專利名稱：：O,o'-二環(huán)己基二硫代磷酸-n,n-二乙銨在制備金屬酸洗液中的應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于金屬酸洗腐蝕與防護
技術領域：
，特別涉及一種0，0'_二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨在制備具有緩蝕作用的金屬酸洗液中的應用。
背景技術：
：—直以來應用于生活和生產(chǎn)中的酸洗液較多，包括硫酸、鹽酸、磷酸、碳酸、氫氟酸等無機酸和檸檬酸、EDTA等有機酸，酸洗過程中酸洗液的質(zhì)量濃度一般低于20%，眾多酸中硫酸和鹽酸的酸洗效果較好。同時緩蝕劑應用經(jīng)歷了從酸性到堿性；從水介質(zhì)到油介質(zhì)；從液相到氣相；從單一組分到復配技術；從傳統(tǒng)金屬材料(鋼鐵、銅等)到新型輕合金材料(鎂、鋁等)；從抑制均勻腐蝕到抑制點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、電偶腐蝕等變化；這些變化促使了該領域的不斷發(fā)展，但與此同時該領域的發(fā)展還是存在如緩蝕效率低、部分有機緩蝕劑的毒性較大、生產(chǎn)成本高、應用范圍狹窄等缺陷。因為問題的存在，所以現(xiàn)實生活和生產(chǎn)中，金屬腐蝕仍然嚴重，這不僅給社會帶來巨大的經(jīng)濟損失，而且給人們生活和生產(chǎn)帶來極大危害。金屬酸洗腐蝕是金屬腐蝕的一個重要方面，人們不斷地在進行金屬酸洗腐蝕與防護研究，希望將金屬的酸洗腐蝕程度降至最低。目前降低金屬酸洗腐蝕最重要、最有效的方法之一就要是在酸洗過程中添加緩蝕劑。近年來，金屬酸洗液中緩蝕劑的研究取得了重大進展，逐步從功能單一、緩蝕效率低、毒性大、生產(chǎn)成本高、應用范圍狹窄向具有特殊結(jié)構(gòu)、多功能、高效、廉價、易得、應用范圍廣的方向發(fā)展。目前應用于酸洗液的緩蝕劑類型眾多，因為胺類緩蝕緩蝕劑在單一組分的情況下緩蝕效果不是很好，所以需要將這類緩蝕劑進行復配后加以應用；吡啶衍生物和胺類緩蝕劑大多具有剌激性氣味；咪唑啉衍生物這類緩蝕劑無特殊的剌激性氣味、熱穩(wěn)定性好、毒性低但是此類化合物需要多步才能合成；硫脲及其衍生物，衍生物的緩蝕效率受取代基影響大，而且緩蝕劑的濃度存在最優(yōu)范圍。松香衍生物，天然松香的應用性能較差，通常需經(jīng)過不同方法改性后，才能得到廣泛應用。因此開發(fā)新型的酸洗緩蝕劑或者具有緩蝕作用的新型酸洗液就有著不可替代的現(xiàn)實意義。0，0'_二烴基二硫代磷酸鹽及其配合物是一類具有廣泛用途的化合物，在材料科學、生命科學、農(nóng)業(yè)、工業(yè)催化、石油工業(yè)、橡膠工業(yè)、采礦業(yè)、重金屬的回收和分離、環(huán)境保護等領域都起著舉足輕重的作用，被廣泛用作殺蟲劑和除草劑、潤滑油和燃油的抗氧劑與耐磨劑、燃油的添加劑、高分子材料的穩(wěn)定劑、人造橡膠的硫化促進劑、礦物浮選劑和貴金屬萃取劑等。然而到目前為止，尚沒有將0，0'-二烴基二硫代磷酸鹽及其配合物作為酸洗緩蝕劑加以應用的研究和相關報道。發(fā)明人在大量試驗研究過程中意外發(fā)現(xiàn)，將0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨按特定濃度加入到鹽酸或硫酸等酸洗介質(zhì)中，可獲得有效的金屬緩蝕效果。因此，本發(fā)明的主要目的就是針對上述現(xiàn)有技術中存在的對金屬酸洗液緩蝕作用的要求日趨提高、而目前能夠滿足這種要求的酸洗液嚴重缺乏等問題，提供一種0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨在制備金屬酸洗液中的應用，使制得的金屬酸洗液具有良好的金屬緩蝕作用，并可為0，0'-二烴基二硫代磷酸鹽類化合物開拓新的應用領域。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨在制備金屬酸洗液中的應用，向不同濃度的酸洗介質(zhì)(如不同濃度的鹽酸、硫酸等酸洗液)中加入0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨，使其濃度為20-160mg/L，即可獲得有效的金屬緩蝕效果。其中0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨的濃度可優(yōu)選為40-140mg/L;進一步優(yōu)選為60-120mg/L;更優(yōu)選為80-110mg/L。上述0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨的結(jié)構(gòu)式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>發(fā)明人通過大量實驗得知0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨具有優(yōu)良的緩蝕效果。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是發(fā)明人通過大量實驗表明，將0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨按照所述濃度添加到各種不同濃度的金屬酸洗介質(zhì)中制得的酸洗液，具有良好的金屬緩蝕效果，且其緩蝕作用受溫度、酸度等的影響較小，可用于多種金屬酸洗，應用范圍廣；此外，0，O'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨原料廉價易得，因而用于金屬酸洗液中成本低廉，適于工業(yè)推廣應用。同時，本發(fā)明還為0，0'-二烴基二硫代磷酸鹽類化合物開拓了一種新的應用領域。圖1是溫度為27±1°C，在5%H2S04酸洗液中，0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸_N，N_二
發(fā)明內(nèi)容乙銨濃度與緩蝕率的關系圖2是溫度為27±1°C，0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度為100mg/L時，緩蝕率與H2S04濃度的關系圖3是在5%H2S04酸洗液中，0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度為lOOmg/L時，緩蝕率與溫度的關系圖4是溫度為27±1°C，在5%HC1酸洗液中，0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸_N，N_二乙銨濃度與緩蝕率的關系圖。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明的上述
發(fā)明內(nèi)容作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術思想情況下，根據(jù)本領域普通技術知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。實施例1本實施例為0，0'_二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度不同對硫酸酸洗液緩蝕率的影響為了考察0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度與硫酸酸洗液緩蝕率的關系，本實施例在硫酸濃度相同(5%，質(zhì)量百分濃度，下同)的情況下，加入0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨，使之濃度為20-160mg/L(見下述表1)，在27±rC溫度條件下，分別用于Q235鋼酸洗，測定各酸洗液的緩蝕率，結(jié)果如下述表1所示。并以0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度C(mg/L)為橫坐標，緩蝕率IE(%)為縱坐標，得到在5%硫酸酸洗液中、0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度與緩蝕率的關系圖，如圖1所示。表10，(J'-二環(huán)已基二.硫代磷酸-W，N-二乙銨濃度對硫酸酸洗液緩蝕率的影響0,0'-二環(huán)己基二硫代鵬-N，N-二乙後濃度(呢/L)20406080100120140160緩蝕率(％)82.6088.4394.4496.479.3297.3997.9OT.95根據(jù)上述結(jié)果，在20-160mg/L濃度范圍內(nèi)，硫酸酸洗液緩蝕率基本上隨著0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度的增加而增加，當0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度超過60mg/L后，緩蝕率變化不大。實施例2本實施例為酸濃度不同對硫酸酸洗液緩蝕率的影響為了考察酸濃度與酸洗液緩蝕率的關系，本實施例將O，o'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨按照相同濃度(100mg/L)加入到不同濃度的H2S04溶液(見下述表2)中，在27±1t:溫度條件下，分別用于Q235鋼酸洗，測定各酸洗液的緩蝕率，結(jié)果如下述表2所示。并以硫酸濃度(％)為橫坐標，緩蝕率IE(%)為縱坐標，得到在硫酸酸洗液中、硫酸濃度與緩蝕率的關系圖，如圖2所示。5表2酸濃度對硫酸酸洗液緩蝕率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>根據(jù)上述結(jié)果，在硫酸濃度為5-15%范圍內(nèi)，硫酸酸洗液緩蝕率變化不大。實施例3本實施例為溫度不同對硫酸酸洗液緩蝕率的影響為了考察溫度與酸洗液緩蝕率的關系，本實施例將O，o'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨按照相同濃度(100mg/L)加入到相同濃度的H2S04溶液(5%)中，在不同溫度條件下，分別用于Q235鋼酸洗，測定不同溫度時酸洗液的緩蝕率，結(jié)果如下述表3所示。并以酸洗液溫度Trc)為橫坐標，緩蝕率iE(%)為縱坐標，得到在5%硫酸酸洗液中、溫度與酸洗液緩蝕率的關系圖，如圖3所示。表3溫度對硫酸酸洗液緩蝕率的影響溫度rc)506070緩蝕效率(％)97.4195.4890.38根據(jù)上述結(jié)果，在酸洗液溫度為50-70°C范圍內(nèi)，硫酸酸洗液緩蝕率變化不大。實施例4本實施例為O，O'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度不同對鹽酸酸洗液緩蝕率的影響發(fā)明人還考察了0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度與鹽酸酸洗液緩蝕率的關系，在鹽酸濃度相同(5%)的情況下，加入0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨，使之濃度為20-160mg/L(見下述表4)，在27士rC溫度條件下，分別用于Q235鋼酸洗，測定各酸洗液的緩蝕率，結(jié)果如下述表4所示。并以0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度C(mg/L)為橫坐標，緩蝕率IE(%)為縱坐標，得到在5%鹽酸酸洗液中、0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度與緩蝕率的關系圖，如圖4所示。表40,Cf-二環(huán)己基二硫代磷酸-N,N-二乙銨濃度對鹽酸酸洗液緩蝕率的影響0，0'-二環(huán)己基二硫代fK-M，N-二乙銨濃度(mg/L〕20406080100120140160緩蝕率(％)82.5784,3387.3189,8992.5394.3595.6295.72根據(jù)上述結(jié)果，在20-160mg/L濃度范圍內(nèi)，酸洗液緩蝕率基本上隨著0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨濃度的增加而增加。發(fā)明人還對鹽酸酸洗液中，鹽酸濃度及酸洗液溫度等對緩蝕率的影響進行了考察。其結(jié)果與在硫酸酸洗液中相似，即鹽酸濃度及溫度對鹽酸酸洗液緩蝕率的影響均不大不大。此外，發(fā)明人還將加入不同濃度0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨制得的各種酸洗液用于酸洗其它金屬如鋁、銅、鋁鎂合金等，通過測定，其緩蝕效果同樣良好。上述各實施例中緩蝕率IE(%)的測定，采用行業(yè)內(nèi)常用的靜態(tài)懸掛失重法進行將稱重后的Q235鋼或其它不同金屬材質(zhì)樣片分別靜態(tài)懸掛浸泡于空白溶液(水)和酸洗液6中，48h后取出，用硬橡皮擦除腐蝕產(chǎn)物，去離子水沖洗，丙酮清洗，干燥后稱重。根據(jù)失重數(shù)據(jù)計算其緩蝕率IE，計算公式如下IE=(W0-Wcorr)/W0式中，W。和W。。分別表示空白溶液和酸洗液中樣片的失重速率，單位為mg/cm2.h。權利要求O,O'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N,N-二乙銨在制備金屬酸洗液中的應用，其特征在于向不同濃度的酸洗介質(zhì)中加入O,O'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N,N-二乙銨，使其濃度為20-160mg/L，即可。2.根據(jù)權利要求1所述的應用，其特征在于所述的0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨的濃度為40-140mg/L。3.根據(jù)權利要求1所述的應用，其特征在于所述的0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨的濃度為60-120mg/L。4.根據(jù)權利要求1所述的應用，其特征在于所述的0，0'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N，N-二乙銨的濃度為80-110mg/L。全文摘要本發(fā)明公開了一種O,O'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N,N-二乙銨在制備金屬酸洗液中的應用，向不同濃度的酸洗介質(zhì)中加入O,O'-二環(huán)己基二硫代磷酸-N,N-二乙銨，使其濃度為20-160mg/L，即可獲得有效的金屬緩蝕效果。文檔編號C23G1/06GK101736351SQ20101011459公開日2010年6月16日申請日期2010年2月26日優(yōu)先權日2010年2月26日發(fā)明者謝斌,賴川,鄒立科申請人:四川理工學院