[发明专利]用于封闭式循环水系统的缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体型专用于封闭式循环水系统的缓蚀剂，还涉及相关的制备方法和所述缓蚀剂的应用。

背景技术

由于在密闭系统中，循环水不暴露于空气中，水的损失极小，基本上不浓缩，因此封闭系统一般采用软化水做为循环水。但是由于系统在实际运行过程中不可避免的会产生某种泄漏问题，例如：空气从膨胀水箱、管路接头、泵填料及阀门处渗入；补充水也会不断带入氧气，其最终结果也会引起系统的严重腐蚀。腐蚀产物极易造成设备故障，破坏泵的叶轮和密封件并且带来泄水量的增加；腐蚀产物还会在管路中水流速较低的区段沉积，堵塞管线或在传热面上结垢。由沉积物堆积造成的垢下腐蚀会加速整个系统的损坏，使得设备提前报废。为防止此类问题出现一般都在封闭系统加入缓蚀剂。

缓蚀剂又叫腐蚀抑制剂。其作用是通过在金属表面上形成保护膜来防腐蚀的。缓蚀剂的种类很多，可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂；或阳极缓蚀剂和阴极缓蚀剂。所形成的膜可以分成氧化膜、沉淀膜或吸附膜。在密闭系统中使用最普遍的应属氧化膜型的阳极缓蚀剂，例如：铬酸盐、钼酸盐及亚硝酸盐等。

它们可以在溶液中使碳钢表面生成一层γ-Fe₂O₃金属氧化物的膜，使铁的氧化电位向贵金属方向移动十分之几伏，这层致密的膜改变了金属的腐蚀电势，通过钝化现象降低腐蚀反应的速度。这类缓蚀剂的防腐作用是很好的，但是这类缓蚀剂如果加入量不够，不足以使阳极全部钝化时，则腐蚀会集中在未钝化的部位进行，引起点蚀。因此这类缓蚀剂的用量往往很大。使用铬酸盐的另一个问题是排污水对自然环境的污染。国际上规定排放水中Cr⁺⁶离子的含量不得超过0.05PPM，这是一般污水处理难以达到的，所以使用铬酸盐作缓蚀剂受到了严格的限制。在使用阴极缓蚀剂时，常常是由聚磷酸盐、锌盐与水中的某些离子(如Ca⁺²等)和腐蚀下来的金属离子相结合沉淀在金属的表面上，形成一层难溶的沉淀物或表面络合物，从而阻止了金属的继续腐蚀。这种沉淀膜由于与金属表面的接触不够紧密，它本身又是多孔的，所以缓蚀效果不如上述的氧化膜缓蚀剂。而且由于含磷化合物对自然水系带来日益严重的富营养化问题使这类药剂的使用也受到愈来愈多的限制。

可见现有的阳极或阴极缓蚀剂均具有各自的缺点和不足，因此需要开发更有适用性的缓蚀剂。

发明内容

本发明即针对现有技术中缓蚀剂的不足，而提出一种成本低且性能良好的适用于封闭式循环水系统的缓蚀剂，该缓蚀剂不但能有效的防护黑色金属，而且对铜及铜合金等也有特殊的防护功能，能够大大降低系统的腐蚀速率。同时本发明还提供所述缓蚀剂的制备方法及其应用。

本发明提供的技术方案是：一种用于封闭式循环水系统的缓蚀剂，其含有下述组分和重量百分比含量：

硼砂    5.5-10.5％，

苛性碱  1.0-3.0％、

硅酸盐  3.2-4.2％、

亚硝酸盐        6.4-12.4％、

2-巯基苯并噻唑  0.1-1.0％，

剩余为水。

优选地，所述的组分的重量百分比含量为：硼砂6.4-7.0％，苛性碱1.1-1.4％、硅酸盐3.5-4.2％、亚硝酸盐10-11％、2-巯基苯并噻唑0.1-0.8％，剩余为水。

优选地，所述苛性碱为氢氧化钠，所述硅酸盐为偏硅酸钠，所述亚硝酸盐为硝酸钠。

此外，本发明缓蚀剂中还可以添加相关的指示剂，如酚酞。

按本发明的上述组分和含量，所述水的重量百分比含量为74-82％。

下面详细阐述本发明缓蚀剂的优点：首先，充分地利用了所含的各组分的特性，具体而言，由于硼砂(即十水四硼酸钠)在冷水中的溶解度较小，过去只好使用固体，使用中极为不便。为此本发明在配方中添加了氢氧化钠，以便硼砂与其反应生成水溶性较好的偏硼酸钠，这样解决了硼砂溶解度少的问题，同时也可以对溶液状态下的亚硝酸钠起到稳定作用，防止亚硝酸盐与空气中的氧气作用生成硝酸盐。此外，硼砂与氢氧化钠还可以在溶液里形成一定范围pH的缓冲溶液。这对保护金属十分有利，而且组合物中其他组分亚硝酸盐和唑类也都要求有一个稳定的碱性环境。