一种高效环保型阻垢缓蚀剂的制备及性能研究(2)

图4. 复合型无磷阻垢缓蚀剂投加浓度与缓蚀率的关系

Fig 4 Relaton between the dosage of phosphorus-free porrosion and scale

inhibitor and corrosion inhibition rate

从表1、图3和图4可以看出，复配后的S-羧乙基硫代琥珀酸的缓蚀效果有明显增强，缓蚀率可达93.2%，高出S-羧乙基硫代琥珀酸未复配前的三十多个百分点，其中无磷1#、无磷2#缓蚀效果明显好于无磷3#、无磷，故将无磷1#定为该复合型无磷阻垢缓蚀剂的最佳配方。同时，缓蚀率随阻垢缓蚀剂投加浓度的增大而显著提高，但当浓度大于20ppm后，其缓蚀率增加的不明显。因此，将20ppm定为该复合型无磷阻垢缓蚀剂的最佳投加浓度而确定下来。

2.5 无磷1#与传统磷系阻垢缓蚀剂缓蚀效果的比较

将上述无磷1#与传统磷系阻垢缓蚀剂PBTCA、PAPE和ATMPS等进行缓蚀效果的比较，结果如图5所示。

缓蚀率 / %

投加浓度 / ppm 图5. 无磷1#与传统磷系阻垢缓蚀剂的缓蚀效果比较

Fig 5 Comparison of corrosion inhibition effect between phosphorus-free porrosion and scale inhibitor 1# and conventional porrosion and scale Inhibitors

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从图5可以看出,在投加浓度相同的情况下，无磷1#的缓蚀率较传统磷系阻垢缓蚀剂PBTCA、PAPE和ATMPS等都要高，说明复配后的S-羧乙基硫代琥珀酸复合阻垢缓蚀剂(无磷1#)具有优良的缓蚀性能，而且其缓蚀效

[5-6]

果均优于传统的磷系阻垢缓蚀剂。

2.6 氯离子浓度对无磷1#缓蚀效果的影响

氯离子浓度对无磷1#缓蚀效果的影响见图6所示。

图6. 氯离子浓度对无磷1#缓蚀效果的影响

-

Fig 6 Influence of mass concentration of Clon corrosion inhibition effect

--从图6可以看出，无磷1#的缓蚀率随Cl浓度的增加而不断下降，其原因可能包括以下两个方面：（1）Cl

-2+[11]2+

本身对碳钢有较强的腐蚀性；（2）水中过多的Cl极易与水中Zn形成Zn（OH）Cl胶体，从而影响Zn的成膜

-缓蚀性能，导致无磷1#的缓蚀率随Cl浓度的增加而不断下降。因此，将水中氯离子的浓度控制在500mg·L-1以下时才对无磷1#的缓蚀效果无明显影响。

2.7 浓缩倍率对无磷1#阻垢缓蚀性能影响

不同浓缩倍率下的无磷1#的阻垢缓蚀性能见图7所示，其中，产品初始浓度为20ppm。

缓蚀率 / %

图7.不同浓缩倍率下无磷1#的阻垢率及缓蚀率

7

Fig.7 Scale and corrosion inhibition rate under different concentration ratio

从图7可以看出，随着阻垢缓蚀剂的浓缩倍率的提高，它们的阻垢缓蚀率均出现不同程度的下降，尤其

2+2+

当浓缩倍率大于4时，其阻垢率下降得更快；原因是随着浓缩倍率的提高，水中Ca，Mg浓度明显升高，它们极易在水中形成污垢，这就对阻垢产生非常不利的影响。因此，综合考虑，将无磷1#用作冷却水处理系统的阻垢缓蚀剂时，其浓缩倍率应控制在3.5以下为宜。

3结论

（1）以无水马来酸酐和β-巯基丙酸为主要原料，铬酸钾为催化剂合成了S-羧乙基硫代琥珀酸，该产品在宽pH = 4-9的范围内具有较好的阻垢缓蚀性能。 （2）将S-羧乙基硫代琥珀酸与其他无磷的缓蚀剂复配成的一种新型复合型无磷缓蚀阻垢剂1#，其缓蚀率较未复配前的提高三十几个百分点；当其投加浓度为20ppm时，缓蚀率高达93.2%，明显优于PAPE和ATMPS等传统的磷系阻垢缓蚀剂。

（3）水中氯离子的浓度增加对产品的缓蚀效果有一定影响，但将水中氯离子的浓度控制在500mg·L-1以下时对无磷1#的缓蚀性能无明显影响。

（4）随着阻垢缓蚀剂的浓缩倍率的提高，其阻垢缓蚀率都会不同程度的下降。所以，使用该新型复合型无磷缓蚀阻垢剂1#时，应将其浓缩倍率控制在3.5以下为宜。 参考文献：

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