[發(fā)明專利]一種金屬緩蝕劑及其用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310447904.8
• 申請日: 2023-04-24
• 公開（公告）號: CN116607151A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白石
• 申請（專利權(quán)）人: 白石
• 主分類號: C23F11/10
• 分類號: C23F11/10;C23F11/18
• 代理公司: 北京國翰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11696
• 代理人: 葉帥東

本發(fā)明提供一種金屬緩蝕劑及其用途，屬于金屬材料的海水防腐技術(shù)領(lǐng)域，該碳鋼緩蝕劑包括羧芐基殼聚糖、魔芋葡甘露聚糖、環(huán)己基氨基磺酸鈉和硫酸鋅，可用于抑制碳鋼在海水中腐蝕。本發(fā)明提供的一種金屬緩蝕劑對海水介質(zhì)中碳鋼的緩蝕率較高，綠色環(huán)保，且制備成本較低，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料的海水防腐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬緩蝕劑及其用途。

背景技術(shù)

海水腐蝕是指材料在海洋環(huán)境中發(fā)生一系列的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)而劣化的自然現(xiàn)象。海水是一種導(dǎo)電性能良好的天然電解質(zhì)溶液，金屬材料在海水中必然會發(fā)生腐蝕破壞。海水中鹽分含量一般為35‰-37‰（wt%），鹽分中氯化鈉（氯度為19‰）占總鹽分的77.8%，海水的平均電導(dǎo)率4×10^-2S/cm，遠(yuǎn)超過河水（2×10^-4S/cm）和雨水（1×10^-5S/cm）的電導(dǎo)率。海水中氧和Cl^-的含量是影響海水腐蝕的主要因素。海水表面層被空氣飽和，氧的溶解量隨水溫大體在5～10ppm范圍內(nèi)變化；海水中Cl^-的含量約占離子總數(shù)的55%，Cl^-可增加腐蝕活性，破壞金屬的鈍化。金屬材料一旦發(fā)生腐蝕，其機械性能將會降低，應(yīng)有的強度、硬度、塑性也會喪失，導(dǎo)致材料完全失效，結(jié)構(gòu)完全被破壞。每年因海水腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失極為驚人。隨著海洋資源的開發(fā)利用，越來越多的金屬材料將會應(yīng)用于海洋環(huán)境中，因此，金屬在海水中的腐蝕是必須面對、重視和解決的問題。

緩蝕劑的應(yīng)用已有100多年的歷史，緩蝕劑最先是被用在酸洗工業(yè)中，現(xiàn)在已有了很大的發(fā)展，已在許多工業(yè)部門得到了廣泛地應(yīng)用。在海水中添加緩蝕劑是對碳鋼進(jìn)行防腐保護(hù)的有效措施之一。海水緩蝕劑能夠有效的阻止或減緩海水對碳鋼的腐蝕速度，而且使用方便，投加量少，見效快，因此緩蝕技術(shù)已經(jīng)成為主要的防腐手段。

現(xiàn)有技術(shù)如授權(quán)公告號為CN?110184610?B的中國發(fā)明專利，公開了一種海水循環(huán)水環(huán)保碳鋼復(fù)合緩蝕劑，由如下質(zhì)量百分比濃度的原料制成：0.1~1%的聚環(huán)氧琥珀酸，分子量為400~800；0.1~1%的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸和乙二胺四甲叉膦酸的混合物，二者的質(zhì)量比為1：3~5；0.1~1%的鉬酸鈉；0.1~0.5%的甲基苯并三唑；0.1~0.3%的葡萄糖酸鋅；余量為水。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的緩蝕劑對海水環(huán)境中的碳鋼具有優(yōu)異的緩蝕效果，緩蝕劑在0.5wt%的低濃度下，對A3碳鋼的緩蝕率高達(dá)99.2%。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種碳鋼緩蝕劑及其制備方法，該碳鋼緩蝕劑對海水介質(zhì)中碳鋼的緩蝕率較高，綠色環(huán)保，且制備成本較低，具有較好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：

提供一種碳鋼緩蝕劑，包括羧芐基殼聚糖、魔芋葡甘露聚糖、環(huán)己基氨基磺酸鈉和硫酸鋅。羧芐基殼聚糖對海水介質(zhì)中的碳鋼有一定的緩蝕作用，羧芐基殼聚糖中含有氨基、羥基，鋼鐵中的金屬元素的空軌道，可以與這些含有未配對電子的基團(tuán)配位，進(jìn)而形成配位鍵，從而使羧芐基殼聚糖牢牢地吸附在金屬表面，形成了一層保護(hù)膜，起到了減緩金屬腐蝕的作用。羧芐基殼聚糖與魔芋葡甘露聚糖、環(huán)己基氨基磺酸鈉按照8-11:2-3:1-2的比例復(fù)配，能夠發(fā)揮協(xié)同作用，提高緩蝕劑在金屬表面形成的吸附膜的致密性，增強緩蝕效果。分析魔芋葡甘露聚糖和環(huán)己基氨基磺酸鈉含有活性基團(tuán)羥基、氨基、羧基，能夠吸附在金屬表面上，魔芋葡甘露聚糖的分子鏈與羧芐基殼聚糖網(wǎng)絡(luò)互穿，以及環(huán)己基氨基磺酸鈉提供的疏水烷基，提高了金屬表面吸附膜的致密性，從而抑制腐蝕介質(zhì)的入侵，大幅提高了緩蝕劑的緩蝕效果。本發(fā)明提供的碳鋼緩蝕劑無毒無害，綠色環(huán)保，緩蝕效果好，具有很強的實用性。

在一些具體的實施例中，上述羧芐基殼聚糖、魔芋葡甘露聚糖、環(huán)己基氨基磺酸鈉、硫酸鋅的質(zhì)量比為8-11:2-3:1-2:2-4。

提供一種碳鋼緩蝕劑的制備方法，包括：

羧芐基殼聚糖的制備；