一種殺菌性水溶性銅緩蝕劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水溶性銅緩蝕劑，特別是一種殺菌性銅緩蝕劑，屬于化工技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬銅由于具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)熱性能好，機(jī)械性能優(yōu)，耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)被廣泛運(yùn) 用，但是在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，它的腐蝕問(wèn)題也逐漸顯露出來(lái)。由于銅腐蝕造成的停產(chǎn)或產(chǎn) 品泄漏及污染問(wèn)題，對(duì)我們的生活和生產(chǎn)造成了帶來(lái)了危害和損失，因此必須對(duì)其進(jìn)行保 護(hù)。
[0003] 解決銅緩蝕問(wèn)題的方法有很多，以添加緩蝕劑成本低且易于控制，因而得到廣泛 的應(yīng)用。有機(jī)類緩蝕劑開發(fā)較早，發(fā)展至今已有幾大類，而其中尤其以含氧、氮、硫等元素的 雜環(huán)化合物效果較好，常用的有唑類、咪唑類物質(zhì)等。目前，在工業(yè)上應(yīng)用的銅緩蝕劑主要 有：以含N化合物為主的氮唑型、胺型和吡啶型緩蝕劑，如苯并三氮唑、六次甲基四胺等；以 含S、N化合物為主的噻唑型緩蝕劑，如2-巰基苯并噻唑（MBT)等；以含N、0化合物為主的 胺醛縮合物型緩蝕劑。然而市售銅緩蝕劑中BTA的濃度一般為20mg/L，用量較大，使用成本 較高，水溶性差，且單獨(dú)使用其中一種緩蝕劑時(shí)，均有不足之處。
[0004] 基于上述問(wèn)題，目前科研人員正在著手研究新的價(jià)格更低的緩蝕劑代替，也有研 究人員嘗試用幾種緩蝕劑進(jìn)行復(fù)配，利用緩蝕劑間的協(xié)同效應(yīng)來(lái)降低緩蝕劑的用量，提高 緩蝕效率，降低成本。不僅如此，在復(fù)配的同時(shí)使用添加劑，使得擁有緩蝕性能的同時(shí)拓展 出其它性能。這類多功能銅緩蝕劑無(wú)疑會(huì)給國(guó)內(nèi)市場(chǎng)添加新的活力，其市場(chǎng)需求將極具發(fā) 展前途。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有工藝流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量穩(wěn)定、功能全 面、銅緩蝕效率高的復(fù)合銅緩蝕劑的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種殺菌性水溶性銅緩蝕劑的制備方法，其配料重量百分比組成為：
[0008] 苯并三氮唑I5~3〇%
[0009] 氫氧化鈉10~20 %
[0010] 溴化鈉水溶液8~10%
[0011] 聚馬來(lái)酸酐15~30%
[0012] 鋅鹽 5 ~10%
[0013] 余量的水
[0014] 進(jìn)一步地優(yōu)選，所述的聚馬來(lái)酸酐的平均分子量大于5500。
[0015] 進(jìn)一步地優(yōu)選，所述的溴化鈉水溶液質(zhì)量濃度為5~10 %。
[0016] 進(jìn)一步地優(yōu)選，其制備方法的步驟為：
[0017] (1)將鋅鹽和水加入反應(yīng)釜中常溫?cái)嚢枋逛\鹽充分溶解，然后加入聚馬來(lái)酸酐攪 拌20~30分鐘；
[0018] (2)常溫狀態(tài)下，將氫氧化鈉溶解，待溶液溫度降至溫室時(shí)，加入苯并三氮唑待其 完全溶解后，調(diào)pH為7~9,將此溶液加入到聚馬來(lái)酸-鋅鹽反應(yīng)釜中攪拌30~40分鐘；
[0019] (3)用水將溴化鈉充分溶解，形成均一的溴化鈉溶液；
[0020] (4)最后在反應(yīng)爸中加入溴化鈉水溶液攪拌10~20分鐘后，待混合液均勻后即得 產(chǎn)品。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] (1)本發(fā)明同時(shí)具有阻垢、緩蝕、殺菌性功能，且本發(fā)明的各組分具有很好的相溶 性、協(xié)同性和互補(bǔ)性，可替代現(xiàn)有的單一功能銅緩蝕劑。
[0023] (2)本發(fā)明的配方和制備方法均綠色化。本發(fā)明采用的復(fù)配原料中不含磷，不會(huì)造 成水體富營(yíng)養(yǎng)化，排水不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；且本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單可行，為清潔工藝，無(wú) 工業(yè)三廢排放。
[0024] (3)本發(fā)明的組份氫氧化鈉作為苯并三氮唑的溶劑，氫氧化鈉作為強(qiáng)堿，又可以調(diào) 節(jié)該緩蝕劑PH為弱堿性，綠色環(huán)保，生產(chǎn)成本大大降低，且操作簡(jiǎn)單，易于控制。
[0025] (4)本發(fā)明復(fù)配上大分子量聚馬來(lái)酸酐，主要發(fā)揮阻垢性能，盡量避免垢下腐蝕， 提高緩蝕性能。聚馬來(lái)酸酐具有高效分散性，它們會(huì)吸附到碳酸鈣晶體的活性增長(zhǎng)點(diǎn)上與 Ca2+螯合，抑制了晶格向一定的方向成長(zhǎng)，使晶格歪曲長(zhǎng)不大，羧基（-C00H)數(shù)量越多，阻垢 效果越好。添加鋅鹽可與高分子量的聚馬來(lái)酸酐絡(luò)合反應(yīng)，使溶液穩(wěn)定。
[0026] (5)本發(fā)明復(fù)配上添加溴化鈉，主要提高殺菌性能，它是在溴化鉀、溴化鈉、溴化 鋰、溴化鑭、溴酸鉀、溴酸鈉中的一種或其任意兩種混合物中進(jìn)行優(yōu)選，結(jié)果證明溴化鈉在 此配方中更加適用，功能相互補(bǔ)充，提高緩蝕性能，拓展出殺菌性能。
[0027] 本發(fā)明的藥劑配方屬綠色環(huán)保，具有綜合性能強(qiáng)、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但下述實(shí)施例僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部。 基于實(shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得其它實(shí) 施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0029] 實(shí)施例：本發(fā)明一種殺菌性水溶性銅緩蝕劑，其配料重量百分比組成為：
[0030] 苯并三氮唑I5~3〇%
[0031] 氫氧化鈉10~20 %
[0032] 溴化鈉水溶液8~10%
[0033] 聚馬來(lái)酸酐15~30%
[0034] 鋅鹽 5 ~10%
[0035] 余量的水
[0036] 其中聚馬來(lái)酸酐的平均分子量大于5500 ;溴化鈉水溶液質(zhì)量濃度為5~10%。
[0037] 本發(fā)明制備方法的步驟為：
[0038] (1)將鋅鹽和水加入反應(yīng)釜中常溫?cái)嚢枋逛\鹽充分溶解，然后加入聚馬來(lái)酸酐攪 拌20~30分鐘；
[0039] (2)常溫狀態(tài)下，將氫氧化鈉溶解，待溶液溫度降至溫室時(shí)，加入苯并三氮唑待其 完全溶解后，調(diào)pH為7~9,將此溶液加入到聚馬來(lái)酸-鋅鹽反應(yīng)釜中攪拌30~40分鐘；
[0040] (3)用水將溴化鈉充分溶解，形成均一的溴化鈉溶液；
[0041] (4)最后在反應(yīng)爸中加入溴化鈉水溶液攪拌10~20分鐘后，待混合液均勻后即得 產(chǎn)品。
[0042] 為了證明本發(fā)明的緩蝕和殺菌性能，上述實(shí)施例所得的殺菌性水溶性銅緩蝕劑的 性能評(píng)定方法如下：
[0043] 緩蝕性能
[0044] 上述實(shí)施例采用旋轉(zhuǎn)掛片失重法（HG/T 2159-1991)進(jìn)行緩蝕性能測(cè)定；
[0045] 儀器設(shè)備：旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)儀RCC型；
[0046] 試驗(yàn)條件：試驗(yàn)溫度45°C，旋轉(zhuǎn)速度80r/min，試驗(yàn)時(shí)間72h，試驗(yàn)水為安徽某集團(tuán) 熱電分廠循環(huán)水（加入含氯的殺菌滅藻劑），試驗(yàn)試片為冷卻水化學(xué)處理標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片I 型，腐蝕率按下式計(jì)算：
[0047] Y0= 8760Xm〇X 10/(sX P Xt)
[0048] Y1= 8760XmX10/(sX P Xt)
[0049] W = (Y0-Y1) /Y0 X 100 %
[0050] Y0--空白試驗(yàn)試片的腐蝕率，mm/a ;
[0051] Y1--加藥劑后試片的腐蝕率，mm/a ;
[0052] W--緩蝕率，％ ;
[0053] m〇 空白試驗(yàn)試片的質(zhì)量損失，g ;
[0054] m--加藥劑后試片的質(zhì)量損失，g ;
[0055] s 試片表面積，cm2;
[0056] p--試片密度，g/cm3;
[0057] t--試驗(yàn)時(shí)間，h ;
[0058] 8760--與1年相當(dāng)?shù)男r(shí)數(shù)，h/a ;
[0059] 10--與Icm相當(dāng)?shù)暮撩讛?shù)；mm/cm。
[0060] 緩蝕性能測(cè)定結(jié)果見下表1 :
[0061] 表 1

[0064] 由表1可知，本發(fā)明的藥劑在含氯的殺菌滅藻劑的循環(huán)水中耐氧化性水溶性銅緩 蝕劑比普通復(fù)配銅緩蝕劑和單一銅緩蝕劑緩蝕率高，且在20mg/L條件下的對(duì)黃銅試片的 緩蝕效果最明顯，緩蝕率最尚可達(dá)到91. 2%。
[0065] 殺菌性能測(cè)定
[0066] 采用循環(huán)冷卻水用殺菌性能評(píng)價(jià)（DL/T 1116-2009)進(jìn)行測(cè)定：
[0067] 儀器設(shè)備：天平，感量0. lmg，恒溫?fù)u床，精度±2°C，醫(yī)用蒸汽滅菌鍋，干熱滅菌 箱，過(guò)濾除菌設(shè)備，生物顯微鏡；
[0068] 實(shí)驗(yàn)條件：搖床溫度40°C，轉(zhuǎn)速100r/min~120r/min，實(shí)驗(yàn)時(shí)間t為10小時(shí)，試 驗(yàn)水樣為安徽某集團(tuán)熱電分廠循環(huán)冷卻水。殺滅率按下式計(jì)算：
[0069] 殺滅率 Y = (AQ_At/A。）X 100%
[0070] A0--空白實(shí)驗(yàn)水樣初始的菌總數(shù)；
[0071] At 實(shí)驗(yàn)水樣在t時(shí)檢出的菌總數(shù)。
[0072] 殺菌性能測(cè)定結(jié)果見下表2 :
[0073] 表 2
[0074]
[0075] 由表2可知，在相同的時(shí)間里，含氯的殺菌滅藻劑的循環(huán)水中殺菌性水溶性銅緩 蝕劑比普通復(fù)配銅緩蝕劑和單一銅緩蝕劑殺菌率高，說(shuō)明本發(fā)明的殺菌性水溶性銅緩蝕劑 具有殺菌性能，提尚了殺菌效果。
[0076] 綜上，從表1、表2可看出，本發(fā)明藥劑具有優(yōu)異的緩蝕性能和殺菌性能，從而表明 本發(fā)明同時(shí)具有殺菌、緩蝕功能，各組分具有很好的相溶性、協(xié)同性和互補(bǔ)性，比普通復(fù)合 的銅緩蝕劑性能更優(yōu)異更全面，可替代現(xiàn)有的普通復(fù)合的銅緩蝕劑和單一功能銅緩蝕劑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種殺菌性水溶性銅緩蝕劑，其特征在于，其配料重量百分比組成為：苯并三氮唑 15 ~30% 氫氧化鈉10~20% 溴化鈉水溶液8~10% 聚馬來(lái)酸酐15~30% 鋅鹽5~10% 余量的水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殺菌性水溶性銅緩蝕劑，其特征在于，所述的聚馬來(lái)酸 酐的平均分子量大于5500。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殺菌性水溶性銅緩蝕劑，其特征在于，所述的溴化鈉水 溶液質(zhì)量濃度為5~10%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殺菌性水溶性銅緩蝕劑，其特征在于，其制備方法的步 驟為： (1) 將鋅鹽和水加入反應(yīng)釜中常溫?cái)嚢枋逛\鹽充分溶解，然后加入聚馬來(lái)酸酐攪拌 20~30分鐘； (2) 常溫狀態(tài)下，將氫氧化鈉溶解，待溶液溫度降至溫室時(shí)，加入苯并三氮唑待其完全 溶解后，調(diào)pH為7~9,將此溶液加入到反應(yīng)釜中攪拌30~40分鐘； (3) 用水將溴化鈉充分溶解，形成均一的溴化鈉溶液； (4) 最后在反應(yīng)爸中加入溴化鈉水溶液攪拌10~20分鐘后，待混合液均勻后即得產(chǎn) 品。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種殺菌性水溶性銅緩蝕劑的制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域其配料重量百分比組成為：苯并三氮唑15～30%，氫氧化鈉10～20%，溴化鈉水溶液8～10%，聚馬來(lái)酸酐15～30%，鋅鹽5～10%，余量的水。本發(fā)明生產(chǎn)成本低，穩(wěn)定性好，銅緩蝕性佳，殺菌性能得到提高。且本發(fā)明的各組分具有很好的相溶性、協(xié)同性和拓展性，可替代現(xiàn)有的復(fù)配和單一銅緩蝕劑；且本發(fā)明的配方和制備方法均綠色化，采用的復(fù)配原料中不含磷，不會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，排水不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作更方便。
【IPC分類】C23F11/14
【公開號(hào)】CN105018940
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510395092
【發(fā)明人】龍海麗, 奚俊俊, 束紅, 何海峰
【申請(qǐng)人】安徽省藍(lán)天能源環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日