种种腐蚀，对它们的防腐方法之一是加缓蚀剂。

金属缓蚀剂有无机物及有机物。无机物系列的缓蚀剂如铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸盐等，它们在金属表面，形成一层钝化膜以防止金属腐蚀;有机物系列的缓蚀剂如胺类、亚胺类、醛类、醇类、树脂酸类。杂环化合物和咪唑类等，它们吸附在金属表面形成一个隔离层，而防止金属腐蚀，故亦称为吸附型缓蚀剂。

无机物系列缓蚀剂有显著的防腐蚀效果，但是有毒，对环境有污染，有的使用不安全易发生孔蚀。因此有机物缓蚀剂为人们所关注，应用较多的有胺类及羧酸类。胺类缓蚀剂有恶臭，且已有的缓蚀剂有的仅适用于中性或碱性介质，有的仅适用于酸性介质，对介质的pH适应范围较窄。

本发明针对上述缺点，研制了一种防蚀效果大，低毒或无毒，安全性好，对介质的pH适应范围较宽的缓蚀剂。

根据本发明方法提供的缓蚀剂可用于冷却循环水或其他工业用水中及矿井酸性水中碳钢和铁制件的缓蚀剂。它能够提高金属自然腐蚀电位，减缓金属腐蚀。如一种碳钢在无缓蚀剂的中性水中，其自然腐蚀电位为-684mV，加入2%本发明的缓蚀剂后，其自然腐蚀电位为-180mV，自然腐蚀电位提高了504mV，使用本发明的缓蚀剂，不会有孔蚀的危险，而且能自动修复破损的保护膜。

这种含有植物提取物的缓蚀剂，可作为冷却循环水，酸性水介质或碱性水介质中碳钢和铁的缓蚀剂。即可用于pH为6～8的中性水介质或pH为8～10的碱性水介质中碳钢和铁的缓蚀剂，具有较宽的pH适用范围。

本发明方法提供的这种缓蚀剂，是以造纸黑液或亚胺法造纸废液为原料。它的提取方法，对两种不同的造纸废液不尽相同，主要包括以下几个步骤：

（a）取造纸废液，在不断搅拌下用酸酸化，酸化可以用盐酸也可以用硫酸，使pH＝1～5，此时有沉淀析出，继续搅拌片刻，滤去液体。

（b）过滤分离的沉淀物，用水洗涤进一步提纯。

（c）上述的提纯物用氨水中和，也可以用三乙醇胺、二甲基亚砜、三羟基胺基甲烷或氢氧化钠中任何一种去中和，使pH＝6～7。

（d）得到的浆料经浓缩成干粉或不浓缩，用一般已知方法直接与配合剂混合，制成所说的缓蚀剂，这里所说的配合剂本质上是亚硝酸钠，碳酸氢钠或磷酸钠中的一种。用本发明所述的方法从造纸废液中提取的物质，是一种含有羰基化合物，羧基化合物及多种氨基酸的混合物。

为了进一步说明问题，下面再用一个实际例子来说明上述制备工艺过程：取100毫升的造纸黑液，在不断搅拌下，加入10～40毫升36～38%的盐酸溶液，使黑液的pH＝1～5，继续搅拌片刻，滤去液体，得到固体沉淀物。用水洗涤提纯沉淀物。提纯物再用10～20毫升氨水中和，使pH＝6～7，浆料经浓缩成干粉或不浓缩，直接与配合剂混合，制成所说的缓蚀剂。

按本发明提供的缓蚀剂制备方法，可进一步配制成用于中性或碱性水介质中的钢铁缓蚀剂，也可以配制成用于酸性介质中钢铁缓蚀剂。取上述提取物0.4～1.2（重量%），加入0.4～5.0（重量%）的配合剂和平衡量的水，控制pH＝9～11。这种缓蚀剂可以作为冷却水系统，pH为6～8的水介质或pH为8～10的其他工业用水系统中碳钢和铁的缓蚀剂，使用量为1～5%。如在自来水中加2%这种缓蚀剂，用失重法测定碳钢在24小时、48小时和360小时的缓蚀率分别为100%、98.4%、98.2%。

配制适用于酸性介质中钢铁缓蚀剂，则取4～6（重量%）的植物提取物和平衡量的水，组成物的pH为6～7。这种缓蚀剂配方，可以作为pH1～5的酸性介质中碳钢和铁的缓蚀剂。这里所说的酸性介质可以是稀硫酸，也可以是稀盐酸或稀硝酸的水介质，酸的含量（重量%）在0.01～0.06范围内，水介质的pH值为1～5。在上述这三种稀酸水介质中，本发明的缓蚀剂，对碳钢和铁具有近乎相似的缓蚀效果，使用量为1～10%。如在pH＝3的酸性介质中，加入1%的这种缓蚀剂，用失重法测定了碳钢在稀硫酸，稀盐酸和稀硝酸水溶液中72小时的缓蚀率，分别为88.2%，88.8%和80.2%。