[發(fā)明專利]一種新型冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910941838.3
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110592598B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程鵬;黃先球;龐濤;郎豐軍;彭浩;馬穎;李江文;宋建紅;何嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C23G1/06
• 分類號: C23G1/06;C23G1/08;C07D401/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;李丹

本發(fā)明公開了一種新型冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑及其制備方法，緩蝕劑的成分為煙酰胺咪唑啉季銨鹽，其制備方法包括以下步驟：在反應(yīng)容器中將脂肪酸和有機胺的醇溶液均勻混合，加入催化劑后，高溫反應(yīng)2?4小時，形成咪唑啉中間體；加入維生素B3與上述咪唑啉中間體發(fā)生酰胺化反應(yīng)，再加入氯化芐進(jìn)行季銨化反應(yīng)，得到相應(yīng)的煙酰胺咪唑啉季銨鹽，即冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑。本發(fā)明以維生素B3和咪唑啉類化合物合成煙酰胺咪唑啉季銨鹽類緩蝕劑，原料來源廣泛、成本低、環(huán)保無毒，且制備方法簡單；該緩蝕劑的使用量低，緩蝕效果好，緩蝕率可達(dá)98％以上，用其酸洗后的鋼板表面質(zhì)量提高，無黑斑和發(fā)暗等質(zhì)量缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

一般大型鋼鐵集團冷軋帶鋼生產(chǎn)線采用鹽酸淺槽連續(xù)酸洗技術(shù)來除去冷軋帶鋼表面的氧化鐵皮，調(diào)整卷重，給軋機提供合格的坯料，以保證冷軋機能順利地生產(chǎn)出合格的帶鋼產(chǎn)品。在此酸洗技術(shù)中使用的酸液濃度一般為15％左右，使用溫度為80±5℃。而且在酸洗過程中按常規(guī)酸洗工藝進(jìn)行酸洗時，表面會出現(xiàn)黑斑和發(fā)暗等質(zhì)量缺陷，為了避免酸洗過程中金屬或酸的過度消耗以及防止有害腐蝕的發(fā)生，在酸中加入緩蝕劑是有效的手段。緩蝕劑是一種在腐蝕介質(zhì)中加入量非常少又能大大降低金屬腐蝕速率的化學(xué)物質(zhì)。但是傳統(tǒng)的緩蝕劑普遍存在加入量大，水溶性差、原料不環(huán)保、成本高等缺點，因此迫切需要研制一種添加量少，緩蝕效率高的冷軋酸洗緩蝕劑。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?01510064954.3，申請日2015.02.08)公開了一種新型松香基咪唑啉類緩蝕劑，緩蝕率能達(dá)到90％，松香基咪唑啉具有更好的緩蝕效率，主要用于油、氣井生產(chǎn)，管道運輸過程中的金屬防腐。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種新型冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述緩蝕劑，在酸洗線酸液槽中的添加量低，水溶性好，緩蝕效率高，成本低，用以防止冷軋帶鋼及其制品在酸洗過程中不必要的腐蝕。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新型冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑，成分是煙酰胺咪唑啉季銨鹽，其結(jié)構(gòu)為：

本發(fā)明所述的另一種技術(shù)方案，一種上述新型冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：在反應(yīng)容器中將脂肪酸和有機胺的醇溶液均勻混合，加入催化劑后，在160-180℃下反應(yīng)2-4小時，形成咪唑啉中間體；

S2：加入維生素B3與上述咪唑啉中間體發(fā)生酰胺化反應(yīng)，其中維生素B3和咪唑啉中間體的摩爾比為1：0.8～1：1.2，再加入氯化芐進(jìn)行季銨化反應(yīng)，得到相應(yīng)的煙酰胺咪唑啉季銨鹽，即冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述脂肪酸為油酸、亞油酸、月桂酸、環(huán)烷酸中的一種，有機胺為二乙烯乙二胺、二乙烯三胺和馬來酸二胺中的一種。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述脂肪酸、有機胺的摩爾比為1：1～1：1.5。

本發(fā)明所述的另一種技術(shù)方案，一種上述新型冷軋帶鋼酸洗緩蝕劑的應(yīng)用，所述新型冷軋酸洗緩蝕劑在冷軋帶鋼中使用，冷軋酸洗線常用鹽酸溶液，酸洗溫度為70-80℃，酸洗速度為75m/min，所述緩蝕劑的添加量50mg/L～500mg/L。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述緩蝕劑的添加量為50-100mg/L。

本發(fā)明原理在于：咪唑啉以負(fù)電性O(shè)、S、N等原子為中心的極性基團和C、N為中心的非極性基團，維生素B3分子是具有雜環(huán)的化合物，結(jié)構(gòu)中吡啶環(huán)上的氮原子在酸液中形成了氮正離子活性基團，當(dāng)金屬與酸性介質(zhì)接觸時，季銨陽離子能被帶負(fù)電荷的金屬表面吸附，可以在金屬表面形成單分子吸附膜，改變氫離子的氧化還原電位，氫離子就難于靠近金屬表面，也可以絡(luò)合溶液中的某些氧化劑，降低其電位來達(dá)到緩蝕的目的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益效果：