專利名稱：一種金屬緩蝕劑組合物和金屬緩蝕劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬緩蝕劑組合物和使用本發(fā)明的金屬緩蝕劑組合物的金屬緩蝕劑及其作為銅緩蝕劑的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
冷卻水是工業(yè)企業(yè)不可缺少的公用工程，是用水大戶。將冷卻水處理后循環(huán)使用，一方面可以滿足工藝過程對水處理效果的要求，保證生產(chǎn)裝置長周期正常運行；另一方面可以節(jié)約工業(yè)水98%以上，減少更大數(shù)量的排污，對保護(hù)水資源、保護(hù)水環(huán)境、降低生產(chǎn)成本具有巨大的效益。銅具有優(yōu)異的強(qiáng)度、機(jī)械加工性能、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、可焊接性及耐腐蝕性等特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的熱循環(huán)系統(tǒng)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，銅合金在雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)冷卻 水系統(tǒng)及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越多。在石油化工行業(yè)，部分循環(huán)冷卻水系統(tǒng)含有銅合金換熱設(shè)備。在各種腐蝕介質(zhì)中，使用銅緩蝕劑抑制銅及銅合金的腐蝕是十分有效的方法。近年來，國內(nèi)外在開展銅及銅合金緩蝕劑的研究方面取得了一些進(jìn)展。20世紀(jì)90年代以前使用的銅緩蝕劑主要是有機(jī)化合物(如硫脲、醛、胺、苯酸、苯胺等)的衍生物及噻唑等雜環(huán)化合物，如現(xiàn)在比較常用的苯并三氮唑(BTA)及其衍生物。最近幾年，國外對銅緩蝕劑的研究重點仍然在有機(jī)物的合成和緩蝕劑的復(fù)配上，如咪唑、噻唑、咔唑、苯胺、硫脲和三苯甲烷的衍生物以及這些緩蝕劑的復(fù)配。然而，現(xiàn)在使用的大部分銅緩蝕劑或多或少都有毒性，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，由于這些緩蝕劑的毒性給應(yīng)用過程中帶來了眾多不便；同時，現(xiàn)在常規(guī)使用的銅緩蝕劑的水溶性較差，很難與其他阻垢緩蝕劑進(jìn)行復(fù)配，而循環(huán)水系統(tǒng)中水冷設(shè)備材質(zhì)多數(shù)為碳鋼，部分設(shè)備材質(zhì)為銅，因此除使用常規(guī)緩蝕阻垢水處理劑以保證碳鋼免受腐蝕外，還要加入銅緩蝕劑使銅免受腐蝕，而由于常規(guī)使用的銅緩蝕劑水溶性差的缺陷，使得工業(yè)過程中不得不單獨投加銅緩蝕劑，從而給現(xiàn)場操作帶來很多麻煩；同時上述常規(guī)使用的銅緩蝕劑的成本均高于常用的水處理藥劑，這進(jìn)一步加大了水處理成本。因此，開發(fā)一種新型的毒性小、成本低、水溶性好的銅緩蝕劑將是日后研發(fā)的重點方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了克服現(xiàn)有銅緩蝕劑的上述缺點，提供一種金屬緩蝕劑組合物和新型的金屬緩蝕劑及其應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種金屬緩蝕劑組合物，其中，所述金屬緩蝕劑組合物含有水溶性無機(jī)鋅鹽、有機(jī)膦化合物、無機(jī)磷化合物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物和葡萄糖酸鹽，所述聚丙烯酰胺系聚合物含有如式(I)所示的結(jié)構(gòu)單元，所述水溶性無機(jī)鋅鹽、有機(jī)膦化合物、無機(jī)磷化合物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物以及葡萄糖酸鹽的重量比為0.5-5 0.1-5 0.1-2.5 0.5-8 3-20 I,
權(quán)利要求
1.一種金屬緩蝕劑組合物，其特征在于，所述金屬緩蝕劑組合物含有水溶性無機(jī)鋅鹽、有機(jī)膦化合物、無機(jī)磷化合物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物和葡萄糖酸鹽，所述聚丙烯酰胺系聚合物含有如式(I)所示的結(jié)構(gòu)單元，所述水溶性無機(jī)鋅鹽、有機(jī)膦化合物、無機(jī)磷化合物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物以及葡萄糖酸鹽的重量比為0.5-5 0. 1-5 0. 1-2. 5 0.5-8 3-20 I,
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述水溶性無機(jī)鋅鹽、有機(jī)膦化合物、無機(jī)磷化合物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物以及葡萄糖酸鹽的重量比為0. 8-40. 5-2. 5 0. 3-1. 5:1-5: 5-12 I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述水溶性無機(jī)鋅鹽為選自硫酸鋅、氯化鋅和硝酸鋅中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述有機(jī)膦化合物含有選自氨基、羥基和羧基中的至少一種的官能團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述有機(jī)膦化合物為選自羥基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五亞甲基膦酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、多元醇磷酸脂、2-羥基膦基乙酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、雙1，6_亞己基三胺五甲叉膦酸和己二胺四甲叉膦酸及其鉀鹽、鈉鹽、銨鹽和鋁鹽中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述無機(jī)磷化合物為選自磷酸及其鉀鹽、鈉鹽、銨鹽和鋁鹽中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述無機(jī)磷化合物為選自磷酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鋁、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述聚丙烯酰胺系聚合物還含有如式(II)所示的結(jié)構(gòu)單元，
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述聚丙烯酰胺系聚合物的重均分子量為1000-10000，且所述式(II)所示的結(jié)構(gòu)單元和式(I)所示的結(jié)構(gòu)單元的重量比為5-9 1-5。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述聚環(huán)氧琥珀酸為選自式(III)所示的化合物中的一種或多種， HO(C4H2O5M2)nH 式(III) 式(III)中，M為H、Na或K，n為2-50的整數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述n為2-30的整數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述葡萄糖酸鹽為選自葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸銅、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鎂和葡萄糖酸亞鐵中的一種或多種。
13.一種金屬緩蝕劑，所述金屬緩蝕劑含有金屬緩蝕劑組合物和酸性水溶液，其特征在于，所述金屬緩蝕劑組合物為權(quán)利要求1-12中任意一項所述的金屬緩蝕劑組合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的金屬緩蝕劑，其中，以所述金屬緩蝕劑總重量計，金屬緩蝕劑組合物的含量為50-75%，酸性水溶液的含量為25-50%。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的金屬緩蝕劑，其中，以所述金屬緩蝕劑總重量計，金屬緩蝕劑組合物的含量為60-70%，酸性水溶液的含量為30-40%。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任意一項所述的金屬緩蝕劑，其中，所述酸性水溶液的濃度為10-36重量％。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任意一項所述的金屬緩蝕劑，其中，所述酸性水溶液為選自鹽酸、硫酸水溶液、硝酸水溶液、醋酸水溶液中的一種或多種。
18.權(quán)利要求13-17中任意一項所述的金屬緩蝕劑作為銅緩蝕劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種金屬緩蝕劑組合物和金屬緩蝕劑及其應(yīng)用，所述金屬緩蝕劑組合物含有水溶性無機(jī)鋅鹽、有機(jī)膦化合物、無機(jī)磷化合物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物和葡萄糖酸鹽，所述水溶性無機(jī)鋅鹽、有機(jī)膦化合物、無機(jī)磷化合物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酰胺系聚合物以及葡萄糖酸鹽的重量比為0.5-5∶0.1-5∶0.1-2.5∶0.5-8∶3-20∶1。本發(fā)明的金屬緩蝕劑具有水溶性好、易與其他水處理劑復(fù)配使用等優(yōu)點，其既可以滿足含各種金屬設(shè)備(如含銅設(shè)備)的防腐蝕要求，還可以滿足系統(tǒng)的碳鋼設(shè)備的要求，具有很高的工業(yè)應(yīng)用價值。
文檔編號C23F11/08GK102732892SQ20111008988
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者余正齊, 傅曉萍, 李亞紅, 李本高, 王金華 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院