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低温酸化缓蚀剂 |
冷却水系统缓蚀剂的进展
冷却系统一般由热交换器、冷却塔、水泵及管道等部分组成，是一个以普通水作介质通过冷却塔循环冷却的敞开体系。水的温度变化和浓缩，水中的溶解氧的存在以及其他因素的联合作用容易引起设备的腐蚀，导致系统泄漏，使用寿命降低，腐蚀产物的积聚也会导致换热率下降、管道的堵塞甚至停机，为此有必要对循环冷却水系统进行防腐处理，缓蚀剂的种类很多，目前已研究应用了铬酸盐、锌盐、硼酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钨酸杂多酸盐、硅酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等无机缓蚀剂，有机磷系、有机胺系、有机羧酸系、唑系等有机缓蚀剂。由于无机缓蚀剂都是一些较为传统的缓蚀剂，其缓蚀机理已经被大家所熟知，所以，在这里主要介绍有机缓蚀剂系列。
(1)有机磷
有机膦缓蚀剂主要有膦酸及其衍生物、磷酸有机衍生物、亚磷酸酯和磷杂环化合物。现已经开发出氨基三亚基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、多元醇磷酸酯、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸等。有机磷系缓蚀剂与聚磷酸盐在许多方面相似，不易水解是其不同于后者的显著优点，特别适用于高硬度、高pH和高温下运行的水系统。既具有优异的缓蚀性能，又有优异的阻碳酸钙镁垢的作用，因而被广泛使用。Nalco公司推出一种马来酸与次磷酸盐在引发剂存在下，反应生长的低聚物缓蚀剂，具有良好的缓蚀效果。Kim等研究了HEDP对冷却系统的钢材的缓蚀性能，其缓蚀效果良好。Touir等研究了膦酸盐对冷却系统的普通钢的缓蚀作用。
(2)有机胺系
有机胺类化合物是缓蚀剂中应用最多的一类物质，脂肪胺、芳香胺、一元胺、二元胺与聚胺及其盐均被广泛应用于金属的缓蚀领域。二乙烯三胺五亚甲基膦酸是一种新型缓蚀剂，该产品有较长的碳链，提高了其相应的稳定性。若与锰离子复合对碳钢和铜合金有很好的缓蚀能力。二丁烯三胺国外20世纪90年代末期开始研究应用，到2000年底，美国产量已达2000t/a。Schmitt等提出将聚琥珀先酰亚胺、乳糖酸等的衍生物作为抑制碳钢腐蚀的绿色缓蚀剂。
(3)有机羧酸系
目前研究开发的羧酸类缓蚀剂多数为脂肪族取代羧酸，主要应用于中性水介质。酰基肌氨酸合成原料容易得到，无毒性，易降解，不会造成环境污染，且pH适合范围很宽(6-11)，具有很大的发展前途。周达江等采用溶液共混技术，制备了季铵化腐植酸和膦基丙烯酸/马来酸酐共聚物的共混物，具有很好的阻垢、缓蚀能力，并有良好的灭藻作用。氨基酸是一种兼具有碱性氨基和酸性羧基的两性化合物，其不但可以通过蛋白质水解制得，而且在自然环境中能够全部分解，因而成为备受关注的绿色环保型缓蚀剂。作为无毒的环保型缓蚀剂具有广谱的实用性，可抑制碳钢、Al、Co、Ni、Cu等腐蚀，同时对防止金属的局部腐蚀也有较好的效果。
(4)唑系
苯并三氮唑是一种很好的铜和铜合金缓蚀剂。它不但能抑制金属基体上铜溶解进入水体中，而且能防止铜离子在钢、铝、锌及镀锌铁等金属上的沉积和黄铜的脱锌，此外苯并三氮唑对Fe、Zn和Sn也有缓蚀作用，在pH=6-10的区间缓蚀效率最高。Mahgoub等研究了杂环化合物phenylpyrazolo [1,5-c]pyrimidine-7(6H)thione (Phenyl)等对铁合金的缓蚀作用，研究表明：杂环化合物对铁合金的缓蚀效率很高，达93.42%。张世超等研制了一种具有多吸附中心的长链烷基咪唑类阳离子缓蚀剂，具有良好的缓蚀性能，并具有良好的杀菌性能。另外Bentise设计合成了一种分子中含有两个噻吩基结构单元的三唑衍生物。Quraishi等通过含有不同取代基的三唑化合物和芳香醛进行缩合，合成了一系列三唑衍生物缓蚀剂。由于这些缓蚀剂分子结构中包含三个氮原子的三唑环、巯基和甲亚胺基等多个活性吸附中心，因而表现出优异的缓蚀性能。
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