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高效缓蚀剂
    发布时间: 2019-01-26 10:52    
高效缓蚀剂

   缓蚀钢材是关系到国计民生的重要物资,被广泛的应用到各个领域。本发明涉及一种多酰胺类金属缓蚀剂及其制备方法,属于金属材料腐蚀与防护领域。
 

  应用领域为暖气管线防腐、酸洗缓蚀剂添加剂、汽车钢圈除刺、油田污水处理和注水系统等。

  该缓蚀剂为新型多酰胺型缓蚀剂,用失重法和电极化曲线做了研究。研究了不同温度下、不同盐酸浓度下、以及不同缓释剂浓度下A3碳钢的腐蚀速率和缓蚀率。结果表明,该缓蚀剂对碳钢具有优异的缓蚀作用,为混合型缓蚀剂,最大缓蚀率达到98%,已经具备了商业开发价值。

图1 缓蚀剂产品的红外谱图

 

25℃,缓蚀剂在浓度为50mg•L-1下分别测定了不同盐酸浓度溶液中,不添加/添加缓蚀剂A3碳钢的腐蚀速率和缓蚀率如图3-5所示。

图2  25℃时不同浓度盐酸中的腐蚀速率和缓蚀率

 

  同时选用浓度为50mg•L-1的缓蚀剂,在温度为90℃下测试了不同盐酸溶液中静态挂片腐蚀试验,测得腐蚀速率和缓蚀率的变化情况如图3-6所示。

图3  90℃时不同浓度盐酸中的腐蚀速率和缓蚀率

 

  选用浓度为50mg•L-1的缓蚀剂,在不同温度下于10%盐酸溶液中静态挂片,测得腐蚀速率和缓蚀率的变化情况如图3-7所示。

图4  10%盐酸中不同温度时的腐蚀速率和缓蚀率

 

  15℃下不同浓度的缓蚀剂在10%盐酸溶液中对A3碳钢的缓蚀率结果如图3-8所示。

图5  OPDO浓度对缓蚀率的影响(15℃)

 

  测量在15℃三电极体系中进行,参比电极为饱和甘汞电极, 辅助电极为Pt电极。研究电极材料为A3碳钢,将工作电极分别浸入15℃含不同浓度缓蚀剂的10%盐酸溶液中,测试条件为:稳态极化曲线,扫描范围相对开电位为-1000~+200mV,扫描速度为0.05V•s-1,电极电位均相对于饱和甘汞电极电位。
 

  15℃添加不同质量浓度的缓蚀剂在10%的盐酸介质中的电极化曲线见图3-11所示。

图6  OPDO电极化曲线(15℃)

 

图7   不同盐酸浓度下的腐蚀速率(25℃)

 

图8   缓蚀剂浓度50ppm时不同盐酸浓度下的腐蚀速率(25℃)

 

图9  缓蚀剂浓度50ppm时不同盐酸浓度下的缓蚀率(25℃)

 

图10 不同温度下10%盐酸空白的腐蚀速率曲线

 

图11  不同温度下10%盐酸50ppm缓蚀剂的腐蚀速率曲线

 

图12  不同温度下10%盐酸50ppm缓蚀剂的缓蚀率曲线

 

图13  不同浓度缓蚀剂10%盐酸的缓蚀率曲线(15℃)

 

图14 依次为:空白,50ppm,100ppm,150ppm,200ppm,250ppm,300ppm腐蚀样本

 

  由此得该多酰胺Gemini型缓蚀剂的添加量少,缓蚀效果好,生产操作简单,已经具备了商业开发价值。同时与市场上购得的商业缓蚀剂对比实验得:

表1  25℃50ppm不同缓蚀剂缓蚀率对比

名称

腐蚀前质量m/g

腐蚀后质量m/g

质量损失△m/g

腐蚀速率v(g/m2h)

缓蚀率%

10%盐酸空白

10.2793

9.9053

0.374

7.115677

0

咪唑啉(油溶)

10.3274

10.3274

10.2977

0.565068

92.05882

咪唑啉(DEO)

10.2888

10.2627

0.0261

0.496575

93.02139

Gemini多酰胺

10.5064

10.4967

0.0097

0.184551

97.40642

 

  15℃(±0.5℃),添加不同质量浓度的多酰胺Gemini型缓蚀剂在10%的盐酸介质中的动电位极化曲线见图9、10。

图9   不同浓度的缓蚀剂在10%的盐酸电极化曲线(15℃)

 

图10   不同浓度的缓蚀剂在10%的盐酸电极化曲线(15℃)