【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水處理，具體涉及一種綠色環保ph響應型緩蝕劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、工業系統中水的成分對系統的使用具有重要影響，當水中含有氯離子、硫酸根離子等腐蝕性離子時，極易與金屬表面發生反應，導致設備、管道的嚴重腐蝕，長期的腐蝕不僅會降低設備的運行效率，增加維護成本，還可能引發安全隱患。為了應對腐蝕問題，通常采用的處理方法有使用耐蝕材料、防腐涂層、電化學保護和添加緩蝕劑等，相比之下，加入緩蝕劑是最為簡便和經濟的處理方法。
2、傳統的緩蝕劑如鉻酸鹽和磷酸鹽雖然具有較好的緩蝕效果，但其使用對環境具有較大危害，特別是鉻酸鹽因其強毒性和難以降解，逐漸被全球范圍內禁止使用。因此，近年來的研究和開發重點逐漸轉向綠色環保型緩蝕劑。除此之外，水處理系統中高溫、高鹽等復雜的化學環境還要求緩蝕劑具備優異的耐溫性、抗氧化性、與多種腐蝕介質的兼容性以及長效性。但目前缺乏兼具上述要求的緩蝕劑。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術存在的不足，提供一種綠色環保ph響應型緩蝕劑及其制備方法和應用，該緩蝕劑采用植物提取物和無毒化學物質作為主要成分，符合環境友好型材料的要求，在各組分的協同作用下，使緩蝕劑能夠在高溫、含氧以及高鹽度環境中保持穩定，長時間提供防腐保護。
2、為解決本專利技術所提出的技術問題，本專利技術提供一種綠色環保ph響應型緩蝕劑，包括以下質量份數的原料：綠茶多酚25～30份，氧化石墨烯納米片10～15份，ph響應型聚合物緩蝕微膠囊15～
3、上述方案中，所述氧化石墨烯納米片的片徑為100nm～1μm。
4、上述方案中，所述ph響應型聚合物緩蝕微膠囊為以鋅鹽和鉬酸鹽為囊芯、疏水性ph響應型聚合物為囊壁形成的微膠囊，其粒徑為100nm～1μm。
5、上述方案中，所述ph響應型聚合物緩蝕微膠囊的制備方法包括以下步驟：
6、1)將疏水性ph響應型聚合物溶解于有機溶劑中，再加入鋅鹽和鉬酸鹽混合均勻，形成油相；
7、2)將乳化劑溶解于水中，并調節溶液ph至7～8，形成水相；
8、3)將油相滴加至水相中高速攪拌進行乳化，然后降低攪拌速度進行固化，最后固液分離，將得到的固體物干燥，得到ph響應型聚合物緩蝕微膠囊。
9、進一步地，所述疏水性ph響應型聚合物為聚丙烯酸(paa)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(plga)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚環氧乙烷-聚乳酸共聚物(peo-pla)中的一種。
10、進一步地，所述有機溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯中的一種。
11、進一步地，所述鋅鹽為醋酸鋅、硫酸鋅中的一種。
12、進一步地，所述鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸銨中的一種。
13、進一步地，所述油相中，疏水性ph響應型聚合物的質量濃度為100～200g/l，鋅鹽的質量濃度為30～50g/l，鉬酸鹽的質量濃度為30～50g/l。
14、進一步地，所述乳化劑為聚乙烯醇、聚乙二醇中的一種。
15、進一步地，所述水相中，乳化劑的質量濃度為10～20g/l。
16、進一步地，步驟2)中，通過鹽酸或naoh溶液調節溶液ph。
17、進一步地，所述油相和水相的體積比為1:(5～8)。
18、進一步地，所述乳化過程控制攪拌速度為800～1200rpm，乳化溫度為25～30℃，乳化時間為10～20min。
19、進一步地，所述固化過程控制攪拌速度為400～600rpm，固化溫度為25～27℃，固化時間為2～3h。
20、進一步地，步驟3)中，所述干燥為真空干燥，干燥溫度為40～50℃，干燥時間4～6h。
21、上述方案中，所述β-環糊精/緩蝕鹽包合物的粒徑為1～10μm。
22、上述方案中，所述β-環糊精/緩蝕鹽包合物的制備方法包括以下步驟：
23、(1)將β-環糊精溶解于水中，形成環糊精溶液，然后加入緩蝕鹽充分攪拌，形成混合溶液；
24、(2)將混合溶液的ph調節至5～7后，加熱攪拌進行包合反應，反應結束后冷卻，添加乙醇溶液進行沉淀，將沉淀物干燥，得到β-環糊精/緩蝕鹽包合物。
25、進一步地，所述環糊精溶液中，β-環糊精的質量濃度為100～150g/l。
26、進一步地，所述緩蝕鹽為鋅鹽、鉬酸鹽中的一種。
27、進一步地，所述緩蝕鹽與β-環糊精的質量比為(5～10):100。
28、進一步地，步驟(1)中，緩蝕鹽加入后的攪拌速度為300～500rpm，攪拌時間為45～60min。
29、進一步地，步驟(2)中，通過檸檬酸或碳酸氫鈉溶液調節混合溶液的ph。
30、進一步地，所述包合反應的反應溫度為40～50℃，反應時間為2～4h。
31、進一步地，所述乙醇溶液的體積濃度為50～70％，所述乙醇溶液的體積為混合溶液體積的1～1.5倍，沉淀時間為1～2h。
32、進一步地，步驟(2)中，所述干燥為真空干燥，干燥溫度為40～50℃，干燥時間6～8h。
33、上述方案中，所述氨基酸衍生聚合物為聚谷氨酸、聚天冬氨酸中的一種。
34、上述方案中，所述增稠劑為羧甲基纖維素(cmc)。
35、上述方案中，所述溶劑為水、醇中的至少一種。
36、進一步地，所述醇為乙醇、異丙醇中的至少一種。
37、上述方案中，所述抗氧化劑為抗壞血酸、維生素e中的一種。
38、上述方案中，所述ph調節劑為檸檬酸、碳酸氫鈉中的一種。
39、本專利技術還提供一種綠色環保ph響應型緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟：
40、s1，向水中加入抗氧化劑，然后升溫后將綠茶多酚溶解于其中，再加入β-環糊精/緩蝕鹽包合物充分攪拌，得到第一溶液；
41、s2，將氧化石墨烯納米片超聲分散于水或醇后，加入第一溶液中充分攪拌，得到第二溶液；
42、s3，向第二溶液中加入ph響應型聚合物緩蝕微膠囊攪拌均勻，再依次加入增稠劑和氨基酸衍生聚合物攪拌均勻，最后加入剩余的溶劑，并使用ph調節劑將溶液ph調節至7～8，得到綠色環保ph響應型緩蝕劑。
43、上述方案中，步驟s1中，水與綠茶多酚的質量比為(3～5):1。
44、上述方案中，步驟s1中，升溫溫度為40～50℃，該溫度可以維持至第一溶液制備結束。
45、上述方案中，步驟s1中，β-環糊精/緩蝕鹽包合物加入后的攪拌速率為200～400rpm，攪拌時間為20～30min。
46、上述方案中，步驟s2中，所述氧化石墨烯納米片采用親水性制備形式本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種綠色環保pH響應型緩蝕劑，其特征在于，包括以下質量份數的原料：綠茶多酚25～30份，氧化石墨烯納米片10～15份，pH響應型聚合物緩蝕微膠囊15～25份，β-環糊精/緩蝕鹽包合物5～10份，氨基酸衍生聚合物5～10份，增稠劑3～5份，溶劑180～450份，并外加上述原料總質量0.01～0.05％的抗氧化劑，以及外加pH調節劑調節緩蝕劑pH至7～8；所述pH響應型聚合物緩蝕微膠囊為以鋅鹽和鉬酸鹽為囊芯、疏水性pH響應型聚合物為囊壁形成的微膠囊。
2.根據權利要求1所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑，其特征在于，所述pH響應型聚合物緩蝕微膠囊的制備方法包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑，其特征在于，所述疏水性pH響應型聚合物為聚丙烯酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚環氧乙烷-聚乳酸共聚物中的一種；所述有機溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯中的一種；所述鋅鹽為醋酸鋅、硫酸鋅中的一種；所述鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸銨中的一種；所述乳化劑為聚乙烯醇、聚乙二醇中的一種。
4.根據權利要求2所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑，其特
5.根據權利要求2所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑，其特征在于，所述油相中，所述乳化過程控制攪拌速度為800～1200rpm，乳化溫度為25～30℃，乳化時間為10～20min；所述固化過程控制攪拌速度為400～600rpm，固化溫度為25～27℃，固化時間為2～3h。
6.根據權利要求1所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑，其特征在于，所述β-環糊精/緩蝕鹽包合物的制備方法包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑，其特征在于，所述緩蝕鹽為鋅鹽、鉬酸鹽中的一種；所述緩蝕鹽與β-環糊精的質量比為(5～10):100；所述包合反應的反應溫度為40～50℃，反應時間為2～4h；所述乙醇溶液的體積濃度為50～70％，乙醇溶液的體積為混合溶液體積的1～1.5倍，沉淀時間為1～2h。
8.根據權利要求1所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑，其特征在于，所述氧化石墨烯納米片的片徑為100nm～1μm；所述pH響應型聚合物緩蝕微膠囊的粒徑為100nm～1μm；所述β-環糊精/緩蝕鹽包合物的粒徑為1～10μm；所述氨基酸衍生聚合物為聚谷氨酸、聚天冬氨酸中的一種；所述增稠劑為羧甲基纖維素；所述溶劑為水、醇中的至少一種；所述抗氧化劑為抗壞血酸、維生素E中的一種；所述pH調節劑為檸檬酸、碳酸氫鈉中的一種。
9.權利要求1～8中任一項所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.權利要求1～8中任一項所述的綠色環保pH響應型緩蝕劑在水系統緩蝕中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種綠色環保ph響應型緩蝕劑，其特征在于，包括以下質量份數的原料：綠茶多酚25～30份，氧化石墨烯納米片10～15份，ph響應型聚合物緩蝕微膠囊15～25份，β-環糊精/緩蝕鹽包合物5～10份，氨基酸衍生聚合物5～10份，增稠劑3～5份，溶劑180～450份，并外加上述原料總質量0.01～0.05％的抗氧化劑，以及外加ph調節劑調節緩蝕劑ph至7～8；所述ph響應型聚合物緩蝕微膠囊為以鋅鹽和鉬酸鹽為囊芯、疏水性ph響應型聚合物為囊壁形成的微膠囊。
2.根據權利要求1所述的綠色環保ph響應型緩蝕劑，其特征在于，所述ph響應型聚合物緩蝕微膠囊的制備方法包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的綠色環保ph響應型緩蝕劑，其特征在于，所述疏水性ph響應型聚合物為聚丙烯酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚環氧乙烷-聚乳酸共聚物中的一種；所述有機溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯中的一種；所述鋅鹽為醋酸鋅、硫酸鋅中的一種；所述鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸銨中的一種；所述乳化劑為聚乙烯醇、聚乙二醇中的一種。
4.根據權利要求2所述的綠色環保ph響應型緩蝕劑，其特征在于，所述油相中，疏水性ph響應型聚合物的質量濃度為100～200g/l，鋅鹽的質量濃度為30～50g/l，鉬酸鹽的質量濃度為30～50g/l；所述水相中，乳化劑的質量濃度為10～20g/l；所述油相和水相的體積比為1:(5～8)。
5.根據權利要求2所述的綠色環保ph響應型緩蝕劑，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉尚超，余剛強，舒純，劉璞，何小鵬，王曉燕，盧宇，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。