一种氯化钙溶液专用碳钢缓蚀剂技术领域
本发明涉及金属材料防腐蚀技术领域，具体涉及一种氯化钙溶液中控制碳钢腐蚀的缓蚀剂。
背景技术
目前，在各种冷冻剂、防冻剂中，工业氯化钙水溶液以其冰点低、对环境无污染、不易燃、价格低廉等优势，仍广泛应用在各类冷冻机和需要降低冰点的设备及场合。但由于工业氯化钙水溶液具有一定的腐蚀性．因此会对安全生产构成一定的隐患。据报道,由于氯化钙水溶液的腐蚀性，在化工、石油工业已引起了较多的安全生产事故。因此，研究如何有效的减缓冷却盐水系统对碳钢等金属设备的腐蚀十分必要。
根据冷冻盐水系统腐蚀的特点,可以采取以下防腐措施：提高焊接质量、避免焊缝二次补焊，加强盐水水箱密封，减少非计划停车。对冷冻盐水进行机械过滤，减少杂质含量。选用电极电位更低的牺牲阳极对系统进行阴极保护。投加适合系统特点的缓蚀剂。其中投加冷冻盐水缓蚀剂是最经济、最方便、最有效的防腐蚀方法。
国内对于冷冻盐水系统中碳钢腐蚀的研究起步较晚，主要研究了无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和复合缓蚀剂三种类型缓蚀剂对冷冻盐水系统中碳钢腐蚀的抑制效果。无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐和聚磷酸盐，对于无机缓蚀剂的研究应用较少。有机缓蚀剂主要包括含磷有机缓蚀剂、有机胺类缓蚀剂，研究表明单一的有机缓蚀剂缓蚀效果有限。复合缓蚀剂主要包括铬酸盐系复合缓蚀剂、磷酸盐系复合缓蚀剂、锌系复合缓蚀剂、钼酸盐系复合缓蚀剂、硅酸盐系复合缓蚀剂和全有机缓蚀剂。由于复合缓蚀剂各组分之间具有协同作用，其缓蚀效果往往比单纯使用一种缓蚀剂效果要好。
目前，针对氯化钙防冻液用缓蚀剂的报道较少，且多为亚硝酸钠、亚硫酸氢钠、硫脲、乌洛托品等人工合成化学试剂。通常这些缓蚀剂的缓蚀率不高，一些缓蚀剂还对人体和环境具有毒害作用。因此，开发高效、绿色环保的氯化钙防冻液用缓蚀剂非常必要和迫切，这不仅可促进氯化钙防冻液在各种车辆发动机冷却系统中的应用、大大降低冷却成本，还可为其在各类冷冻机和需要降低冰点的设备及场合的应用提供防护技术支撑。
本发明提供的一种氯化钙溶液专用碳钢缓蚀剂，对氯化钙溶液中碳钢材质具有优异的腐蚀抑制作用，同时具有良好的分散作用和一定的抑菌作用。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种氯化钙溶液专用碳钢缓蚀剂，对氯化钙溶液中碳钢材质具有优异的腐蚀抑制作用，同时具有良好的分散作用和一定的抑菌作用，是一种高效，环保的氯化钙溶液专用碳钢缓蚀剂。
本发明所采用的技术方案如下：
一种氯化钙溶液专用碳钢缓蚀剂，含有咪唑啉聚氧乙烯醚、二乙氨基丙醇、S-羟乙基硫代琥珀酸、甲醛、烷基多糖苷和去离子水。各组分的重量百分比为：
去离子水50～83%
咪唑啉聚氧乙烯醚1～5%
二乙氨基丙醇1～5%
S-羟乙基硫代琥珀酸15～30%
甲醛0.05～0.5%
烷基多糖苷0.5～3.0%
所述的一种氯化钙溶液专用碳钢缓蚀剂的制备方法：在反应釜中加入52～83％的去离子水；然后向反应釜中加入1～5％的咪唑啉聚氧乙烯醚混合搅拌10分钟左右；向上述搅拌后的溶液中加入1～5％的二乙氨基丙醇，并搅拌10分钟左右；向上述搅拌后的溶液中加入15～30％的S-羟乙基硫代琥珀酸，继续搅拌10～20分钟；向上述搅拌后的溶液中加入0.05～0.5％的甲醛，并搅拌5～15分钟；开始加热，控制温度30～50℃，向上述搅拌后的溶液中加入0.5～3.0％的烷基多糖苷，搅拌30分钟左右，降温、放料、装桶。
所述的一种氯化钙溶液专用碳钢缓蚀剂的使用方法：添加量为氯化钙溶液的水量的0.15～0.80%，按其添加量直接加入氯化钙水溶液中即可，定期少量补加，禁止超量加入，腐蚀抑制作用优良，使用方便。
实施例一
按重量百分比选取原料
去离子水82.45%
咪唑啉聚氧乙烯醚1%
二乙氨基丙醇1%
S-羟乙基硫代琥珀酸15%
甲醛0.05%
烷基多糖苷0.5%
实施例二
按重量百分比选取原料
去离子水56.5%
咪唑啉聚氧乙烯醚5%
二乙氨基丙醇5%
S-羟乙基硫代琥珀酸30%
甲醛0.5%
烷基多糖苷3.0%
实施例三
去离子水69.475%
咪唑啉聚氧乙烯醚3%
二乙氨基丙醇3%
S-羟乙基硫代琥珀酸22.5%
甲醛0.275%
烷基多糖苷1.75%
实施例四
去离子水75.9625%
咪唑啉聚氧乙烯醚2%
二乙氨基丙醇2%
S-羟乙基硫代琥珀酸18.75%
甲醛0.1625%
烷基多糖苷1.125%
实施例五
去离子水62.9875%
咪唑啉聚氧乙烯醚4%
二乙氨基丙醇4%
S-羟乙基硫代琥珀酸26.25%
甲醛0.3875%
烷基多糖苷2.375%
实施例六缓蚀性能的测定
采用静止挂片法和旋转挂片法测试盐水缓蚀剂的缓蚀性能，将碳钢挂片用滤纸把防锈油脂擦试干净，分别在正乙烷、无水乙醇中用脱脂棉擦洗，置于干净滤纸上，用滤纸吸干，置于干燥器中4小时以上称量，再放入腐蚀介质中进行试验。测试结束后取出挂片，除去腐蚀物后称重，计算腐蚀速率。
腐蚀速率计算公式，见下式：
旋转挂片法具体操作：本发明的旋转挂片实验采用25%氯化钙溶液，在烧杯中加入1800mL配制氯化钙溶液，称量缓蚀剂试样溶液3.6g，使缓蚀剂的加药量为2000mg/L,将Q235碳钢挂片分别挂在旋转杆上，放入烧搅匀将烧杯置于(25±1)℃的旋转挂片腐蚀试验仪中，同进做空白实验,240h后观察挂片及盐水状态并测量腐蚀速率，试验结果见表1。
静置挂片法具体操作：将Q235碳钢挂片分别放入质量分数为25％的氯化钙盐水+2000mg/L的缓蚀剂中进行静止挂片试验，试验在敞开的容器中进行，240h后观察挂片及盐水状态并测量腐蚀速率，试验结果见表1。
表1实施例一～五所得缓蚀剂的腐蚀速率