復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑及應(yīng)用，屬于緩蝕劑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鐵是工業(yè)中最重要、應(yīng)用最廣泛的材料之一，在交通運(yùn)輸、橋梁、車(chē)輛、機(jī)械設(shè) 備、化工、城市建設(shè)等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。鋼鐵材料在使用時(shí)存在腐蝕反應(yīng)，使材料 性能發(fā)生改變，進(jìn)而影響設(shè)備的安全運(yùn)行。鋼鐵材料在許多情況下需要用酸液清洗表面，該 樣會(huì)使鋼鐵材料受到腐蝕和消耗。鋼鐵材料腐蝕是是影響設(shè)備壽命和造成生產(chǎn)安全隱患的 重要因素。減緩和抑制鋼鐵材料的腐蝕反應(yīng)對(duì)保護(hù)鋼鐵材質(zhì)的設(shè)備尤為重要，使用緩蝕劑 就是一種易于實(shí)現(xiàn)的有效手段。使用緩蝕劑的防腐蝕方法具有用量少、成本低、應(yīng)用范圍 廣、緩蝕效率高等特點(diǎn)，具有良好的效果和較高的經(jīng)濟(jì)性，成為防腐蝕技術(shù)中使用最廣的方 法之一，被廣泛地應(yīng)用在石油化工設(shè)備、化學(xué)清洗、大氣環(huán)境、工業(yè)用水和機(jī)器設(shè)備制造等 領(lǐng)域。
[0003] 緩蝕劑種類(lèi)較多，但目前使用的鋼鐵緩蝕劑大都具有毒副作用，不符合綠色化學(xué) 的發(fā)展要求。離子液體是在室溫下由離子組成的有機(jī)液體物質(zhì)，通常是由特定的有機(jī)正離 子和無(wú)機(jī)負(fù)離子組成，由于離子液體獨(dú)特的性質(zhì)和許多新的離子液體被合成，人們對(duì)離子 液體的關(guān)注日益增加，目前已在多個(gè)領(lǐng)域被應(yīng)用，如電化學(xué)、合成、催化、材料、分離和生物 技術(shù)等領(lǐng)域。
[0004] 在鋼鐵緩蝕劑領(lǐng)域，一些類(lèi)型的離子液體已證明具有較好的緩蝕效果。 CN201310013407. 3公開(kāi)了一種采用咪哇基氨基酸鹽離子液體作為緩蝕劑的方法，采用 1-帰丙基-3-甲基咪哇賴氨酸鹽離子液體、1-己基-3-甲基咪哇賴氨酸鹽離子液體或1-下 基-3-甲基-咪哇賴氨酸鹽離子液體中的至少一種，但需要使用濃度較大的離子液體才具 有理想的緩蝕效果。CN201310545698. 0公開(kāi)了一種咪哇鹽離子液體酸化緩蝕劑，咪哇基團(tuán) 上同時(shí)具有長(zhǎng)鏈焼基基團(tuán)和短鏈焼基團(tuán)，但緩蝕效果需進(jìn)一步提升。徐效陵報(bào)道了鹽酸中 化咯焼麗離子液體對(duì)碳鋼的緩蝕性能（中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，2011，第31卷，第5期），張啟 波報(bào)道了咪哇離子液體對(duì)銅的緩蝕作用（物理化學(xué)學(xué)報(bào)，2011，第27卷，第3期）。
[0005] 從理論上講，通過(guò)不同的陽(yáng)離子和陰離子組合，離子液體的數(shù)量可能數(shù)W百萬(wàn)計(jì)。 因此，不同的離子液體在鋼鐵緩蝕劑領(lǐng)域具有何種使用效果，需要通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。 在現(xiàn)有的鋼鐵緩蝕劑中，主要W含有咪哇基團(tuán)或化巧基團(tuán)的陽(yáng)離子為基礎(chǔ)進(jìn)行研究，改變 焼基側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能的調(diào)變，但鮮有陽(yáng)離子中具有酸性基團(tuán)的離子液體在防腐上應(yīng)用 的研究，一般認(rèn)為陽(yáng)離子中具有酸性基團(tuán)時(shí)，在水溶液體系中會(huì)發(fā)生部分水解影響緩蝕作 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)離子液體緩蝕劑研究的不足，本發(fā)明提供一種復(fù)合離子液體鋼 鐵緩蝕劑，將不同種類(lèi)的陽(yáng)離子中具有酸性基團(tuán)的離子液體，獲得了良好的緩蝕效果，并且 離子液體用量少，可W有效降低成本。
[0007] 本發(fā)明復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑中，同時(shí)包括含有陽(yáng)離子為ILl的離子液體A和 陽(yáng)離子為IL2、IL3、IL4中至少一種的離子液體B，陽(yáng)離子IL1、IL2、IL3、IL4的結(jié)構(gòu)分別如 下：
[000引 ILl陽(yáng)離子：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑，其特征在于：復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑中同時(shí)包括 含有陽(yáng)離子為ILl的離子液體A和陽(yáng)離子為IL2、IL3、IL4中至少一種的離子液體B，陽(yáng)離 子IL1、IL2、IL3、IL4的結(jié)構(gòu)分別如下：
離子液體A和離子液體B的摩爾比為I : 1?1 : 3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑，其特征在于：離子液體A和離子 液體B的摩爾比為1 : 1.5?1 : 2. 5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑，其特征在于：離子液體A和離子 液體B的陰離子為硫酸氫根、磷酸二氫根或?qū)谆交撬岣?br>4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑，其特征在于：離子液體A為陽(yáng)離 子為ILl與陰離子為磷酸二氫根構(gòu)成的離子液體；離子液體B為陽(yáng)離子為IL4與陰離子為 磷酸二氫根構(gòu)成的離子液體。
5. 權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑在鋼鐵材料緩蝕中的應(yīng) 用，其特征在于：離子液體的總濃度為1?30mmol/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：離子液體的總濃度為8?16mmol/L。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：離子液體的總濃度為10?15mmol/L。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：緩蝕的使用條件是任意的酸性環(huán)境和常 溫至80°C的溫度條件下。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種復(fù)合離子液體鋼鐵緩蝕劑，將不同種類(lèi)的陽(yáng)離子中具有酸性基團(tuán)的離子液體，獲得了良好的緩蝕效果，并且離子液體用量少，可以有效降低成本。所述離子液體用于室溫下鹽酸介質(zhì)中鋼鐵類(lèi)緩蝕劑。
【IPC分類(lèi)】C23F11-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104532254
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410776405
【發(fā)明人】桂建舟, 劉丹, 李明麗, 彭坤, 楊麗霞, 李藝
【申請(qǐng)人】天津工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日