您当前所在的位置:首页-行业动态-技术交流——酸洗蚀剂开发与评价

技术交流——酸洗蚀剂开发与评价



第一部分、酸洗缓蚀剂的要求

    酸性条件下用缓蚀剂对金属进行保护,使用最多的就是酸洗工业。有效的缓蚀剂是酸洗成功的保证。因此在选择清洗工艺时,必须重视对缓蚀剂的性能评价。一般情况下缓蚀剂的用量少、缓蚀作用强;在酸洗中能保护金属面,而又不粘附于金属面上;它应该是无毒或低毒、廉价且对环境无危害作用。缓蚀剂的用量不超过清洗溶液量的0.4%,要求其均匀腐蚀速度<6g/(m2·h),而且不存在孔蚀、选择性腐蚀和晶间腐蚀。通常均匀腐蚀速度低,孔蚀与晶间腐蚀倾向也小。按照加有缓蚀剂的试样与空白试样均匀腐蚀速度之比计算缓蚀率时,应达98%以上。所选取的缓蚀剂理化性质应稳定,在酸洗温度下不变质。缓蚀剂的性能及缓蚀作用的稳定性,还包括缓蚀剂库存期间缓蚀作用不下降;在使用中酸液浓度、温度、流速、Fe3+含量等条件有所改变时,缓蚀作用不下降;缓蚀剂在使用中不与垢成分起作用,不会由于酸度或pH值改变而析出沉淀或粘稠物。

第二部分、国外酸洗缓蚀剂发展历程

    金属材料酸浸除锈及设备酸洗除垢工艺技术,在十九世纪中期,即已开始工业应用。据文献记述,1845年美国钢铁企业在铁板除锈酸浸工艺中,向酸液中加入少量添加剂后,曾取得满意的除锈防腐的效果。但当时未披露任何有关这种添加剂的化学组成及用量。此外,在smith的一篇文章中亦曾提到在1847年采用硫酸、硝酸酸洗金属材质的简要工艺过程,但文章也未提供缓蚀剂的任何组成。

    1860年英国第一个缓蚀剂专利发表。它是利用糖浆和植物油混合物作为酸洗铁的缓蚀剂。它被认为是关于缓蚀剂品种及所属权的最早文献。1872年马兰哥尼(Marangoni)又发表了用动植物胶、糖等抽提液作为铁的缓蚀剂的报告,这篇报告被认为是有机系抑制剂研究工作的开始。罗宾逊(Robinson)和苏泽兰(sutherland)在1900年获得了淀粉作为腐蚀抑制剂的专利权。

    本世纪初,缓蚀剂的有效组分逐渐从天然植物类转向矿物原料加工产物,使缓蚀剂品种增加,性能提高。拉瓦蒂(Laverty)在1907年取得焦油及其他碳氢化合物油类作为腐蚀抑制剂的专利权。

    20年代以来,人们又相继发现了一系列含氮、磷、硫、砷的有机化合物是很有效的缓蚀剂。1928年前苏联学者将葱或葱油经碳化处理制得酸洗缓蚀剂。此后,又用某些植物的茎和叶的抽提液作为硫酸酸洗缓蚀剂。此外他们还利用肉类、乳类加工厂的废料进行适当的处理后制成酸化缓蚀剂,这些缓蚀剂对抑制金属在酸中的腐蚀均有较好的效果。

    30年代中期,人工合成制取有机缓蚀剂有效组分获得成功,被认为是缓蚀剂科学技术的一次重大转折。与此同时,无机缓蚀剂在海水、工业用水等中性介质中,表现出的优异缓蚀性能亦得到中世纪较快的发展。

    40年代开始,缓蚀剂研究方面的总趋势是使用分子量较高的,组成更复杂的物质作为缓蚀剂有效成分。早期锅炉供水系统中,常使用注氨方法中和酸性物质。到四十年代初,则以己胺、吗琳、苄基氨代替了氨,不仅起到了中和酸性物质的作用,而且兼有抑制腐蚀的作用。第二次世界大战期间,由于军械的防锈包装必须适应不同气候下的需要,促进了气相缓蚀剂研究的发展。

    金属腐蚀及保护的研究,从50年代开始出现了一个新的发展,为适应这种需要,许多工业发达国家创办了一些专业性刊物。

    50年代初期,苯并三哇(BTA)对铜系金属的优异缓蚀性能引起欧美科技界的广泛重视,并迅速被开发应用于作为中性及弱碱性溶液中铜及其合金的缓蚀剂。

    吉野努于60年代采用有机化合物与无机化合物复配的方法,有效地解决了盐酸、硫酸及氨基磺酸等对低碳钢的腐蚀问题。在此期间,对于缓蚀理论的研究也取得了重大进展。

    70年代,缓蚀剂的研究方面出现了相对稳定的趋势,特别是新品种的开发不多,而采用具有协同效应的多组分复合方法来提高抑制性能。在此期间,硝酸腐蚀抑制剂的研究工作取得了一定进展。

    salch等于80年代初期,从保护生态环境考虑,探索从天然植物中提取缓蚀剂有效组分工作,实验获得初步成功。

    近年来,工业水用缓蚀剂方面,高分子聚合物受到各国的重视。80年代末期,Amjad曾推出一批聚丙烯衍生物作为工业水阻垢缓蚀剂。1996年,Patel发表一篇综述文章,评述近50年来,水处理用缓蚀剂的品种、应用及发展趋势,并提出一种含磷有机酸聚合物(POCA)在工业冷却水中,具有较好的阻垢、缓蚀等多功能作用。

第三部分、我国酸洗缓蚀剂发展历程

    我国缓蚀剂研究从50年代开始,初期工作以仿制外国缓蚀剂为主。当时,天津仿照美国的若丁缓蚀剂,研制出天津若丁(旧),其主要成分是二邻甲苯硫脉,用于天津钢厂硫酸酸洗获得成功。1958年长春和沈阳研制出仿苏的玻帕一5酸洗缓蚀剂(醛胺缩合物)。60年代,天津又研制出新天津若丁,由于添加了表面活性剂,其性能大为改善。兰州化机院针对油田酸化、腐蚀,研制出兰4-A。70年代是我国缓蚀剂研究、生产及应用大发展时期,理论研究、应用研究及开发新品种等工作都有了长足进步。中科院长春应化所配合元宝山发电站30万千瓦大型发电机组氢氟酸酸洗的紧迫要求,研制出六个配方,及时满足了电站的要求。兰州化机院研制成功硝酸缓蚀剂兰-5。华中理工大学与江汉油田管理局配合,针对油井高温、高浓度盐酸酸化,先后研制出7461、7701、7801等。另外还有一些仿国外缓蚀剂,如陕西化工研究所研制的仿若丁-31、仿依比特-10A等。

    80年代缓蚀剂研究的特征之一是开发了高效、低毒、无污染性的缓蚀剂。任宾让等以工业副产品为原料研制成功的季胺盐型盐酸、氢氟酸用缓蚀剂SH-501。为解决谏壁电厂30万千瓦机组锅炉氢氟酸酸洗,又研制成功一种氢氟酸酸洗缓蚀剂SH-416。翟关兴等研制成功用于大型发电机组亚临界自然汽包炉盐酸清洗的咪唑啉型缓蚀剂。而郭稚弧和陶映初等以植物的萃取液为缓蚀剂组分,取得良好的缓蚀效果。值得一提的是,兰州化机院研制的多用酸洗缓蚀剂LAN-826,使用范围广,缓蚀效果优良,目前得到广泛的应用。

第四部分、市售酸洗缓蚀剂类型与特点

    乌洛托品-我国缓蚀剂研究从50年代开始,初期工作以仿制外国缓蚀剂为主。当时,天津仿照美国的若丁缓蚀剂,研制出天津若丁(旧),其主要成分是二邻甲苯硫脉,用于天津钢厂硫酸酸洗获得成功。1958年长春和沈阳研制出仿苏的玻帕一5酸洗缓蚀剂(醛胺缩合物)。60年代,天津又研制出新天津若丁,由于添加了表面活性剂,其性能大为改善。兰州化机院针对油田酸化、腐蚀,研制出兰4-A。70年代是我国缓蚀剂研究、生产及应用大发展时期,理论研究、应用研究及开发新品种等工作都有了长足进步。中科院长春应化所配合元宝山发电站30万千瓦大型发电机组氢氟酸酸洗的紧迫要求,研制出六个配方,及时满足了电站的要求。兰州化机院研制成功硝酸缓蚀剂兰-5。华中理工大学与江汉油田管理局配合,针对油井高温、高浓度盐酸酸化,先后研制出7461、7701、7801等。另外还有一些仿国外缓蚀剂,如陕西化工研究所研制的仿若丁-31、仿依比特-10A等。

    80年代缓蚀剂研究的特征之一是开发了高效、低毒、无污染性的缓蚀剂。任宾让等以工业副产品为原料研制成功的季胺盐型盐酸、氢氟酸用缓蚀剂SH-501。为解决谏壁电厂30万千瓦机组锅炉氢氟酸酸洗,又研制成功一种氢氟酸酸洗缓蚀剂SH-416。翟关兴等研制成功用于大型发电机组亚临界自然汽包炉盐酸清洗的咪唑啉型缓蚀剂。而郭稚弧和陶映初等以植物的萃取液为缓蚀剂组分,取得良好的缓蚀效果。值得一提的是,兰州化机院研制的多用酸洗缓蚀剂LAN-826,使用范围广,缓蚀效果优良,目前得到广泛的应用。


天津市科达斯实业有限公司 版权所有- Powered by KDS 公司简介 | 产品展示 | 解决方案 | 行业动态 | 联系我们 | 企业邮箱
津ICP备10201488号 网站设计:乐之网络