羧甲基殼寡糖希夫鹼有機物碳鋼海水緩蝕劑及其應用的製作方法
2023-05-28 12:10:56 1
專利名稱：羧甲基殼寡糖希夫鹼有機物碳鋼海水緩蝕劑及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及鋼材海水緩蝕劑，具體地說是用以防止碳鋼及其製品在苛刻的海水環 境中碳鋼材料的腐蝕和緩蝕劑過度消耗的一種羧甲基殼寡糖希夫鹼緩蝕劑及其應用。
背景技術：
海水是一種很有利用價值的自然資源，但是天然海水在所有利用領域必然會涉及 碳鋼等金屬設備的防腐問題。在海水環境中保護金屬設備的方法有多種，添加緩蝕劑是一 種工藝簡便、成本低廉、適用性強的措施。近年來，對有機型緩蝕劑作用機理的研究表明有機分子中如果含電負性較大的 0、N、S、P等原子、不飽和鍵或者大共軛體系，一般來說都具有較好的緩蝕效果，因此有機緩 蝕劑發展很快，應用廣泛，但是使用這些緩蝕劑也會產生缺點，如可能汙染產品，可能對生 產流程產生不利影響等，因此開發研製綠色環保型有機緩蝕劑成為近年來研究的熱點。殼寡糖也叫殼聚寡糖，是將殼聚糖經特殊的生物酶技術處理而得到的一種全新的 產品，是水溶性較好、功能作用大、環保無汙染的低分子量產品。它具有殼聚糖所沒有的較 高溶解度，具有獨特的生理活性和功能。席夫鹼是一類非常重要的含氮化合物，因它的基本 結構中含> C = N-結構，其雜化軌道上的N原子具有孤對電子，N原子依靠其孤對電子與 鐵表面的d軌道形成穩定的配位鍵，提高鐵在腐蝕介質中的陽極活化能，從而降低鐵的腐 蝕速率，所以在腐蝕與防護方面賦予它重要的化學意義羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼(CM-CSB)是經化學改性後的殼寡糖衍生物，它具有 良好的水溶性，其分子中含一 NH、一 0H、一 C00H、-CH = NH等吸附基團，能有效配位金屬離 子，使有機分子吸附在金屬表面，形成保護膜，從而抑制金屬腐蝕。因此，對羧甲基殼寡糖希 夫鹼類緩蝕劑的研發具有較高的生產價值和廣闊的市場前景。
發明內容
本發明的目的在於提供一種高效、環保的羧甲基殼寡糖希夫鹼類綠色海水緩蝕劑 及其應用。為實現上述目的，本發明採用的技術方案為一種羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼有機物碳鋼海水緩蝕劑，所述緩蝕劑的有效成分 是羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼或磷酸氫二鈉的一種或兩種的組合；組合比例可為任意比。 二者按重量份數的復配較好為(100-800) (1000-2000)。所述緩蝕劑為羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼時，羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼的緩蝕 效果有賴於緩蝕劑的濃度，其質量濃度為(100-800)mg/L，在海水介質中，當緩蝕劑濃度達 到800mg/L時對A3碳鋼的緩蝕作用達到最大。所述緩蝕劑為磷酸氫二鈉時，在海水介質中，磷酸氫二鈉質量濃度為 1000-2000mg/L ；所述緩蝕劑為羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼和磷酸氫二鈉的組合時，二者於海水介質中的濃度為100-800mg/L 和 1000-2000mg/L。本發明的原理在於本發明涉及的羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼(CM-CSB)是經化 學改性後的殼寡糖衍生物，它具有良好的水溶性，其分子中含一 NH、一 0H、一 C00H、-CH = NH等吸附基團，能有效配位金屬離子，使有機分子吸附在金屬表面，形成保護膜，從而抑制 金屬腐蝕。本發明的有益效果是、1.成本低。本發明緩蝕劑為羧甲基殼寡糖希夫鹼類，合成步驟簡單，原料廉價易 得；屬綠色型緩蝕劑；2.環境友好。本發明緩蝕劑為羧甲基殼寡糖希夫鹼類化合物，為有機緩蝕劑，與目 前常用的無機緩蝕劑相比，無毒無害，不存在使用後的環境問題；對環境和生物無毒無害， 符合綠色緩蝕劑發展的趨勢；3.用量低，使用效果好。本發明用於碳鋼海水緩蝕，添加少量的緩蝕劑就可有效抑 制金屬材料在海水環境中金屬的過度浸蝕(即有害腐蝕)以及緩蝕劑的過度消耗，與目前 常用的緩蝕劑比較，具有用量低、緩蝕效率高、持續作用能力強的突出優點。4.持續能力強。本發明能承受清洗條件的變化，如清洗劑濃度、流速等，不影響緩 蝕劑的緩蝕效果。
具體實施例方式羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼的結構及及製備方法如下結構
權利要求
一種羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼有機物碳鋼海水緩蝕劑，其特徵在於所述緩蝕劑的有效成分是羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼或磷酸氫二鈉的一種或兩種的組合。
2.按照權利要求1所述碳鋼海水緩蝕劑，其特徵在於所述緩蝕劑為羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼時，羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼的緩蝕效果 有賴於緩蝕劑的濃度，在海水介質中，其質量濃度為100-800mg/L。
3.按照權利要求2所述碳鋼海水緩蝕劑，其特徵在於所述緩蝕劑為羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼時，羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼的緩蝕效果 有賴於緩蝕劑的濃度，在海水介質中，當緩蝕劑濃度達到800mg/L時對A3碳鋼的緩蝕作用 達到最大。
4.按照權利要求1所述碳鋼海水緩蝕劑，其特徵在於所述緩蝕劑為磷酸氫二鈉時，在海水介質中，磷酸氫二鈉質量濃度為1000-2000mg/L。
5.按照權利要求1所述碳鋼海水緩蝕劑，其特徵在於所述緩蝕劑為羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼和磷酸氫二鈉的組合時，二者按重量份數的 復配為(100-800) (1000-2000)。
6.一種權利要求1所述碳鋼海水緩蝕劑的應用，其特徵在於所述緩蝕劑為羧甲基殼 寡糖芳草醛希夫鹼時，殼寡糖的緩蝕效果有賴於緩蝕劑的濃度，在海水介質中，其質量濃度 為 100-800mg/L ；或所述緩蝕劑為磷酸氫二鈉時，在海水介質中，磷酸氫二鈉質量濃度為100-200mg/L。
7.按照權利要求6所述碳鋼海水緩蝕劑的應用，其特徵在於所述緩蝕劑為羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼和磷酸氫二鈉的組合時，二者於海水介質中 的濃度為100-800mg/L 和 1000_2000mg/L。
全文摘要
本發明涉及鋼材(碳鋼)海水緩蝕劑，具體地說是一種羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼類緩蝕劑及其應用，緩蝕劑成分是具有較好水溶性的羧甲基殼寡糖芳草醛希夫鹼或其與磷酸氫二鈉的一種或兩種的組合。本發明緩蝕劑能有效防止海水對碳鋼的腐蝕，具有用量低、緩蝕效率高、持續作用能力強的突出優點。本發明產品是一種「環境友好」的綠色緩蝕劑，來源廣泛，具有廣闊的市場前景和很好的應用價值。
文檔編號C23F11/14GK101988202SQ200910017838
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月7日 優先權日2009年8月7日
發明者侯保榮, 張勝濤, 曹琨, 李雲菊, 李偉華 申請人:中國科學院海洋研究所