一种植物型复合高效缓蚀剂及其制备方法和应用

本发明提供了一种植物型复合高效缓蚀剂，由如下质量百分比的原料制成：植物12‑66.0％、钼酸钠5.0‑16.0％、葡萄糖酸钠1.5‑12％、酒石酸钠3.5‑25％、硫酸锌0‑23％和磷酸二氢钾4.0‑23.0％。本发明的缓蚀剂缓蚀能力强，对氯盐型融雪剂可以起到缓蚀效果。加入缓蚀剂后可降低氯盐型融雪剂对金属和混凝土的腐蚀性以及植被的危害。缓蚀剂以植物为主，无毒，是一种非常高效环保的缓蚀剂。本发明还提供了所述的植物型复合高效缓蚀剂的制备方法和应用。

技术领域

本发明属于缓蚀剂技术领域，特别是涉及一种植物型复合高效缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

金属防护的方法有很多，其中通过缓蚀剂来保护金属的方法因其具有用量少、见效快、来源广泛、适用性强等特点而前景广阔。缓蚀剂的类型因划分方式而异分类为：根据它本身的物性可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两种；根据所应用的介质类型又可分为酸性缓蚀剂、中性缓蚀剂和碱性缓蚀剂。研究较早的缓蚀剂为铬酸盐、汞盐等为主的无机缓蚀剂，但是随着缓蚀剂的发展，这类有毒、有害的无机缓蚀剂的应用正在减少。

常用的酸洗缓蚀剂中，主要包括含有毒铬酸根的无机缓蚀剂，有机磷、氮、氧、硫及其衍生物，如咪唑啉及其盐、季铵盐类、松香衍生物、磺酸盐、亚胺乙酸衍生物及炔醇类等。含氮缓蚀剂虽然具有良好的缓蚀效果，但其大多为杂环类化合物，毒性大，对人体和自然环境均会造成较大的伤害。

随着绿色生态文明建设的提出及绿色发展理念的不断深入和践行，环境友好型植物缓蚀剂的研发愈来愈受到国内外学术界的关注。植物缓蚀剂具有无毒、无污染、成本低廉以及材料易取等优点，将在缓蚀剂的发展中起到重要的作用。

发明内容

为了减少氯盐型融雪剂对金属结构物的锈蚀，同时减少盐类对植被的影响和对混凝土结构物的腐蚀，同时减缓非饮用水金属输水管线的锈蚀。本发明的目的在于提供一种植物型复合高效缓蚀剂。本发明还提供了所述的植物型复合高效缓蚀剂的制备方法和应用。

本发明采用的技术方案是：

一种植物型复合高效缓蚀剂，由如下质量百分比的原料制成：植物12-66.0％、钼酸钠5.0-16.0％、葡萄糖酸钠1.5-12％、酒石酸钠3.5-25％、硫酸锌0-23％和磷酸二氢钾4.0-23.0％。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂，其中，由如下质量百分比的原料制成：植物50.8-65.8％、钼酸钠5.8-7.9％、葡萄糖酸钠3.5-6.8％、酒石酸钠6.5-12.3％、硫酸锌3.0-6.0％和磷酸二氢钾4.3-19.0％。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂，其中，所述植物为海带或褐藻类植物。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂，其中，所述植物为干海带。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂，其中，由如下质量百分比的原料制成：植物65.7％、钼酸钠7.9％、葡萄糖酸钠5.3％、酒石酸钠10.5％、硫酸锌5.3％和磷酸二氢钾5.3％。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂，其中，由如下质量百分比的原料制成：植物56.82％、钼酸钠6.82％、葡萄糖酸钠4.55％、酒石酸钠9.09％、硫酸锌4.54％和磷酸二氢钾18.18％。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)在常温、干燥环境下，将植物用万能破碎机破碎至80μm以下，得到植物粉末；

(2)按配比准备原料，将钼酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钠、硫酸锌和磷酸二氢钾加入到步骤(1)中所述植物粉末中，研磨至80μm以下，形成粉末状植物型复合高效缓蚀剂。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂在融雪剂中的应用，按照2-4％的质量比添加入含有氯盐型的融雪剂中使用，所述含氯盐由氯化钠、氯化钙和氯化镁中的两种或三种组成。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂，具有以下优点：

(1)本发明缓蚀剂，原材料广泛、环保，可直接添加到氯盐型融雪剂中，添加剂量少，对氯盐型融雪剂具有广谱、稳定的缓蚀效果。

(2)本发明缓蚀剂具有较高活性，缓蚀效率高，在10-20wt％的氯化钠溶液中，缓蚀率可达到85％以上，碳钢腐蚀率可小于0.03mm/a。同时为绿植生长提供所需的营养元素，如氨基酸、维生素、葡萄糖、钾离子、磷酸根离子、锌离子、极大改善了氯盐型融雪剂将植物“渴死”的现象。

(3)本发明缓蚀剂中植物如海带不仅含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质，而且还含有褐藻酸、甘露醇、氨基酸、岩藻黄素、甾醇类化合物和不饱和脂肪酸、果胶等成分，这些成分中有大量的含N、O的官能团，如氨基、羟基、醛基等，所述植物通过N、O原子上的孤对电子和Fe的空d轨道形成配位键吸附于碳钢表面的反应活性位点，改变碳钢的表面状态，与其他化学成分产生协同效应，抑制腐蚀反应的发生，从而具有缓蚀作用。同时植物如海带含有的胶质体中含有的果胶，阻止氯离子迁移运动，有效阻止金属的锈蚀和氯离子对混凝土的渗透作用，具有对混凝土结构物、金属结构物，缓蚀率高，低腐蚀的特点。在保证冬季道路行车安全的同时，提高道路沿线设施、结构物的耐久性和环境的可持续发展。

(4)本发明采用缓蚀剂复配增效的方法，充分发挥各组分的协同作用，具有优异的缓蚀效果，缓蚀率均达到85％以上。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂的制备方法，制作过程简单，不产生二次环境污染，利于推广应用。

本发明所述的植物型复合高效缓蚀剂在融雪剂中的应用，可以达到缓蚀高效的效果。

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明null实施方式

实施例1

一种植物型复合高效缓蚀剂，由如下质量百分比的原料制成：植物65.7％、钼酸钠7.9％、葡萄糖酸钠5.3％、酒石酸钠10.5％、硫酸锌5.3％和磷酸二氢钾5.3％；所述植物为干海带。

本实施例所述的植物型复合高效缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)在常温、干燥环境下，将植物用万能破碎机破碎至80μm以下，得到植物粉末；

(2)按配比准备原料，将钼酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钠、硫酸锌和磷酸二氢钾加入到步骤(1)中所述植物粉末中，研磨至80μm以下，形成粉末状植物型复合高效缓蚀剂。

本实施例所述的植物型复合高效缓蚀剂在融雪剂中的应用，按照3％的质量比添加入含有氯盐型的融雪剂中使用，所述含氯盐由氯化钠、氯化钙和氯化镁中的两种或三种组成。

实施例2

一种植物型复合高效缓蚀剂，由如下质量百分比的原料制成：植物56.82％、钼酸钠6.82％、葡萄糖酸钠4.55％、酒石酸钠9.09％、硫酸锌4.54％和磷酸二氢钾18.18％；所述植物为干海带。

本实施例所述的植物型复合高效缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)在常温、干燥环境下，将植物用万能破碎机破碎至80μm以下，得到植物粉末；

(2)按配比准备原料，将钼酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钠、硫酸锌和磷酸二氢钾加入到步骤(1)中所述植物粉末中，研磨至80μm以下，形成粉末状植物型复合高效缓蚀剂。

本实施例所述的植物型复合高效缓蚀剂在融雪剂中的应用，按照3％的质量比添加入含有氯盐型的融雪剂中使用，所述含氯盐由氯化钠、氯化钙和氯化镁中的两种或三种组成。

表1列出了实施例1-2中缓蚀剂的各组分的配比，其中的数值是指各组分在缓蚀剂中的重量百分比。

表1缓蚀剂实施例组分