[發明專利]一種殼寡糖類碳鋼海水緩蝕劑及其應用

無效

• 申請號: 200910017837.6
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN101988201A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 李偉華;李云菊;張勝濤;曹琨;侯保榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C23F11/14
• 分類號: C23F11/14
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳;周秀梅

技術領域

本發明涉及鋼材海水緩蝕劑，具體地說是用以防止碳鋼及其制品在苛刻的海水環境中碳鋼材料的腐蝕和緩蝕劑過度消耗的一種殼寡糖緩蝕劑及其應用。

背景技術

當代世界，人類面臨淡水資源嚴重缺乏的危機，海水利用是保障水資源安全和社會經濟可持續發展的重要措施之一，是具有重要現實意義和長遠意義的朝陽產業，是緩解全球淡水資源緊缺的重要途徑。但由于海水含鹽量高，微生物、大生物種類多，含量高，具有腐蝕性的離子濃度遠高于一般淡水，因此金屬在海水中的使用，存在嚴重的腐蝕問題。而在海水介質中使用緩蝕劑對海水環境中的金屬進行防護是金屬保護較有效的措施之一。

海水介質中碳鋼緩蝕劑的研究起步晚，進展慢，至今仍然處于實驗探索階段。目前常用的緩蝕劑中，主要包括鉻酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽等無機化合物，由于其具有毒副作用，環境友好性較差，其應用正在受到限制并將逐步淘汰。20世紀80～90年代發展起來來葡萄糖酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽、鋁系金屬鹽等無機緩蝕劑也具有很好的緩蝕效果，但是對綠色有機緩蝕劑的研究相對較少。

殼聚糖的原料甲殼素是地球上最豐富的天然高分子化合物之一，其年生物合成量估計可達百億噸之多，但是殼聚糖一般不溶于水，應用受到限制，而殼聚糖降解后聚合度為2-10的產物-殼寡糖具有更好的水溶性，獨特的生理活性和功能性質。目前它們主要應用于化妝品、醫藥、食品等行業，而對腐蝕防護的研究甚少。殼寡糖含有大量的羥基、氨基，從結構上完全符合良好緩蝕劑的特點。再加上對環境無毒，能被微生物或真菌完全降解，因此是一種“環境友好”的綠色緩蝕劑。因此，對殼寡糖類緩蝕劑的研發具有較高的生產價值和廣闊的市場前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效、環保的殼寡糖類綠色海水緩蝕劑及其應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種殼寡糖有機物碳鋼海水緩蝕劑，所述緩蝕劑成分為殼寡糖及其與硫酸鋅或六次甲基四胺的一種或兩種的組合；組合比例可為任意比。

所述緩蝕劑為殼寡糖和硫酸鋅的組合時，二者按重量份數的復配比較好為：(100-800)∶(1000-2000)。

所述緩蝕劑為殼寡糖和六次甲基四胺的組合時，二者按重量份數的復復配比較好為(100-800)∶(1000-2000)。

所述緩蝕劑為殼寡糖時，殼寡糖的緩蝕效果有賴于緩蝕劑的濃度，其質量濃度為(100-800)mg/L，在海水介質中，當緩蝕劑濃度達到400mg/L時對A3碳鋼的緩蝕作用達到最大。

所述緩蝕劑為殼寡糖和硫酸鋅的組合時，二者于海水介質中的濃度為：100-800mg/L和1000-2000mg/L；

所述緩蝕劑為殼寡糖和六次甲基四胺的組合時，二者于海水介質中的濃度為：100-800mg/L和1000-2000mg/L。

本發明的原理在于：本發明涉及的殼寡糖類緩蝕劑是具有大量的氨基、羥基，分子內含有具有孤對電子的氮原子、氧原子、-C＝N-雙鍵等原子團，能夠有效地吸附于碳鋼表面，起到緩蝕作用。

本發明的有益效果是：、

1.成本低。本發明緩蝕劑為殼寡糖類，合成步驟簡單，原料廉價易得；屬綠色型緩蝕劑；

2.環境友好。本發明緩蝕劑為殼寡糖類化合物，為有機緩蝕劑，與目前常用的無機緩蝕劑相比，無毒無害，不存在使用后的環境問題；對環境和生物無毒無害，符合綠色緩蝕劑發展的趨勢；

3.用量低，使用效果好。本發明用于碳鋼海水緩蝕，添加少量的緩蝕劑就可有效抑制金屬材料在海水環境中金屬的過度浸蝕(即有害腐蝕)以及緩蝕劑的過度消耗，與目前常用的緩蝕劑比較，具有用量低、緩蝕效率高、持續作用能力強的突出優點。

4.持續能力強。本發明能承受清洗條件的變化，如清洗劑濃度、流速等，不影響緩蝕劑的緩蝕效果。

具體實施方式

本發明按照GB10124-88《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》進行失重試驗。

實施例1

介質為3.5％NaCl溶液，介質用量500ml，加入200mg殼寡糖(殼寡糖的濃度為400mg/L)，在室溫條件下將待碳鋼浸沒在該介質中15d。

通過試驗測試獲得的最高緩蝕效率為76.5％，對于有機物而言顯示為高效的緩蝕劑。

按上述操作過程，分別測定殼寡糖不同濃度的緩蝕效率如下：

實施例2

介質為海水，介質用量500ml，加入200mg殼寡糖，在室溫條件下將待碳鋼浸沒在該介質中15d。在室溫條件下將碳鋼鋼浸沒在該介質中浸沒15d。