專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬孔蝕抑制劑以及抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬孔蝕抑制劑以及孔蝕抑制方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及在開(kāi)放循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，能夠在不使用磷化合物和鋅鹽等重金屬鹽的情況下，抑制碳鋼孔蝕的發(fā)生，有效延長(zhǎng)熱交換器等設(shè)備壽命的金屬孔蝕抑制劑以及孔蝕抑制方法。
背景技術(shù)：
金屬的腐蝕不僅會(huì)產(chǎn)生污垢，同時(shí)也是冷卻水系統(tǒng)中發(fā)生的重大故障之一。腐蝕不僅會(huì)引起冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備壽命縮短、熱交換器管道連通而發(fā)生制品的泄漏、污染等直接故障，還會(huì)由于腐蝕產(chǎn)物的附著而發(fā)生熱交換器的熱效率下降、泵壓升高等間接故障。并且，在高溫、高壓操作中發(fā)生事故很可能還會(huì)涉及人身事故。如果溶于冷卻水中的難溶性鹽由于濃縮而作為水垢沉積于傳熱面上，或由于微生物在系統(tǒng)內(nèi)繁殖而附著淀渣，則大多會(huì)在附著物下部發(fā)生局部腐蝕。在處于腐蝕環(huán)境中的金屬表面發(fā)生全面腐蝕時(shí)，很容易根據(jù)腐蝕預(yù)測(cè)裝置壽命，并且也很容易制定對(duì)策，但是在實(shí)際系統(tǒng)中大多是局部腐蝕，其中多數(shù)情況下產(chǎn)生的孔蝕，其腐蝕部分深度比開(kāi)口寬度大。這樣，為了防止水系統(tǒng)中產(chǎn)生水垢和腐蝕，想出了各種手段。
例如，在鍋爐、熱交換器、冷凝器、配管等水系統(tǒng)中，作為為了防止產(chǎn)生水垢而使用的水處理劑，提出了含有共軛二烯磺化物或者其聚合物或共聚物的水處理劑(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。另外，作為不含磷、不會(huì)產(chǎn)生多價(jià)金屬離子和不溶性鹽、水垢和污染的防止效果優(yōu)良、其效果能夠長(zhǎng)期維持、同時(shí)金屬腐蝕抑制效果也優(yōu)良的水處理劑，提出了含有由共軛二烯磺酸或其鹽、(甲基)丙烯酸或其鹽、以及(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯或(甲基)丙烯酰胺-2-甲基烷磺酸或其鹽合成的3組分類(lèi)共聚物的水處理劑(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
此外，作為磷類(lèi)試劑和鋅類(lèi)試劑均不使用而能夠有效防止冷卻水系統(tǒng)中金屬材料腐蝕的防腐蝕方法，提出了當(dāng)冷卻水中M堿度為AmgCaCO3/L、鈣硬度為BmgCaCO3/L、二氧化硅濃度為CmgSiO2/L、鎂硬度為DmgCaCO3/L、朗格利爾(ランジエリア)指數(shù)為E、氫離子指數(shù)為pH，水溫為t℃時(shí)，調(diào)節(jié)滿(mǎn)足(1)2.4logA+logB≥6.4和C≥50、(2)logC+logD+2pH+8.51logt≥33，或者(3)logB+logC≥3.4和E≥1.5的水質(zhì)，添加水溶性陰離子聚合物的防腐蝕方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。此外，作為不會(huì)引起環(huán)境污染問(wèn)題、能夠有效防止與水接觸的金屬的腐蝕的抑制方法，提出了在開(kāi)放循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，當(dāng)水中SiO2濃度為[SiO2](mgSiO2/L)、鈣硬度為[CaH](mgCaCO3/L)時(shí)，調(diào)節(jié)水質(zhì)以使朗格利爾指數(shù)至1.5以上，且[SiO2]×[CaH]≥2000，然后，添加重均分子量為1000-20000的馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐或者它們的水溶性鹽與異丁烯的共聚物的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。
按照這些方案，能夠獲得防止水垢乃至抑制金屬腐蝕的效果，但是對(duì)孔蝕抑制不能獲得特效效果。利用馬來(lái)酸-異丁烯共聚物和鈣硬度、二氧化硅濃度的防腐蝕方法，在水質(zhì)上受到較多限制，并且還會(huì)出現(xiàn)抑制孔蝕效果不夠好的情況。對(duì)于碳酸鈣的飽和指數(shù)與腐蝕傾向/結(jié)垢傾向的關(guān)系，J.W.Ryzner進(jìn)行了報(bào)道(非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。穩(wěn)定度(リズナ一)指數(shù)為6以上的水質(zhì)具有腐蝕傾向，穩(wěn)定度指數(shù)不足6的水質(zhì)具有結(jié)垢的傾向。但是，通常具有結(jié)垢傾向的水質(zhì)平均腐蝕速度較小，但是會(huì)出現(xiàn)引起孔蝕的局部腐蝕的情況，不能充分地延長(zhǎng)機(jī)器的壽命。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特許第2625914號(hào)公報(bào)(第1頁(yè))專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)平9-248555號(hào)公報(bào)(第2-3頁(yè))專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2004-107782號(hào)公報(bào)(第2-3頁(yè))專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本特公平4-33868號(hào)公報(bào)(第1-2頁(yè))非專(zhuān)利文獻(xiàn)1J.AWWA36472(1944)本發(fā)明是以提供一種在開(kāi)放循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，能夠在不使用磷化合物和鋅鹽等重金屬鹽的情況下，抑制碳鋼孔蝕的發(fā)生，有效延長(zhǎng)熱交換器等與水接觸的設(shè)備壽命的金屬孔蝕抑制劑和孔蝕抑制方法為目的而作出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述問(wèn)題進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在水系統(tǒng)中添加含有(A)共軛二烯磺化物與具有羧基的不飽和化合物的共聚物、(B)馬來(lái)酸與烯烴的共聚物以及(C)唑類(lèi)化合物的試劑，能夠有效地抑制孔蝕的發(fā)生，基于該發(fā)現(xiàn)而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供(1)、一種金屬孔蝕抑制劑，其特征在于含有(A)相對(duì)于1摩爾通式[1]表示的共軛二烯磺化物，共聚0.1-20摩爾通式[2]表示的具有羧基的不飽和化合物的含磺酸基共聚物，(B)相對(duì)于1摩爾馬來(lái)酸，共聚0.8-1.3摩爾碳原子數(shù)為4-10的烯烴的含疏水基共聚物，以及(C)唑類(lèi)化合物， (其式中，R1～R6為氫原子、碳原子數(shù)為1-8的烷基、碳原子數(shù)為6-20的芳基、或者-SO3X，其中X為氫原子、堿金屬原子、堿土類(lèi)金屬原子、銨離子或者氨基，R1～R6至少其中之一為-SO3X)， (其式中，R7～R10至少其中之一為-(CH2)mCOOM，其余的為氫或者碳原子數(shù)為1-8的烷基，m為0-8，M為氫原子、堿金屬、堿土類(lèi)金屬原子、銨離子或者氨基)；(2)、第(1)項(xiàng)所述的金屬孔蝕抑制劑，其中相對(duì)于1重量份(A)含磺酸基共聚物，含有0.05-8重量份(B)含疏水基共聚物和0.005-0.1重量份(C)唑類(lèi)化合物；和(3)、一種抑制金屬孔蝕的方法，其特征在于以(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物的合計(jì)量計(jì)，向水系統(tǒng)中添加1-100mg/L的第(1)或第(2)項(xiàng)所述的金屬孔蝕抑制劑。
此外，作為本發(fā)明優(yōu)選的方式，可以列舉(4)、第(1)或第(2)項(xiàng)所述的金屬孔蝕抑制劑，其中唑類(lèi)化合物為三唑類(lèi)；和(5)、第(4)項(xiàng)所述的金屬孔蝕抑制劑，其中三唑?yàn)楸讲⑷蚧蛘呒妆交颉?br>

圖1為實(shí)施例中所用通水試驗(yàn)裝置系統(tǒng)圖。圖中，標(biāo)記1表示水箱，2表示泵，3表示碳鋼管，4表示碳鋼管，5表示銅管，6表示腐蝕計(jì)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的金屬孔蝕抑制劑含有(A)相對(duì)于1摩爾通式[1]表示的共軛二烯磺化物，共聚0.1-20摩爾通式[2]表示的具有羧基的不飽和化合物的含磺酸基共聚物，(B)相對(duì)于1摩爾馬來(lái)酸，共聚0.8-1.3摩爾碳原子數(shù)為4-10的烯烴的含疏水基共聚物，以及(C)唑類(lèi)化合物， 其中通式[1]中，R1～R6為氫原子、碳原子數(shù)為1-8的烷基、碳原子數(shù)為6-20的芳基、或者-SO3X，其中X為氫原子、堿金屬原子、堿土類(lèi)金屬原子、銨離子或者氨基，R1～R6至少其中之一為-SO3X， 其中通式[2]中，R7～R10至少其中之一為-(CH2)mCOOM，其余的為氫或者碳原子數(shù)為1-8的烷基，m為0-8，M為氫原子、堿金屬、堿土類(lèi)金屬原子、銨離子或者氨基。
作為通式[1]表示的共軛二烯磺化物，可以列舉共軛二烯的磺酸及其堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽或者胺鹽等，作為其具體的化合物，可以列舉例如2-甲基-1，3-丁二烯-1-磺酸、2-甲基-1，3-丁二烯-3-磺酸、2-甲基-1，3-丁二烯-4-磺酸、1，3-戊二烯-1-磺酸、1，3-戊二烯-2-磺酸、1，3-戊二烯-3-磺酸、1，3-戊二烯-4-磺酸、2，3-二甲基丁二烯-1-磺酸、2-甲基-1，3-戊二烯-4-磺酸、3-甲基-1，3-戊二烯-1-磺酸、2-甲基-1，3-丁二烯-1，3-二磺酸、2-甲基-1，3-丁二烯-1，4-二磺酸、2-甲基-1，3-丁二烯-1-磺酸鈉(異戊二烯磺酸鈉)、2-甲基-1，3-丁二烯-1-磺酸鉀、2-甲基-1，3-丁二烯-1-磺酸銨等，其中優(yōu)選2-甲基-1，3-丁二烯-1-磺酸鈉(異戊二烯磺酸鈉)、2-甲基-1，3-丁二烯-1-磺酸鉀、2-甲基-1，3-丁二烯-1-磺酸銨。
作為通式[2]表示的具有羧基的不飽和化合物，例如，可以列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、異巴豆酸、乙烯基醋酸、當(dāng)歸酸、惕各酸、馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、中康酸、烏頭酸等。
在本發(fā)明中，(A)含磺酸基共聚物是相對(duì)于1摩爾通式[1]表示的共軛二烯磺化物，共聚0.1-20摩爾通式[2]表示的具有羧基的不飽和化合物的共聚物，更優(yōu)選相對(duì)于1摩爾通式[1]表示的化合物，共聚1.5-12摩爾通式[2]表示的化合物的共聚物。相對(duì)于1摩爾通式[1]表示的化合物，當(dāng)通式[2]表示的化合物的量不足0.1摩爾，或者超過(guò)20摩爾時(shí)，均存在不能充分表現(xiàn)出抑制孔蝕的效果的危險(xiǎn)。(A)含磺酸基共聚物的重均分子量?jī)?yōu)選為3000-15000，更優(yōu)選為5000-12000。另外，在本發(fā)明中，聚合物的分子量是由下述條件下的凝膠滲透色譜測(cè)定，經(jīng)聚乙二醇標(biāo)準(zhǔn)樣品換算而求得的重均分子量。
使用柱ト一ソ一TSK-Gel G 3000PWXL和G4000PWXL洗脫液0.2mole/L-NaCl水溶液檢測(cè)器RI分離條件柱溫40℃，洗脫液流量0.6mL/min樣品0.4％200μLPEG標(biāo)準(zhǔn)樣品GLサイエンス社生產(chǎn)的PEG標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(分子量為1百-數(shù)萬(wàn)的10種)。
對(duì)本發(fā)明中所用(A)含磺酸基共聚物的制備方法沒(méi)有特別的限制，例如，可以將通式[1]表示的共軛二烯磺化物與通式[2]表示的具有羧基的不飽和化合物溶于水，采用自由基聚合引發(fā)劑進(jìn)行水溶液聚合。
在本發(fā)明中，作為(A)含磺酸基的共聚物，可采用在一般通式[1]表示的共軛二烯磺化物與通式[2]表示的具有羧基的不飽和化合物的基礎(chǔ)上進(jìn)一步與其它的單體共聚的共聚物。
作為本發(fā)明所用的碳原子數(shù)為4-10的烯烴，例如，可以列舉1-丁烯、異丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、1-辛烯、5-甲基-1-庚烯、1-壬烯、1-癸烯等。
在本發(fā)明中，(B)含疏水基共聚物是相對(duì)于1摩爾馬來(lái)酸，共聚0.8-1.3摩爾碳原子數(shù)為4-10的烯烴的共聚物，更優(yōu)選相對(duì)于1摩爾馬來(lái)酸，共聚0.95-1.1摩爾碳原子數(shù)為4-10的烯烴的共聚物。相對(duì)于1摩爾馬來(lái)酸，當(dāng)烯烴的量不足0.8摩爾，或者超過(guò)1.3摩爾，均存在不能充分表現(xiàn)出抑制孔蝕的效果的危險(xiǎn)。(B)含疏水基共聚物的重均分子量?jī)?yōu)選為4000-50000，更優(yōu)選為5000-35000。
對(duì)本發(fā)明所用的(B)含疏水基共聚物的制備方法沒(méi)有特別的限制，例如，可以將馬來(lái)酸酐與烯烴在沒(méi)有溶劑或者在有機(jī)溶劑存在下，采用自由基聚合引發(fā)劑進(jìn)行聚合，在將所得馬來(lái)酸酐/烯烴共聚物進(jìn)行水解而制得。
在本發(fā)明中，作為(B)含疏水基共聚物，除了馬來(lái)酸與碳原子數(shù)為4-10的烯烴以外，還可以用進(jìn)一步共聚其它單體的共聚物。
本發(fā)明所用的(C)唑類(lèi)化合物，是具有含2個(gè)以上雜原子的五元環(huán)的芳香族化合物，并且是雜原子中至少一個(gè)為氮原子的化合物。作為唑類(lèi)化合物，可以列舉吡唑、咪唑、1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、四唑、唑、異唑、噻唑、異噻唑、二唑、噻二唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并唑、苯并異唑、苯并噻唑、甲苯基三唑等。其中可優(yōu)選使用苯并三唑和甲苯基三唑。
本發(fā)明的金屬孔蝕抑制劑，相對(duì)于1重量份(A)含磺酸基共聚物，優(yōu)選含有0.05-8重量份(B)含疏水基共聚物，更優(yōu)選含有0.1-4重量份，進(jìn)一步優(yōu)選含有0.25-1.5重量份。當(dāng)相對(duì)于1重量份(A)含磺酸基共聚物，(B)含疏水基共聚物的量不足0.05重量份，或者超過(guò)8重量份時(shí)，均存在不能充分表現(xiàn)出抑制孔蝕的效果的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的金屬孔蝕抑制劑，相對(duì)于1重量份(A)含磺酸基共聚物，優(yōu)選含有0.005-0.1重量份(C)唑類(lèi)化合物，更優(yōu)選含有0.007-0.07重量份。如果相對(duì)于1重量份(A)含磺酸基共聚物，(C)唑類(lèi)化合物的量不足0.005重量份，則存在不能充分表現(xiàn)出抑制孔蝕的效果的危險(xiǎn)。相對(duì)于1重量份(A)含磺酸基共聚物，(C)唑類(lèi)化合物的量為0.1重量份以下即可表現(xiàn)出充分的孔蝕抑制效果，通常相對(duì)于1重量份(A)含磺酸基共聚物，不必含有超過(guò)0.1重量份的(C)唑類(lèi)化合物。
對(duì)本發(fā)明金屬孔蝕抑制劑的劑型沒(méi)有特別的限制，例如，可以是含有(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物的單組分型，也可以是(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物中的任意2種與其它1種組合的雙組分型，或者，還可以是(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物分別添加的三組分型。其中單組分型由于可以簡(jiǎn)化試劑注入設(shè)備、且還可使添加濃度比保持一定，因此可以?xún)?yōu)選使用。在制成單組分型時(shí)，為了使孔蝕抑制劑穩(wěn)定化，可以添加氫氧化堿、無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸等酸類(lèi)。此外，為了提高防腐蝕效果，還可以在本發(fā)明的孔蝕抑制劑中混合磷酸鹽、多磷酸鹽、膦酸、鋅鹽、鋁酸鹽、鉬酸鹽等防腐劑，或者，也可以將這些防腐劑加入水系統(tǒng)中。
在本發(fā)明的金屬孔蝕抑制方法中，以(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物的合計(jì)量計(jì)，向水系統(tǒng)中加入1-100mg/L，更優(yōu)選10-70mg/L，進(jìn)一步優(yōu)選15-50mg/L本發(fā)明的金屬孔蝕抑制劑。如果(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物的合計(jì)添加量不足1mg/L，有金屬孔蝕抑制效果不能充分發(fā)現(xiàn)的危險(xiǎn)。如果(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物的合計(jì)添加量超過(guò)100mg/L，則由含磺酸基共聚物的配合作用而形成防腐覆膜變得緩慢，存在發(fā)生金屬離子與聚合物形成配合物而著色等障礙的危險(xiǎn)。
在本發(fā)明中，(A)含磺酸基共聚物與(B)含疏水基共聚物的混合物對(duì)銅材料會(huì)出現(xiàn)由于配合作用而阻礙防腐覆膜形成的情況。如果系統(tǒng)中由于銅材料腐蝕而使水中總的銅離子濃度升高，則會(huì)在鐵系金屬表面上電沉積溶解的銅離子而促進(jìn)腐蝕。在本發(fā)明中，通過(guò)添加(C)唑類(lèi)化合物，由于其能夠促進(jìn)銅的防腐覆膜的形成，因而可以推定能夠有效地抑制水系統(tǒng)中金屬的孔蝕。
根據(jù)本發(fā)明的金屬孔蝕抑制劑和孔蝕抑制方法，可以使一定期間的孔蝕深度減小30-65％。由于孔蝕深度的進(jìn)展速度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與時(shí)間的1/3次方成比例，故在設(shè)備壽命t(月)、設(shè)備金屬厚度d(mm)、初期1個(gè)月期間孔蝕深度k(mm)之間，t＝d3/k3的關(guān)系式成立，根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的壽命可以延長(zhǎng)3-20倍。
實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地說(shuō)明，但是本發(fā)明并不受這些實(shí)施例進(jìn)行任何的限定。
另外，在實(shí)施例和比較例中，采用下列聚合物(全部為鈉鹽)。
(A)含磺酸基共聚物聚合物D異戊二烯磺酸/丙烯酸共聚物，摩爾比20∶80，重均分子量為7500。
聚合物E異戊二烯磺酸/丙烯酸共聚物，摩爾比10∶90，重均分子量9000。
聚合物G異戊二烯磺酸/丙烯酸共聚物，摩爾比10∶90，重均分子量23000。
聚合物H異戊二烯磺酸/丙烯酸/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物，摩爾比20∶65∶15，重均分子量6500。
(B)含疏水基共聚物聚合物A馬來(lái)酸/異丁烯共聚物，摩爾比50∶50，重均分子量14000。
聚合物B馬來(lái)酸/1-己烯共聚物，摩爾比45∶55，重均分子量20000。
聚合物C馬來(lái)酸/1-戊烯共聚物，摩爾比53∶47，重均分子量6500。
(D)其它聚合物聚合物F聚馬來(lái)酸，重均分子量600。
聚合物I馬來(lái)酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，摩爾比80∶20，重均分子量2000。
此外，采用圖1中所示的通水試驗(yàn)裝置，進(jìn)行孔蝕抑制效果評(píng)價(jià)。自水容量為52L的水箱1，通過(guò)泵2輸送試驗(yàn)水，以流速為0.5m/s通過(guò)碳鋼管3、碳鋼管4和銅管5后，后經(jīng)腐蝕計(jì)6循環(huán)至水箱中。634mL/h向水箱中供給pH為8.8，M堿度為300mgCaCO3/L、鈣硬度為300mgCaCO3/L、二氧化硅濃度為100mgSiO2/L試驗(yàn)水，過(guò)剩的水經(jīng)水箱溢流出來(lái)。試驗(yàn)水的滯留時(shí)間為82小時(shí)。試驗(yàn)水的溫度調(diào)節(jié)至30℃，由水箱底部的通氣管以10L/min輸送空氣進(jìn)行曝氣。在30天期間連續(xù)通水后，測(cè)定碳鋼管3的最大孔蝕深度(mm/30日)。并且，通過(guò)腐蝕計(jì)采用抗極化法測(cè)定碳鋼與銅的腐蝕速度(mdd＝mg·dm-2·天-1)，每天一次，計(jì)算30天的平均值。
實(shí)施例1向試驗(yàn)水中添加(A)聚合物D至32mg/L，(B)聚合物A至8mg/L和(C)苯并三唑至1mg/L進(jìn)行試驗(yàn)。碳鋼的最大孔蝕深度為0.21mm/30日，碳鋼的腐蝕速度為3.2mdd，銅的腐蝕速度為0.9mdd。
實(shí)施例2向試驗(yàn)水中添加(A)聚合物D至24mg/L，(B)聚合物A至16mg/L和(C)苯并三唑至1mg/L進(jìn)行試驗(yàn)。
實(shí)施例3向試驗(yàn)水中添加(A)聚合物D至20mg/L，(B)聚合物A至20mg/L和(C)苯并三唑至0.5mg/L和甲苯基三唑至0.5mg/L進(jìn)行試驗(yàn)。
實(shí)施例4～10向試驗(yàn)水中添加表1中所示的(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物進(jìn)行試驗(yàn)。
比較例1向試驗(yàn)水中添加(B)聚合物A至40mg/L和(C)苯并三唑至0.05mg/L進(jìn)行試驗(yàn)。碳鋼的最大孔蝕深度為0.30mm/30日，碳鋼的腐蝕速度為3.6mdd，銅的腐蝕速度為1.6mdd。
比較例2～8向試驗(yàn)水中添加表1中所示的化合物進(jìn)行試驗(yàn)。
實(shí)施例1～10和比較例1～8的結(jié)果列于表1。
表1

從表1可以看出，在向試驗(yàn)水中添加(A)異戊二烯磺酸與丙烯酸的共聚物、(B)馬來(lái)酸與烯烴的共聚物和(C)苯并三唑或者苯并三唑與甲苯基三唑的實(shí)施例1～10中，碳鋼的最大孔蝕深度為0.17-0.27mm/30日，發(fā)現(xiàn)孔蝕抑制效果。并且，碳鋼的腐蝕速度為1.3-3.8mdd，銅的腐蝕速度為0.7-0.9mdd，碳鋼和銅的腐蝕均得到抑制。
相比之下，在添加(B)馬來(lái)酸/異丁烯共聚物和(C)苯并三唑的比較例1、僅添加(A)異戊二烯磺酸/丙烯酸共聚物的比較例2、僅添加(B)馬來(lái)酸/烯烴共聚物的比較例3、添加(D)聚馬來(lái)酸、(B)馬來(lái)酸/異丁烯共聚物和(C)甲苯基三唑的比較例4、添加(A)異戊二烯磺酸/丙烯酸共聚物和(B)馬來(lái)酸/1-己烯共聚物的比較例5、添加(A)異戊二烯磺酸/丙烯酸/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物和(B)馬來(lái)酸/1-己烯共聚物的比較例6、添加(D)馬來(lái)酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物和(B)馬來(lái)酸/異丁烯共聚物的比較例7、僅添加(B)馬來(lái)酸/1-己烯共聚物的比較例8中，碳鋼的最大孔蝕深度為0.30-0.48mm/30日，基本沒(méi)有表現(xiàn)出孔蝕抑制效果。并且，碳鋼的腐蝕速度為3.4-6.2mdd，銅的腐蝕速度為1.5-2.2mdd，對(duì)銅的腐蝕抑制效果較弱。認(rèn)為在不添加唑類(lèi)化合物的系統(tǒng)中銅被腐蝕，溶解的銅離子電沉積在碳鋼表面上，加速了碳鋼的腐蝕。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的金屬孔蝕抑制劑和抑制孔蝕的方法，在開(kāi)放循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，能夠在不使用磷化合物和鋅鹽等重金屬鹽的情況下，抑制碳鋼孔蝕的發(fā)生，有效延長(zhǎng)熱交換器等與水接觸的設(shè)備的壽命。
權(quán)利要求
1.一種金屬孔蝕抑制劑，其特征在于含有(A)相對(duì)于1摩爾通式[1]表示的共軛二烯磺化物，共聚0.1-20摩爾通式[2]表示的具有羧基的不飽和化合物的含磺酸基共聚物，(B)相對(duì)于1摩爾馬來(lái)酸，共聚0.8-1.3摩爾碳原子數(shù)為4-10的烯烴的含疏水基共聚物，以及(C)唑類(lèi)化合物， 其式中，R1～R6為氫原子、碳原子數(shù)為1-8的烷基、碳原子數(shù)為6-20的芳基、或者-SO3X，其中X為氫原子、堿金屬原子、堿土類(lèi)金屬原子、銨離子或者氨基，R1～R6至少其中之一為-SO3X， 其式中，R7～R10至少其中之一為-(CH2)mCOOM，其余的為氫或者碳原子數(shù)為1-8的烷基，m為0-8，M為氫原子、堿金屬、堿土類(lèi)金屬原子、銨離子或者氨基。
2.權(quán)利要求1所述的金屬孔蝕抑制劑，其中相對(duì)于1重量份(A)含磺酸基共聚物，含有0.05-8重量份(B)含疏水基共聚物和0.005-0.1重量份(C)唑類(lèi)化合物。
3.一種抑制金屬孔蝕的方法，其特征在于以(A)含磺酸基共聚物、(B)含疏水基共聚物和(C)唑類(lèi)化合物的合計(jì)量計(jì)，向水系統(tǒng)中添加1-100mg/L的權(quán)利要求1或2所述的金屬孔蝕抑制劑。
全文摘要
一種含有(A)相對(duì)于1摩爾通式[1]表示的共軛二烯磺化物，共聚0.1－20摩爾通式[2]表示的具有羧基的不飽和化合物的含磺酸基共聚物；(B)相對(duì)于1摩爾馬來(lái)酸，共聚0.8－1.3摩爾碳原子數(shù)為4－10的烯烴的含疏水基共聚物以及(C)唑類(lèi)化合物的金屬孔蝕抑制劑，和以(A)、(B)和(C)各成分的合計(jì)量計(jì)，向水系統(tǒng)中添加1－100mg/L該孔蝕抑制劑的抑制金屬孔蝕的方法。其中，R
文檔編號(hào)C08L35/00GK101027429SQ20058001932
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者大高秀夫, 幸田昌賴(lài), 別所啟一, 白谷正廣 申請(qǐng)人:栗田工業(yè)株式會(huì)社, Jsr株式會(huì)社