一种多金属表面保护剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种多金属表面保护剂及其制备方法和应用，所述多金属表面保护剂包括如下重量份的原料：闭合剂15‑21份，成膜剂43‑55份，催化剂9‑15份和pH调节剂17‑23份；其中，所述成膜剂的原料包括有机酸，醇胺类化合物，苯并三氮唑和去离子水；所述闭合剂的原料包括有机二元酸，醇胺类化合物，柠檬酸铵和去离子水；所述催化剂包括柠檬酸和乳酸；所述pH调节剂包括甲基苯并三氮唑和三乙胺。本发明专利技术提供的多金属表面保护剂可应用于循环水系统，且对水循环系统中的水质没有要求，适用于去离子水、软水、地下水和地表水等水质，同时具有很强的抗硬水、良好的储备碱度以及抗酸碱、耐高温性的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多金属表面保护剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及水循环系统
，具体涉及一种多金属表面保护剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着经济的高速发展和人口的急剧增加，水资源短缺已成为制约我国经济建设和发展的重要因素。在我国，大量的水资源应用和消耗在工业循环用水和城市供热循环用水中，但是，由于水中含有胶体，悬浮物，钙、镁、钾等离子的可溶性盐类及溶解气体等氧化性物质，使得循环水在应用的过程中不可避免地产生结垢(碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡等)，同时滋生细菌、垢下腐蚀等问题也更为突出，因此，需要频繁地更换循环水，不仅浪费水资源，而且对循环系统中设备造成腐蚀。为了既能减少更换循环水的次数，节约用水，又能减少对水循环系统设备的腐蚀，同时保证循环水系统安全经济运行，大多是采用连续添加缓蚀剂的方式。传统的缓蚀剂大多为无机盐类，例如：铬酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐等，其中，铬酸盐和亚硝酸盐会严重污染环境，而且是国际上公认的致癌物质；含磷的无机盐在水中不稳定，易水解生成正磷酸盐，并与水中的钙离子生成磷酸钙垢，加速循环设备的腐蚀；而且磷作为营养源，能使水体富营养化，促使微生物特别是藻类过度繁殖，影响水质，此外，这些传统的无机盐类缓蚀剂只能对一种或者两种金属具有缓释作用，具体是通过无机盐类与金属发生化学反应，然后在金属表面形成一层保护膜，进而起到防止进一步腐蚀的作用，也就是说无机盐类缓蚀剂是通过会对金属设备造成一定的腐蚀来阻隔金属与水的接触，防止进一步腐蚀，存在缓蚀效果差，缓蚀不均匀的缺陷。为解决传统的无机盐类缓蚀剂存在的上述问题，研究者开发了应用于水循环系统的复合缓蚀剂，例如：中国专利文献CN103214107A公开的一种用于去离子水循环冷却系统的硅酸盐及聚酰胺胺复合环保型缓蚀剂；中国专利文献CN107162225A公开的一种用于密闭软水循环冷却水系统的缓蚀剂及方法和应用；上述的复合缓蚀剂虽然解决了上述无机缓蚀剂存在的含磷、不环保、缓蚀效果差且不均匀、应用范围受限，只能对一种或者两种金属具有缓释作用的问题，但是，其只适用于去离子水或软水的循环系统，对普通的地下水、盐水或者是海水等不仅没有缓释作用，而且还会加速循环设备的腐蚀。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的缓蚀剂存在对循环水要求高的缺陷，从而提供一种多金属表面保护剂及其制备方法和应用。为此，本专利技术提供如下技术方案：一种多金属表面保护剂，包括如下重量份的原料：闭合剂15-21份，成膜剂43-55份，催化剂9-15份和pH调节剂17-23份；其中，所述成膜剂的原料包括有机酸，醇胺类化合物，苯并三氮唑和去离子水；所述闭合剂的原料包括有机二元酸，醇胺类化合物，柠檬酸铵和去离子水；所述催化剂包括柠檬酸和乳酸；所述pH调节剂包括甲基苯并三氮唑和三乙胺。进一步地，所述催化剂的原料包括柠檬酸35-45份和乳酸25-35份；所述pH调节剂的原料包括甲基苯并三氮唑20-30份和三乙胺70-80份。进一步地，所述成膜剂包括如下重量份的原料：有机酸34-70份，醇胺类化合物13-28份，苯并三氮唑5-10份和去离子水16-25份；所述有机酸包括长链二元酸20-40份和有机一元酸14-30份；所述长链二元酸为十二烷二酸和/或十一烷二酸；所述有机一元酸为葡萄糖酸和苯甲酸。进一步地，所述闭合剂包括如下重量份的原料：有机二元酸30-45份，醇胺类化合物18-31份，柠檬酸铵5-15份和去离子水20-30份；所述有机二元酸为癸二酸和/或己二酸。进一步地，所述醇胺类化合物为三乙醇胺和/或乙醇胺。进一步地，所述成膜剂包括如下重量份数的原料：十二烷二酸10-20份；十一烷二酸10-20份；葡萄糖酸8-15份；苯甲酸6-15份；苯并三氮唑5-10份；三乙醇胺10-20份；乙醇胺3-8份和去离子水16-25份；所述闭合剂包括如下重量份的原料：癸二酸20-25份，己二酸10-20份，三乙醇胺15-25份，乙醇胺3-6份，柠檬酸铵5-15份和去离子水20-30份。本专利技术还提供了一种多金属表面保护剂的制备方法，包括如下步骤：成膜剂的制备：将去离子水与有机酸混合均匀后，依次加入醇胺类化合物和苯并三氮唑，搅拌即得；闭合剂的制备：将去离子水和柠檬酸铵混合均匀后，依次加入有机二元酸和醇胺类化合物，搅拌，即得；多金属表面保护剂的制备：将上述的闭合剂和成膜剂混合均匀后，依次加入催化剂和pH调节剂，搅拌，静置即得；其中，所述催化剂包括柠檬酸和乳酸；所述pH调节剂包括甲基苯并三氮唑和三乙胺。进一步地，于83-88℃加入催化剂后升温至110-130℃并搅拌115-125min，降温至83-88℃后加入pH调节剂，并继续搅拌50-70min，降至室温，静置68-75h。进一步地，多金属表面保护剂的制备方法还包括催化剂和pH调节剂的各原料分别进行混合的步骤；其中，催化剂的混合步骤是将柠檬酸与去离子水混合均匀中并加热至75-85℃，加入乳酸，继续搅拌53-64min，降至室温；pH调节剂的混合步骤是将甲基苯并三氮唑和三乙胺的混合物在58-63℃搅拌55-62min，降至室温。进一步地，成膜剂的制备步骤中，于80-100℃加入醇胺类化合物后继续搅拌0.5-1.5h，加入苯并三氮唑和乙醇的混合溶液，然后升温至110-130℃搅拌1.5-2.5h；其中，苯并三氮唑与乙醇的质量比1:(0.9-1.1)。进一步地，闭合剂的制备步骤中，于75-85℃加入有机二元酸后升温至85-90℃，搅拌25-35min，升温至90-97℃加入醇胺类化合物；然后续搅拌55-65min，降温至85-90℃搅拌350-370min，然后自然降至室温；其中，当所述醇胺类化合物多于一种时，醇胺类化合物均分开加入，且加入时间间隔为110-130min。本专利技术还提供了上述的多金属表面保护剂或上述的多金属表面保护剂的制备方法制得的多金属表面保护剂在水循环系统中的应用。进一步地，所述水循环系统中的水为去离子水、软水、地下水和地表水中的任一种。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.现有的复合缓蚀剂对水循环系统中水的要求很高，必须是去离子水或者是软水，但是水循环系统例如工业循环用水和城市供热循环用水中水的用量很大，如果采用去离子水或者软水的话，会增加成本；如果将去离子水或者是软水用地下水替代，现有的复合缓蚀剂不仅起不到缓蚀作用，而且会加快水循环系统中设备的腐蚀，专利技术人经研究认为主要原因在于：由于受到水中含有胶体，悬浮物，钙、镁、钾等离子的可溶性盐类及溶解气体等氧化性物质的影响，导致复合缓蚀剂在水循环系统中丧失了碱储备能力(即pH缓冲能力)，当循环水的pH值低于9时，首先缓蚀剂在金属表面形成的保护膜会变得没有弹性，很容易被破坏；其次，会促进水循环系统中微生物的生长，加速微生物对金属的腐蚀；再次，当水的pH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多金属表面保护剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：闭合剂15-21份，成膜剂43-55份，催化剂9-15份和pH调节剂17-23份；/n其中，所述成膜剂的原料包括有机酸，醇胺类化合物，苯并三氮唑和去离子水；/n所述闭合剂的原料包括有机二元酸，醇胺类化合物，柠檬酸铵和去离子水；/n所述催化剂包括柠檬酸和乳酸；/n所述pH调节剂包括甲基苯并三氮唑和三乙胺。/n

【技术特征摘要】
1.一种多金属表面保护剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：闭合剂15-21份，成膜剂43-55份，催化剂9-15份和pH调节剂17-23份；
其中，所述成膜剂的原料包括有机酸，醇胺类化合物，苯并三氮唑和去离子水；
所述闭合剂的原料包括有机二元酸，醇胺类化合物，柠檬酸铵和去离子水；
所述催化剂包括柠檬酸和乳酸；
所述pH调节剂包括甲基苯并三氮唑和三乙胺。


2.根据权利要求1所述的多金属表面保护剂，其特征在于，所述催化剂的原料包括柠檬酸35-45份和乳酸25-35份；
所述pH调节剂的原料包括甲基苯并三氮唑20-30份和三乙胺70-80份。


3.根据权利要求1或2所述的多金属表面保护剂，其特征在于，所述成膜剂包括如下重量份的原料：有机酸34-70份，醇胺类化合物13-28份，苯并三氮唑5-10份和去离子水16-25份；
所述有机酸包括长链二元酸20-40份和有机一元酸14-30份；
所述长链二元酸为十二烷二酸和/或十一烷二酸；
所述有机一元酸为葡萄糖酸和苯甲酸。


4.根据权利要求1-3任一项所述的多金属表面保护剂，其特征在于，所述闭合剂包括如下重量份的原料：有机二元酸30-45份，醇胺类化合物18-31份，柠檬酸铵5-15份和去离子水20-30份；
所述有机二元酸为癸二酸和/或己二酸。


5.根据权利要求1-4任一项所述的多金属表面保护剂，其特征在于，所述醇胺类化合物为三乙醇胺和/或乙醇胺。


6.根据权利要求1-5任一项所述的多金属表面保护剂，其特征在于，所述成膜剂包括如下重量份数的原料：十二烷二酸10-20份；十一烷二酸10-20份；葡萄糖酸8-15份；苯甲酸6-15份；苯并三氮唑5-10份；三乙醇胺10-20份；乙醇胺3-8份和去离子水16-25份；
所述闭合剂包括如下重量份的原料：癸二酸20-25份，己二酸10-20份，三乙醇胺15-25份，乙醇胺3-6份，柠檬酸铵5-15份和去离子水20-30份。


7.一种多金属表面保护剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
成膜剂的制备：将去离子水与有机酸混合均匀后，依次加入醇胺类...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵桂林，金栋，王同泽，赵玉刚，宋兆桐，
申请(专利权)人：烟台康恩环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37