CN104988521A - 热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热轧酸洗板带酸洗缓蚀剂技术领域，属于热轧碳钢防腐蚀技术领域。本发明提供一种热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂，所述缓蚀剂的原料及其重量配比为：聚环氧氯丙烷季铵盐5％-10％；硫脲5％-10％；肌醇六磷酸酯5％-10％，柠檬酸3％-5％；其余成分为水。本发明缓蚀剂使用量低，缓蚀效果好；热轧汽车结构钢酸洗后表面亮度提高，光泽度升高，同时，HCl消耗量降低，钢板溶蚀率下降，成本为负增长。

Description

热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂及其制备和使用方法

技术领域

本发明涉及热轧酸洗板带酸洗缓蚀剂技术领域，属于热轧碳钢防腐蚀技术领域。

背景技术

热轧酸洗板作为板带材生产发展的新兴品种，其是以优质热轧薄板为原料，经酸洗机组去除氧化层、切边、精整后，表面质量和使用要求(主要是冷弯成型或冲压性能)介于热轧板和冷轧板之间的中间产品，是部分冷轧板理想的替代产品。热轧酸洗板包括冷成型用钢、结构用钢、汽车结构用钢等系列。

随着汽车行业的不断发展，市场对汽车用热轧酸洗板的要求不断提高，在保证冲压成型性能前提下，还需要具有一定的表面光泽度，来达到提高产品涂装及前处理表面质量的目标。

SAPH系列汽车结构用热轧酸洗板属酸洗板中的高档产品，主要用于汽车底盘或内门板等结构部位，它有与冷轧板相媲美的成形性能和表面质量，而强度又高于冷轧板，目前国内在汽车行业广泛应用。以前主要依赖进口，随后宝钢酸洗板逐渐填补了这项空白。但是，在酸洗过程中(SAPH370、SAPH440)按常规酸洗工艺进行酸洗时，表面出现全板面的黑斑、黄斑、团状黑斑和发暗等质量缺陷，对此，用户认为该类缺陷的酸洗板在后期的前处理涂装使用过程中会出现磷化膜层不完整、磷化膜晶粒大小不均匀等不良缺陷，影响最后的电泳涂装涂层附着性能及耐蚀性能等缺陷。

ZL 200610044009.8一种碳钢缓蚀剂及其应用中介绍了缓蚀剂的使用方法和配制过程等，但这些专利涉及的缓蚀剂配方可操作性不强，效果并不是很明显，同时，对于SAPH系列汽车结构用热轧酸洗板这类特种钢种使用效果大打折扣，故需要开发有针对性的特殊用途、特殊钢种的缓蚀剂。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂，在热轧酸洗线酸液槽中添加本发明的复合型缓蚀剂，添加量低，单耗低，酸洗缓蚀率高，同时，盐酸消耗量也有所下降；通过添加本发明的复合型缓蚀剂，热轧酸洗板表面光泽度高，即使在过酸洗的情况下，热轧酸洗板表面光泽度也大于55以上。

本发明的技术方案：

本发明公开了一种热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂，其原料及其重量配比为：聚环氧氯丙烷季铵盐5％～10％；硫脲5％～10％；肌醇六磷酸酯5％～10％，柠檬酸3％～5％；其余成分为水。

优选的，热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂，其原料及其重量配比为：聚环氧氯丙烷季铵盐10％；硫脲5％；肌醇六磷酸酯5％，柠檬酸3％；其余成分为水。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂的制备方法，即将上述原料搅拌混匀即可。

优选的，上述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂的制备方法为：即先在反应容器中加入水，然后依次添加聚环氧氯丙烷季铵盐、硫脲、肌醇六磷酸酯和柠檬酸搅拌混匀，每种原料添加完后将原料搅拌混匀后再添加下一种原料。

上述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂在热轧汽车结构钢中的使用，热轧酸洗线采用HCl溶液，在热轧酸洗线酸液槽中添加缓蚀剂，所述缓蚀剂的添加量为HCl溶液质量的0.05％～0.5％，优选为0.05％～0.1％。

进一步，上述使用方法中，酸洗温度为70～80℃，酸洗速度为80～150m/min。

本发明的有益效果：

(1)本发明缓蚀剂使用量低，缓蚀效果好；热轧汽车结构钢酸洗后表面亮度提高，光泽度升高，同时，HCl消耗量降低，钢板溶蚀率下降，成本为负增长。

(2)本发明配制、使用生产工艺简单、易操作，可在生产现场“即配即用”。

具体实施方式

本发明公开了一种热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂，其原料及其重量配比为：聚环氧氯丙烷季铵盐5％～10％；硫脲5％～10％；肌醇六磷酸酯5％～10％，柠檬酸3％～5％；其余成分为水。

优选的，热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂，其原料及其重量配比为：聚环氧氯丙烷季铵盐10％；硫脲5％；肌醇六磷酸酯5％，柠檬酸3％；其余成分为水。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂的制备方法，即将上述原料搅拌混匀即可。

优选的，上述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂的制备方法为：即先在反应容器中加入水，然后依次添加聚环氧氯丙烷季铵盐、硫脲、肌醇六磷酸酯和柠檬酸搅拌混匀，每种原料添加完后将原料搅拌混匀后再添加下一种原料。

上述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂在热轧汽车结构钢中的使用，按槽液总重进行配液，其添加量为HCl溶液质量的0.05％～0.5％，优选为0.05％～0.1％。

进一步，上述使用方法中，酸洗温度为70～80℃，酸洗速度为80～150m/min。优选的，热轧酸洗线的游离酸HCl浓度为100～120g/L。

本发明通过在热轧酸洗线酸液槽中，添加复合型缓蚀剂，添加量低，单耗低，酸洗缓蚀率高，同时，盐酸消耗量也有所下降；通过添加复合型缓蚀剂，热轧酸洗板表面光泽度高，即使在过酸洗的情况下，热轧酸洗板表面光泽度也大于55以上；成功解决了汽车热轧结构酸洗板表面发暗、发黑及表面色差缺陷，提高了产品的表面质量；同时，由于降低了酸耗，提高了产品表面质量，使用费用为负数，可以起到降本增效的经济作用，具有在西昌2030酸洗机组及国内同行业推广应用的市场前景。

经添加本发明的复合型缓蚀剂酸洗后的汽车结构钢板表面光泽度高，能达到25％以上；亮度L值达到50％以上；同时，使用本发明的复合缓蚀剂，可以减少热轧板表面的溶蚀率和HCl溶液的使用率。本发明操作简单，使用方便，为节能减排、减低运行成本起到较大作用。

本发明涉及的复合缓蚀剂使用方法：按槽液总重进行配液，按0.05％-0.5％使用量进行配比即可发挥最佳作用，如果添加过多，将影响酸洗效果，会出现欠酸洗现象，因为本发明的缓蚀剂有使热轧板表面出现钝化膜层的作用，故使用过多，会降低HCl和钢板表面的反应速度，出现不酸洗现象；按0.05％-0.5％使用量酸洗后，钢板表面呈白亮色，光泽度较高，能达到25％以上，亮度只L大于50％以上。测试数据设备为德国BYK集团公司的光泽度测试仪。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本发明涉及的复合型缓蚀剂的配制方法为：

①在容器中加入70kg水；

②聚环氧氯丙烷季铵盐5kg，搅拌均匀后放置；

③再加入10kg硫脲在②中，搅拌均匀待使用；

④再向上述容器中加热肌醇六磷酸酯10kg搅拌均匀；

⑤再加入5kg柠檬酸搅拌均匀，复合型缓蚀剂配制完成。

热轧酸洗线采用HCl溶液，在热轧酸洗线酸液槽中添加制备的缓蚀剂，热轧酸洗线的游离酸HCl浓度为100～120g/L；酸洗温度为70～80℃，酸洗速度为80～150m/min；缓蚀剂的添加量为HCl酸液总重的0.05％-0.1％(酸槽中酸液总量大约200吨计算，加入缓蚀剂量大约0.1吨～0.2吨)。

测试：酸洗过程中检测酸浓度的降低并计算酸的消耗量，酸洗结束后将酸洗后的汽车结构钢热轧板分别在20℃下放置24小时，然后测试其表面亮度和光泽度(参照GB/T 1743-1979漆膜光泽度测试)，并称重和计算汽车结构钢热轧板在酸洗后的失重率(反映溶蚀率)，结果见表1所示，具体测试方式及计算方法如下：

(1)酸的消耗量＝(酸洗前浓度-酸洗后浓度)×酸液体积×密度；

(2)表面亮度和光泽度通过德国BYK集团公司的光泽度测试仪测得；

(3)失重率＝(酸洗前重量-酸洗后重量)/酸洗前重量×100％。

实施例2

制备方法同实施例1，仅仅是原料配比不同：聚环氧氯丙烷季铵盐7kg；硫脲8kg；肌醇六磷酸酯8kg，柠檬酸4kg，水73kg。酸的消耗量、表面亮度、表面光泽度、失重率等指标如表1所示。

实施例3制备方法同实施例1，仅仅是原料配比不同：聚环氧氯丙烷季铵盐10kg；硫脲5kg；肌醇六磷酸酯5kg，柠檬酸3kg，水77kg。酸的消耗量、表面亮度、表面光泽度、失重率等指标如表1所示。

对比例1

制备方法同实施例1，仅仅是原料配比不同：聚环氧氯丙烷季铵盐3kg；硫脲12kg；肌醇六磷酸酯5kg，柠檬酸3kg，水77kg。酸的消耗量、表面亮度、表面光泽度、失重率等指标如表1所示。

表1 实施例及对比例中酸的消耗量、表面亮度、表面光泽度、失重率

通过将实施例和对比例进行对比可以看出，使用本发明的缓蚀剂组合物并根据本发明的酸洗方法对汽车结构钢进行酸洗时，所用的缓蚀剂组合物的用量显著降低，酸的消耗量和钢板的失重率(溶蚀率)显著较低，并且酸洗后的汽车结构钢具有显著较高的表面亮度和光泽度。

Claims (6)

1.热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂的原料及其重量配比为：聚环氧氯丙烷季铵盐5％～10％；硫脲5％～10％；肌醇六磷酸酯5％～10％，柠檬酸3％～5％；其余成分为水。

2.根据权利要求1所述的热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂的原料及其重量配比为：聚环氧氯丙烷季铵盐10％；硫脲5％；肌醇六磷酸酯5％，柠檬酸3％；其余成分为水。

3.权利要求1或2所述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂的制备方法，即将聚环氧氯丙烷季铵盐、硫脲、肌醇六磷酸酯、柠檬酸和水搅拌混匀。

4.根据权利要求3所述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，先在反应容器中加入水，然后依次添加聚环氧氯丙烷季铵盐、硫脲、肌醇六磷酸酯和柠檬酸搅拌混匀，每种原料添加完后将原料搅拌混匀后再添加下一种原料。

5.热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂在热轧汽车结构钢中的使用，其特征在于，热轧酸洗线采用HCl溶液，在热轧酸洗线酸液槽中添加缓蚀剂，所述缓蚀剂的添加量为HCl溶液质量的0.05％～0.5％，所述缓蚀剂为权利要求1或2所述的缓蚀剂，或者采用权利要求3或4的方法制得的缓蚀剂。

6.根据权利要求5所述热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂在热轧汽车结构钢中的使用，其特征在于，酸洗温度为70～80℃，酸洗速度为80～150m/min。