一種環(huán)境友好型銅緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)、民用等各個領(lǐng)域，，具體地說涉及電子設(shè)備、換熱器、反應(yīng)器、自 來水管道、雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)、冷卻水系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、計算機(jī)和控制裝置以及海洋環(huán) 境和海水工業(yè)，特別是指一種環(huán)境友好型銅緩蝕劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 銅具有優(yōu)異的強(qiáng)度，機(jī)械加工性能，導(dǎo)電性，可焊接性及耐腐蝕性等特點。長期以 來，在工業(yè)、軍事及民用等各個領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。通常情況下，銅沒有腐蝕的傾向， 然而，在含氧的水中，氧化性酸及含有Cf，NH 4+等與銅形成絡(luò)合離子的溶液中，銅則發(fā)生較 嚴(yán)重的腐蝕。隨著電力工業(yè)的發(fā)展和火力發(fā)電的大規(guī)模建設(shè)，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經(jīng)濟(jì)有效的辦法。因此，尋求防銹效果好，緩蝕效率高，廢液易處理， 價廉無公害的銅緩蝕劑具有重要的意義。
[0003] 緩蝕劑是一種以適當(dāng)?shù)男问交驖舛却嬖谟诃h(huán)境介質(zhì)中，可以防止或減少腐蝕的一 種或幾種化學(xué)物質(zhì)的混合物。一些傳統(tǒng)的高效銅緩蝕劑，如苯并三唑和噻二唑及其衍生物， 都含有氮、硫等雜環(huán)化合物，難生物降解，甚至有毒性，會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。因此， 必須研宄新型的綠色環(huán)境友好型緩蝕劑，來替代傳統(tǒng)緩蝕劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型銅緩蝕劑及其制備方法，銅緩蝕劑由聚天冬氨酸、 鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽及純水組合而來，聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽 或偏硅酸鹽及純水的質(zhì)量比為10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。本發(fā)明提供 了一種環(huán)境友好型銅緩蝕劑的制備方法，將五種物質(zhì)按照一定的質(zhì)量比依次投入到攪拌容 器中攪拌溶解即可得本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明中五種物質(zhì)按一定質(zhì)量比復(fù)配使用，對銅的緩蝕 效果明顯優(yōu)于其中任何一種物質(zhì)單獨使用，且為綠色水處理藥劑，對環(huán)境無危害，是一種符 合可持續(xù)發(fā)展需要的緩蝕劑。本發(fā)明中的緩蝕劑可大幅度降低銅及銅合金的的腐蝕速率， 可廣泛用于工業(yè)含銅設(shè)備的緩蝕領(lǐng)域。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下： 本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型銅緩蝕劑及其制備方法，銅緩蝕劑由聚天冬氨酸、鉬酸 鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽及純水組合而來，聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏 硅酸鹽及純水的質(zhì)量比為10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。
[0006] 所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑，其特征在于：銅緩蝕劑由聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸 酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽及純水組合而來，聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽及 純水的質(zhì)量比為10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。
[0007] 所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑，其特征在于：所述的磷酸酯為多元醇磷酸酯和磷酸 單脂。
[0008] 所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑，其特征在于：所述的硅酸鹽或偏硅酸鹽為硅酸鈉或 偏硅酸鈉。
[0009] 所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑，其特征在于：本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型銅緩蝕 劑的制備方法，將五種物質(zhì)按照一定的質(zhì)量比依次投入到攪拌容器中攪拌溶解即可得本發(fā) 明產(chǎn)品。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點： 本發(fā)明所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑由聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽 及純水組合而來。
[0011] 本發(fā)明中五種物質(zhì)按一定質(zhì)量比復(fù)配使用，對銅的緩蝕效果明顯優(yōu)于其中任何一 種物質(zhì)單獨使用，且為綠色水處理藥劑，易生物降解、無污染、無毒，對環(huán)境無危害，是一種 符合可持續(xù)發(fā)展需要的緩蝕劑。
[0012] 實施方式 實施例1 : 按重量百分比選取原料 聚天冬氨酸 15%， 鉬酸鈉 20%， 多元醇磷酸醋 5%， 硅酸鈉 5%， 其余為水。
[0013] 將反滲透產(chǎn)水、聚天冬氨酸、鉬酸鈉、多元醇磷酸酯、硅酸鹽按比例依次加入容器 內(nèi)，在室溫下攪拌2~3小時，即得產(chǎn)品。
[0014] 實施例2 : 按重量百分比選取原料 聚天冬氨酸 10%， 鉬酸鈉 25%， 多元醇磷酸醋 5%， 硅酸鈉 5%， 其余為水。
[0015] 將反滲透產(chǎn)水、聚天冬氨酸、鉬酸鈉、多元醇磷酸酯、硅酸鹽按比例依次加入容器 內(nèi)，在室溫下攪拌2~3小時，即得產(chǎn)品。
[0016] 實施例3: 按重量百分比選取原料 聚天冬氨酸 10%， 鉬酸鈉 25%， 多元醇磷酸醋 10%， 硅酸鈉 8%， 其余為水。
[0017] 將反滲透產(chǎn)水、聚天冬氨酸、鉬酸鈉、多元醇磷酸酯、硅酸鹽按比例依次加入容器 內(nèi)，在室溫下攪拌2~3小時，即得產(chǎn)品。
[0018] 實施例4: 按重量百分比選取原料 聚天冬氨酸 15%， 鉬酸鈉 20%， 磷酸單脂 5%， 偏硅酸鈉 5%， 其余為水。
[0019] 將反滲透產(chǎn)水、聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸單脂、偏硅酸鹽按比例依次加入容器內(nèi)， 在室溫下攪拌2~3小時，即得產(chǎn)品。
[0020] 實施例5 : 按重量百分比選取原料 聚天冬氨酸 10%， 鉬酸鈉 25%， 磷酸單脂 5%， 偏硅酸鈉 5%， 其余為水。
[0021] 將反滲透產(chǎn)水、聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸單脂、偏硅酸鹽按比例依次加入容器內(nèi)， 在室溫下攪拌2~3小時，即得產(chǎn)品。
[0022] 實施例6 : 按重量百分比選取原料 聚天冬氨酸 10%， 鉬酸鈉 25%， 磷酸單脂 10%， 偏硅酸鈉 8%， 其余為水。
[0023] 將反滲透產(chǎn)水、聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸單脂、偏硅酸鹽按比例依次加入容器內(nèi)， 在室溫下攪拌2~3小時，即得產(chǎn)品。
[0024] 應(yīng)用實驗及結(jié)果 一、實驗方法： 水處理劑緩蝕性能的測定-旋轉(zhuǎn)掛片法 1、實驗條件 (1)試液溫度45°c士 1.0°C。根據(jù)實際需要也可選用其他溫度。
[0025] (2)掛片線速度：0· 3〇 m/s-〇· 40 m/s。
[0026] (3)試液體積與掛片面積比：20mL/cm2。
[0027] (4)試杯：2000mL 燒杯，符合 GB/T 15724. 1 的規(guī)定。
[0028] (5)各試杯應(yīng)能連續(xù)通入空氣，通氣量為100ml/min-200mL/min。
[0029] (6)掛片上端與試液面的距離：應(yīng)大2cm。
[0030] (7)掛片下端與出氣點的距離：應(yīng)大于3cm，氣流不得直接沖擊掛片。
[0031] (8)平行實驗數(shù)目：對每個實驗條件，應(yīng)有4-6片相同的掛片進(jìn)行平行實驗。
[0032] (9)實驗周期：72 h。
[0033] (10)根據(jù)實驗要求，可選用預(yù)膜掛片，也可選用不預(yù)膜掛片。
[0034] 2、實驗步驟 (1)將實驗掛片用濾紙把防銹油脂擦拭干凈，然后分別在丙酮和無水乙醇中用脫脂棉 擦洗（每10片掛片用不少于50 ml上述試劑），置于干凈濾紙上，用濾紙吸干，置于干澡器 中4h以上，稱量（精礁到0.0002)，保存于干燥器中，待用。
[0035] (2)按實驗要求，配制好水處理劑儲備溶液。儲備溶液濃度一般為運轉(zhuǎn)濃度的100 倍左右。儲備溶液應(yīng)在當(dāng)天或前一天配制。
[0036] (3)按實驗要求，準(zhǔn)備好實驗用水。實驗用水可為現(xiàn)場水、按需要配制的水或推薦 的標(biāo)準(zhǔn)配制水。
[0037] (4)在試杯中加入水處理劑儲備溶液，精確到。0.02 mL，在2000ml試杯中加實 驗用水到一定體積，混勻，即為試液。在試杯外壁與液面同一水平處劃上刻線。將試杯置于 恒溫水浴中，向各試杯中連續(xù)通人空氣。
[0038] (5)待試液達(dá)到指定溫度時，掛入實驗用掛片，啟動電動機(jī)，使掛片按一定旋轉(zhuǎn)速 度轉(zhuǎn)動，并開始計時。
[0039] (6)試杯不加蓋，令試液自然蒸發(fā)，每隔I h_2h補(bǔ)加蒸餾水一次，使液面保持在刻 線處。
[0040] (7)當(dāng)運轉(zhuǎn)時間達(dá)到指定值時，停止掛片轉(zhuǎn)動，取出掛片并進(jìn)行外觀觀察并記錄。
[0041] (8)將掛片用毛刷刷洗干凈，然后在酸洗溶液中浸泡3 min-5 min，取出，迅速用 自來水沖洗后，立即浸入氫氧化鈉溶液中約30 s，取出，用蒸餾水沖洗，用撼紙擦拭并吸干， 在無水乙醇中浸泡約3min，置于干凈濾紙上，用濾紙吸干，置于干燥器中4h以上，稱量（精 確到0. 0002g)。同時做掛片的酸洗空白實驗。
[0042] (9)做未加水處理劑的空白實驗。
[0043] (10)對酸洗后的掛片進(jìn)行外觀觀察并記錄。
[0044] 二、實驗結(jié)果： 實施例在國標(biāo)水中對同的緩蝕效果對比表1
【主權(quán)項】
1. 本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型銅緩蝕劑及其制備方法，銅緩蝕劑由聚天冬氨酸、鉬 酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽及純水組合而來，聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或 偏硅酸鹽及純水的質(zhì)量比為10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑，其特征在于：銅緩蝕劑由聚天冬氨酸、 鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽及純水組合而來，聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽 或偏硅酸鹽及純水的質(zhì)量比為10~20:15~35: 5~10: 3~8: 47~77。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑，其特征在于：所述的磷酸酯為多元醇 磷酸酯和磷酸單脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑，其特征在于：所述的硅酸鹽或偏硅酸 鹽為娃酸鈉或偏娃酸鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境友好型銅緩蝕劑，其特征在于：本發(fā)明提供了一種環(huán)境 友好型銅緩蝕劑的制備方法，將五種物質(zhì)按照一定的質(zhì)量比依次投入到攪拌容器中攪拌溶 解即可得本發(fā)明產(chǎn)品。
6. 聚天冬氨酸作為一種水溶性的氨基酸聚合物，因其分子中含有肽鍵，易被微生物分 解成0)2和H2O,除了具有水溶性聚羧酸的性質(zhì)外，還擁有易生物降解、無污染、無毒等特點， 同時還具有良好的緩蝕性能。
7. 磷酸酯為有機(jī)類的中性介質(zhì)緩蝕劑，有助于在銅表面形成化學(xué)吸附膜，此膜極薄，只 有單個分子或幾個分子層厚度，能夠達(dá)到表面防護(hù)的目的，起到緩蝕的作用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型銅緩蝕劑及其制備方法，銅緩蝕劑由聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽及純水組合而來，聚天冬氨酸、鉬酸鈉、磷酸酯、硅酸鹽或偏硅酸鹽及純水的質(zhì)量比為10～20:15～35:5～10:3～8:47～77。本發(fā)明提供了一種環(huán)保型銅緩蝕劑的制備方法，將五種物質(zhì)按照一定的質(zhì)量比依次投入到攪拌容器中攪拌溶解即可得本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明中五種物質(zhì)按一定質(zhì)量比復(fù)配使用，對銅的緩蝕效果明顯優(yōu)于其中任何一種物質(zhì)單獨使用，且為綠色水處理藥劑，對環(huán)境無危害，是一種符合可持續(xù)發(fā)展需要的緩蝕劑。本發(fā)明中的緩蝕劑可大幅度降低銅及銅合金在工業(yè)循環(huán)冷卻水的腐蝕，可廣泛用于工業(yè)含銅設(shè)備的緩蝕領(lǐng)域。
【IPC分類】C02F5-14, C02F5-08, C23F11-08
【公開號】CN104805445
【申請?zhí)枴緾N201510127205
【發(fā)明人】陳維忠, 李洪社, 喻果
【申請人】威海翔宇環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月24日