专利名称：一种碳钢酸洗缓蚀剂及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明及一种钢材酸洗缓蚀剂及其制备方法和应用，具体涉及用以防止碳钢及
其制品在硫酸酸洗过程中酸对碳钢材料腐蚀和酸液过度消耗的一种噻二唑类碳钢酸洗缓 蚀剂及其制备方法应用。
背景技术：
在金属材料、机械、冶金、化工等行业中，硫酸常用来清洗管道和锅炉等系统 中金属材料表面的锈蚀和污垢，因此酸洗对维持设备的正常运行具有重要意义。
由于在酸洗过程中，强酸在清除了锈蚀和污垢的同时也会对金属设备有腐蚀作 用，因此酸洗过程中常出现"过蚀"现象，从而造成对金属材料的腐蚀，另外所析出的 大量的酸性气体，会使劳动条件恶化，同时产生大量酸液，对环境造成了严重破坏。因 此在酸洗时要加入缓蚀剂，以抑制金属在酸性介质中的腐蚀，减少酸的使用量，提高酸 洗效果，延长设备的使用寿命。 目前常用的缓蚀剂中，铬酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等无机化合物，由于其具有 毒副作用，环境友好性差，有的使用不安全易发生孔蚀，其应用正在受到限制并将逐步 淘汰。而绿色有机缓蚀剂不仅在使用过程中对环境友好，在生产和制造过程中也不会对 环境造成不良影响。因此，新的高效，环保的有机缓蚀剂正受到人们越来越多的关注。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效，环保，廉价，易得的碳钢酸洗缓蚀剂及其制 备方法和应用。
本发明的技术方案为 一种碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于所述缓蚀剂为2-氨 基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑或2-氨 基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑中的任意两种或三种化合物的混合物。
上述缓蚀剂为两种化合物的混合物时，两种化合物按重量份数的复配比例为 (1-100) : (1-100);上述缓蚀剂为三种化合物的混合物时，三种化合物按重量份数的复配
比例为(i-ioo) : (i-ioo) : (i-ioo)。
本发明还提供了一种制备上述碳钢酸洗缓蚀剂的方法，其具体步骤为称取 2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑、2-氨 基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑中的任意两种或三种进行混合，得到缓蚀剂。
上述缓蚀剂为两种化合物的混合物时，两种化合物按重量份数的复配比例为
(i-ioo) : (i-ioo)称取; 上述缓蚀剂为三种化合物的混合物时，三种化合物按重量份数的复配比例为
(i-ioo) : (i-ioo) : (i-ioo)称取。 本发明还提供了上述碳钢酸洗缓蚀剂的在碳钢酸洗中的应用。 按每升酸液中加入缓蚀剂的量为0.001g-2g，将缓蚀剂加入浓度为0.1mo1/L-lmol/L的稀盐酸或稀硫酸中；用加有缓蚀剂的酸液浸没清洗钢材，其中浸没温度为 10°C -60°C，浸没时间为2-4h。 本发明的原理在于本发明所涉及的缓蚀剂是一种噻二唑类有机化合物，此化 合物分子内含有氮、硫、氧、杂环等原子或原子团，能有效地吸附于碳钢表面，起到缓 释作用。
有益效果 l.环境友好。本发明缓蚀剂为噻二唑类化合物，为有机缓蚀剂，与目前常用的 无机缓蚀剂相比，毒性小，对环境友好，不存在使用后的环境问题，符合绿色缓蚀剂的 发展趋势。 2.成本低。本发明缓蚀剂为噻二唑类化合物，合成步骤简单，原料廉价易得。
2.用量低，使用效果好。本发明用于碳钢表面酸洗，添加少量的缓蚀剂就可有 效地抑制金属材料在酸洗过程中的有害腐蚀以及酸液的过度消耗，与目前常用的缓蚀剂 比较，具有用量低，缓蚀效果高等突出的优点。 3.缓蚀性能稳定。本发明缓蚀剂能承受清洗条件的变化，如温度，酸液浓度 等，不影响缓蚀剂的缓蚀效果。
具体实施例方式
本发明按照GB10124-88《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》进行挂片失 重试验。 本发明所需原料2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑按照《合成化学》2008 年第16巻，P233 236方法合成；2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑按照《应用 化学》第22巻第3期，2005年3月，P334页的方法合成；2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑按照《华中师范大学学报(自然科学版)》第39巻第3期，2005年9月， P340-P341页的方法合成。
实施例1 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑lg和2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑30g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀盐酸，浓度为0.5mo1/ L，酸洗液用量100L，在2(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中4h。
通过试验测试获得的缓蚀效率91%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例2 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑10g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀盐酸，浓度为0.5mo1/ L，酸洗液用量100L，在2(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中4h。
通过试验测试获得的缓蚀效率93%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例3 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑0.5g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑25g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀盐酸，浓度为lmo1/ L，酸洗液用量100L，在2(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中4h。
通过试验测试获得的缓蚀效率92%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例4称取2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑15g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑15g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀盐酸，浓度为0.5mo1/ L，酸洗液用量100L，在2(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中4h。
通过试验测试获得的缓蚀效率94%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例5 称取2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑0.5g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3，
4-噻二唑40g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀盐酸，浓度为0.8mo1/ L，酸洗液用量100L，在3(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中4h。
通过试验测试获得的缓蚀效率91%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例6 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑20g和2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀盐酸，浓度为0.8mo1/ L，酸洗液用量100L，在3(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中4h。
通过试验测试获得的缓蚀效率97%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例7 称取2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑lg和2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀硫酸，浓度为0.1mo1/ L，酸洗液用量100L，在3(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中3h。
通过试验测试获得的缓蚀效率92%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例8 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑15g和2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀硫酸，浓度为0.1mo1/ L，酸洗液用量100L，在3(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中3h。
通过试验测试获得的缓蚀效96%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例9 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑0.5g， 2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑10g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑25g进行混合做为缓蚀剂，溶 解在酸洗液中，酸洗液为稀硫酸，浓度为0.1mol/L，酸洗液用量100L，在4(TC条件下将 待清洗的碳钢浸没在酸洗液中3h。 通过试验测试获得的缓蚀效率97%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例10 称取2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3，
4-噻二唑15g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀硫酸，浓度为0.1mo1/ L，酸洗液用量100L，在4(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中2h。
通过试验测试获得的缓蚀效率95%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例11 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑45g， 2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑0.5g进行混合做为缓蚀剂，溶解4/4页
在酸洗液中，酸洗液为稀盐酸，浓度为0.5mol/L，酸洗液用量100L，在3(TC条件下将待 清洗的碳钢浸没在酸洗液中4h。 通过试验测试获得的缓蚀效率96%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例12 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑20g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑20g进行混合做为缓蚀剂，溶解在酸洗液中，酸洗液为稀硫酸，浓度为0.1mo1/ L，酸洗液用量100L，在4(TC条件下将待清洗的碳钢浸没在酸洗液中2h。
通过试验测试获得的缓蚀效率92%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例13 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑10g， 2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑40g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑0.5g进行混合做为缓蚀剂，溶解 在酸洗液中，酸洗液为稀盐酸，浓度为0.8mol/L，酸洗液用量100L，在2(TC条件下将待 清洗的碳钢浸没在酸洗液中4h。 通过试验测试获得的缓蚀效率96%，显示为高效的缓蚀剂。
实施例14 称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑15g， 2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑15g和2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑15g进行混合做为缓蚀剂，溶解在 酸洗液中，酸洗液为稀硫酸，浓度为lmol/L，酸洗液用量100L，在4(TC条件下将待清洗 的碳钢浸没在酸洗液中4h。 通过试验测试获得的缓蚀效率97%，显示为高效的缓蚀剂。
权利要求
一种碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于所述缓蚀剂为2-氨基-5-对羟基苯基-1，3，4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-1，3，4-噻二唑或2-氨基-5-(3-吡啶基)-1，3，4-噻二唑中的任意两种或三种化合物的混合物。
2. 根据权利要求1所述的碳钢酸洗缓蚀剂，其特征在于所述缓蚀剂为两种化合物的混合物时，两种化合物按重量份数的复配比例为(1-100) : (1-100);所述缓蚀剂为三种化合物的混合物时，三种化合物按重量份数的复配比例为(i-ioo) : (i-ioo) : (i-ioo)。
3. —种制备如权利要求1所述碳钢酸洗缓蚀剂的方法，其具体步骤为称取2-氨基-5-对羟基苯基-l， 3， 4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑、2-氨基-5-(3-吡啶基)-l， 3， 4-噻二唑中的任意两种或三种进行混合，得到缓蚀剂。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述缓蚀剂为两种化合物的混合物时，两种化合物按重量份数的复配比例为(i-ioo) : (l-100)称取；所述缓蚀剂为三种化合物的混合物时，三种化合物按重量份数的复配比例为(i-ioo) : (i-ioo) : (i-ioo)称取。
5. —种如权利要求1所述碳钢酸洗缓蚀剂的在碳钢酸洗中的应用。
6. 根据权利要求5所述的应用，其特征在于按每升酸液中加入缓蚀剂的量为`0.001g-2g，将缓蚀剂加入浓度为0.1mol/L-lmol/L的稀盐酸或稀硫酸中；用加有缓蚀剂的酸液浸没清洗钢材，其中浸没温度为10°C-60°C，浸没时间为2-4h。
全文摘要
本发明涉及钢材酸洗缓蚀剂及其制备方法和应用，具体地说是一种噻二唑类碳钢酸洗缓蚀剂及其制备方法和应用，缓蚀剂为2-氨基-5-对羟基苯基-1，3，4-噻二唑、2-氨基-5-(4-吡啶基)-1，3，4-噻二唑或2-氨基-5-(3-吡啶基)-1，3，4-噻二唑中的任意两种或三种化合物的混合物。本发明缓蚀剂能有效防止在酸洗过程中硫酸对碳钢材料的腐蚀，并具有环境友好，用量低，缓蚀效率高，性能稳定等优点。
文档编号C23G1/02GK101691662SQ20091003539
公开日2010年4月7日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者万嵘, 刘 英, 唐永明, 尹晓爽, 杨文忠, 杨晓远 申请人:南京工业大学