低磷系緩蝕劑的性能研究及其在金屬清洗劑中的應(yīng)用.pdf

1、本文考察了低磷有機(jī)緩蝕劑PBTCA、HPAA對(duì)Q235鋼的緩蝕性能，并通過復(fù)配降低整體的含磷量，提高緩蝕效果，最后將復(fù)配緩蝕劑添加到金屬清洗劑中使其性能最優(yōu)。
　　通過單因素分析法考察了PBTCA體系中pH值、PBTCA的質(zhì)量濃度、溫度對(duì)緩蝕率的影響，得到了體系各參數(shù)的優(yōu)化值及其優(yōu)化范圍。結(jié)果表明，pH值的優(yōu)化值為9，優(yōu)化區(qū)間為8~10；PBTCA的質(zhì)量濃度的最佳值為25 mg/L，對(duì)應(yīng)區(qū)間為20~30 mg/L；溫度的優(yōu)化值為5

2、0℃，優(yōu)化區(qū)間為45~55℃。此外考察HPAA體系中質(zhì)量濃度、溫度對(duì)緩蝕率的影響，所得到的HPAA的質(zhì)量濃度的最佳值為23 mg/L，對(duì)應(yīng)區(qū)間為20~26 mg/L；溫度的優(yōu)化值為50℃，優(yōu)化區(qū)間為45~55℃。
　　基于單因素法所獲得的優(yōu)化區(qū)間，通過正交試驗(yàn)法進(jìn)一步獲得PBTCA體系的優(yōu)化使用條件，得到最優(yōu)參數(shù)為：pH值設(shè)定為9，質(zhì)量濃度選擇為30 mg/L，溶液溫度設(shè)置為45℃，在此條件下PBTCA的緩蝕率最優(yōu)為84.5％。將

3、響應(yīng)面設(shè)計(jì)法優(yōu)化HPAA，得到最優(yōu)使用條件：pH值設(shè)定為9，質(zhì)量濃度選擇為23 mg/L，溶液溫度設(shè)置為50℃，在此條件下HPAA的緩蝕率最優(yōu)為68.68%。
　　HPAA的緩蝕率為68.68%，相對(duì)低下，迫切需要復(fù)配來提高緩蝕率。復(fù)配發(fā)現(xiàn)質(zhì)量濃度比為ρ(HPAA):ρ(Na2MoO4):ρ(Na2B4O7)=0.5:0.3:0.5時(shí)，緩蝕率高達(dá)93.75%。EIS譜中，阻抗半徑此復(fù)配緩蝕劑的最大，緩蝕效果最好。將 Na2MoO4

4、、Na2B4O7與PBTCA進(jìn)行復(fù)配，得到ρ(PBTCA):ρ(Na2MoO4):ρ(Na2B4O7)=0.5:0.5:0.4時(shí)，緩蝕率最大為90.40%。SEM圖顯示PBTCA復(fù)配體系和HPAA復(fù)配體系的鋼片光亮無腐蝕，驗(yàn)證了復(fù)配緩蝕效果較好。以HPAA復(fù)配體系為例適當(dāng)延長(zhǎng)放置時(shí)間，發(fā)現(xiàn)緩蝕率先增大后趨于不變。表明了延長(zhǎng)放置時(shí)間不會(huì)削弱緩蝕作用，適合將HPAA復(fù)配體系應(yīng)用于工業(yè)。
　　將單組分表面活性劑進(jìn)行清洗率、濁點(diǎn)、泡沫性能

5、測(cè)試后， RQ-222DE、RQ-222H、德國(guó)科萊恩SAS30、CQ AL100被優(yōu)選出作為配方的主要表面活性劑。采用響應(yīng)面法以清洗率為響應(yīng)值，優(yōu)化原料RQ-222DE、RQ-222H、SAS30、CQ AL100的最佳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.33%、1.33%、7.6%和6.13%。以 HPAA復(fù)配體系作為緩蝕劑，通過添加適宜的消泡劑和助劑，經(jīng)過反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)確定了金屬清洗劑配方。
　　金屬清洗劑的基本性能按照標(biāo)準(zhǔn) JB/T4323

6、.2-1999測(cè)定，清洗劑的清洗率為91.63%，優(yōu)于國(guó)內(nèi)無磷產(chǎn)品的85.80%。采用極化曲線法測(cè)試自制清洗劑與國(guó)內(nèi)無磷產(chǎn)品，對(duì)比結(jié)果發(fā)現(xiàn)自制清洗劑產(chǎn)品的緩蝕率為95.17%，優(yōu)于國(guó)內(nèi)無磷產(chǎn)品的86.29%。EIS法測(cè)定清洗劑的阻抗譜中，隨著清洗時(shí)間的延長(zhǎng)，清洗劑的阻抗的半徑逐漸增大，清洗劑的緩蝕作用漸漸穩(wěn)定。此外，清洗劑配方的含磷量為0.0029%，清洗工件后每升水中的含磷量為0.8 mg，達(dá)到了污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996