CN1052705A - 一种高效除锈防锈剂 - Google Patents

Abstract

一种用于金属表面处理的除锈防锈剂由磷酸、氢 氧化铝、磷酸锌、动物胶、明矾、柠檬酸、乙醇、邻二甲 苯硫脲、辛基苯酚聚氧乙烯醚和水组成。除锈速度 快，除锈表面质量高，并能自干成膜，该膜坚韧致密， 与金属基体附着力强，并能作一层底漆使用。经处理 的金属表面防锈可达一年以上，并能与涂层、镀层良 好的附着。本发明成本低，配制简便安全，除防锈效 果好，无“三废”污染，可广泛用于金属构件涂装前的 预处理。

Description

本发明属于一种金属表面除锈防锈处理剂，适用于钢铁构件涂装（油漆、电镀、喷镀、浸镀等）前的表面除锈防锈处理。

金属材料的防护涉及面很广，每年由于腐蚀报废的构件约占金属年产量的1/4。目前，金属构件防护处理方法有一步法和分布法。一步法即除油除锈防锈一次完成，分布法即除油除锈防锈分步完成。一步法处理剂虽能同时完成除油除锈防锈多种功能，但该处理剂中一般都含有对钢铁表面有很强腐蚀作用的强碱物质及其它辅料，必将影响钢铁构件中远期防锈效果。如中国专利CN86107238中新介绍的除油除锈防锈剂，其防锈效果仅达到一个月左右，就说明了这一点。另外，除油除锈防锈一步完成，其处理剂很快变为浑浊，需较频繁的过滤和补充新液。分布法采取先除油污，然后进行除锈防锈处理，明显改善了被处理工件的中远期防锈效果，如中国专利CN88105932.3介绍的一种除锈防锈剂，此处理剂由磷酸、铝粉、动物胶、明矾以及高铝熟料粉组份组成，采取先去除油垢，然后进行除锈防锈处理，在一定范围内取得了较好的中远期防锈效果。但是，这种除锈防锈剂仍然存在以下问题：

1.磷酸同铝粉混合后，发生剧烈的放热反应，瞬时温度可达数百度，伴随着浓烟逸出，浓烟中夹杂着氢气和铝粉，严重污染大气环境，甚至可能引起燃烧和爆炸;另外，铝粉价格昂贵，不利于降低成本。

2.该除锈防锈剂由于动物胶含量较高，容易造成表面起泡，成膜厚度不均，干燥时间过长，有时根本不干;浸泡处理工件时，表面流挂严重等缺陷。

3.高铝熟料粉性能稳定，几乎不溶于该除锈剂而沉积于溶液底部，未能起到应用的作用。

4.经该除锈剂处理的工件，耐水耐湿性能差，遇水即刻泛白，经硫酸铜滴定液滴定表明，一般仅40～50秒滴液即变色。

本发明的目的就是针对上述问题作如下的改进：

1.利用一种资源丰富、价格低廉、至少不低于现有效果的原料，取代现有技术中的铝粉;

2.通过对现有技术的改进完善，提高防锈膜的综合性能。

本发明的主要内容

1.采用氢氧化铝替代铝粉，氢氧化铝来源广、价格低廉，可直接同磷酸反应，生成磷酸二氢铝，该反应安全可靠无污染;减少动物胶用量，这样，即能保证成膜光滑、致密、减少流挂，又能降低成本，提高干燥速度和膜层耐温;取消添加高铝熟料粉。

2.添加部分磷酸锌，增强防锈膜抗水抗湿能力;添加微量辛基苯酚聚氧乙烯醚，增加处理剂的渗透性，提高除锈速度;添加部分柠檬酸和乙醇，可减少工件表面流挂及防止溶液沉淀;加入微量邻二甲苯硫脲，可防止工件表面的过腐蚀。

本发明是这样实现的：将磷酸同氢氧化铝混合均匀，适当加热，至溶液澄清，乘热加入邻二甲苯硫脲，搅拌至溶解，得Ⅰ号液;将动物胶、明矾、适量水混合，加热溶解，得Ⅱ号液;将Ⅰ号液和Ⅱ号液混合并依次加入其它辅料，搅拌至全部溶解即可。

本发明的除锈防锈剂的重量百分组成为：

磷酸（85%）  15～70%

氢氧化铝  0.5～4%

动物胶  0.01～0.1%

明矾  0.1～0.5%

磷酸锌  0.5～2%

柠檬酸  0.1～1%

乙醇  0.5～2.5%

邻二甲苯硫脲  0.01～0.1%

辛基苯酚聚氧乙烯醚  0.01～0.1%

水  余量

本发明的除锈防锈剂中，磷酸为除锈成分;氢氧化铝和磷酸锌为主要的防锈成分;微量的动物胶提高了防护膜同金属基体的附着力，改善了防护膜隔潮和隔绝空气的性能;明矾可防止动物胶质变，提高防护膜的防护性能;柠檬酸作为络合剂;乙醇可提高膜层光滑性和加速膜层干燥;微量的辛基苯酚聚乙烯醚作为渗透剂，可提高除锈速度和清除少量油迹;邻二甲苯硫脲为缓蚀剂。

本发明化学性能稳定，适用于涂刷或浸泡处理金属构件，除锈速度快，质量高，并能自干成膜，该膜坚韧致密，与金属基体附着力强，可作底漆使用。经处理的金属构件有较好的中远期防锈效果，并能与涂层、镀层良好的附着。该处理剂成本低，配制简单安全，无“三废”污染，可广泛用于金属构件涂装前的预处理。

按照国家标准对本发明的基本性能及防护膜的性能作了进一步检测，其结果见表1和表2。

下面结合实施例对本发明作进一步说明，其组成配比见表3。配制时，将磷酸和氢氧化铝混合均匀，适当加热，至溶液澄清，乘热加入邻二甲苯硫脲，搅拌至溶解，得Ⅰ号液;将动物胶、明矾、适量的水混合，加热溶解，得Ⅱ号液;将Ⅰ号液和Ⅱ号液混合并依次加入磷酸锌、柠檬酸、乙醇、辛基苯酚聚氧乙烯醚和水，搅拌至全部溶解，配制成的处理剂略带棕色，PH值约为1～2之间，比重约1.2～1.4。实施例1适用于涂刷或喷涂处理金属构件，实施例2适用于浸泡处理金属构件。

表1.

项目	测试结果
		外观	略带棕色液体
PH值	1～2
		密度（g/cm3)	1.1～1.4
处理效果（温度20℃，全浸20分钟）	自然锈蚀除尽（中等锈蚀程长）
		原液高温稳定性（温度60℃，6小时）	无变化
原液低温稳定性（温度－10℃，1小时）	无变化
		腐蚀性（温度60℃，全浸4小时）	45号钢片表面光滑，无锈无点腐蚀

表2

项目	测试结果
		漆膜附着力	1～2级
镀层结合力	优良
		防锈性能	室内1年以上
冲击强度（kg·cm)	50
		柔韧性(mm)	1
耐热性（200℃，1小时）	无锈产生
		氢脆现象	无
耐香蕉水	耐
		硫酸铜溶液滴定（分钟）	≥3

       表3

Claims (3)

1、一种金属表面处理用的含水除锈防锈剂，其特征是由磷酸、氢氧化铝、动物胶、明矾、磷酸锌、柠檬酸、乙醇、邻二甲苯硫脲、辛基苯酚聚氧乙烯醚组成。

2、根据权利要求书1所述的含水除锈防锈剂，其特征是该剂的重量配比为：磷酸15～70%，氢氧化铝0.5～4%，动物胶0.01～0.1%，明矾0.1～0.5%，磷酸锌0.5～2%，柠檬酸0.1～1%，乙醇0.5～2.5%，邻二甲苯硫脲0.01～0.1%，辛基苯酚聚氧乙烯醚0.01～0.1%。

3、根据权利要求书1和2所述的除锈防锈剂，其特征是磷酸锌可用锌粉或氧化锌或磷酸二氢锌代替，其重量百分比不变，柠檬酸可用酒石酸或乙二胺四乙酸代替，其重量百分比不变;邻二甲苯硫脲可用硫脲代替，其重量百分比不变。