CN105297041A - 一种高效快速除锈防锈液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效快速除锈防锈液及其制备方法，属于金属表面防腐技术领域。该除锈防锈液由磷酸、有机酸、钼酸铵、EDTA环己铵盐溶液、渗透剂、硫脲、六偏磷酸钠、纳米稳定分散剂、硝酸镍、10wt％对苯二酚乙醇水溶液及去离子水组成。首先制备EDTA环己铵盐溶液及纳米稳定分散剂；然后在去离子水中分别加入磷酸、六偏磷酸钠、有机酸、硫脲、硝酸镍、渗透剂、钼酸铵及10％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，然后再分别加入EDTA环己铵盐溶液和纳米稳定分散剂，温度35-55℃，搅拌0.5-1h制得该除锈防锈液。本发明产品能够直接在生锈的钢结构表面除锈防锈，以替代酸洗除锈、磷化等工艺，本发明具有除锈速度快且彻底、防腐性能优良等特点。

Description

一种高效快速除锈防锈液及其制备方法

技术领域：

本发明属于金属表面防腐技术领域，具体涉及一种用于钢结构表面的高效快速除锈防锈液及其制备方法。

背景技术:

目前国内钢结构防腐依然沿用喷砂后进行涂装的老工艺,虽然防腐效果较好,但喷砂、抛丸工艺也存在着复杂结构件有死角、耗费电能高、粉尘污染、噪声污染、成本高等诸多缺点。钢结构制品的去锈、防锈问题一直是相关表面处理行业技术人员的一个重要问题。中国专利200510031496.X公开了以正磷酸、重铬酸双四正丁基铵、硝酸钠、氧化锌等制备高效化锈防锈剂，是一种水性产品，具有一定的去锈防锈作用；但该专利还存在一些实质问题，如生产原料重铬酸双四正丁基铵、硝酸钠有一定的毒性，渗透力不强铁锈转化不彻底等不足。中国专利CN1418920A公开了一种金属除锈防锈漆及其生产方法，主要原料组成为磷酸36-41％,乙酸8-10％，磷酸铁9-13％，丙三醇0.1-0.5％，碳酸锰0.1-0.2％，余量为水，反应时间为12小时，此专利解决了水性环保且有较好除锈效果，但是由于磷酸浓度高易产生过蚀现象，仍存在防腐性能差，反应时间长等缺点。

发明内容:

本发明针对现有除锈防锈液存在的上述技术问题，提供一种高效快速除锈防锈液及其直接被方法。本发明产品完全可以替代酸洗磷化，铁锈转化速度快且彻底，具有优良的防水防腐性能。

本发明所提供的一种高效快速除锈防锈液的组成及其质量百分数为：

所述渗透剂为乙二醇、异丙醇及1,2-丙二醇中的任一种；所述磷酸为85wt％工业级磷酸；所述有机酸为甲酸、乙酸及草酸中的任一种；所述EDTA环己铵盐溶液是环己胺与乙二胺四乙酸(EDTA)采用加热成盐法制备的；所述10wt％对苯二酚乙醇水溶液中乙醇及去离子水的质量含量为：乙醇50％、去离子水40％。

本发明所提供的一种高效快速除锈防锈液的制备方法具体步骤如下：

(1)制备EDTA环己铵盐溶液：

取30份EDTA加入44份去离子水加热搅拌使其完全溶解，再缓慢加入36份环己胺，控制温度在70--90℃条件下搅拌反应1-1.5h后便可制得EDTA环己铵盐溶液。

(2)制备纳米稳定分散剂：

取10份纳米蒙脱土加入85份去离子水搅拌使其完全溶解，再缓慢加入5份5wt％的聚乙烯醇水溶胶，常温条件下搅拌0.5h后便可制得纳米稳定分散剂。

(3)制备目标产品高效快速除锈防锈液：

在规定量的去离子水中分别加入磷酸、六偏磷酸钠、有机酸、硫脲、硝酸镍、渗透剂、钼酸铵及10wt％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入步骤(1)制备的EDTA环己铵盐以及加入步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。

本发明采用磷酸和有机酸为主的除锈剂配以硝酸镍及六偏磷酸钠具有除锈快并且彻底的特点，钼酸铵和10％对苯二酚乙醇水溶液的添加对铁锈的转化与稳定起到决定性的作用，通过自制的环己铵盐溶液和纳米稳定分散剂协同可大大提高防腐性能，产生意想不到的防锈效果。由于有机羧酸胺盐分子中的氮原子和氧原子都有孤对电子，可与铁等有d空轨道的金属表面作用生成络合物膜，阻止氧、水等分子与金属表面接触即可产生较强的防锈效果。另外，由于纳米蒙脱土与聚乙烯醇均有成膜分散性能，对本发明的高效快速除锈防锈液的稳定性、防腐性产生了积极效应。

本发明具有以下技术特点：(1)除锈速度快而彻底，适用范围广，施工方便；(2)可以直接使用于钢结构锈面的除锈防腐，完全可以替代酸洗、磷化具有明显的节能降耗效果；(3)制备工艺简单，原料成本低廉，性价比高。

具体实施方式：

实施例1：本发明一种高效快速除锈防锈液，具体制备步骤如下：

(1)制备EDTA环己铵盐溶液：

取30克EDTA加入44克去离子水加热搅拌使其完全溶解，再缓慢加入36克环己胺，控制温度在70--90℃条件下搅拌反应1-1.5h后便可制得EDTA环己铵盐溶液。

(2)制备纳米稳定分散剂：

取10克纳米蒙脱土加入85克去离子水搅拌使其完全溶解，再缓慢加入5克5wt％的聚乙烯醇水溶胶，常温条件下搅拌0.5h后便可制得纳米稳定分散剂。

(3)制备目标产品高效快速除锈防锈液：

在70克去离子水中分别加入8克磷酸、1克六偏磷酸钠、3克甲酸、0.5克硫脲、0.5克硝酸镍、4克乙二醇、0.5克钼酸铵和4克10％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入4克步骤(1)制备的EDTA环己铵盐溶液和4克步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。

实施例2：本发明一种高效快速除锈防锈液，具体制备步骤如下：

步骤(1)(2)同实施例1。

(3)制备目标产品高效快速除锈防锈液：

在70克去离子水中分别加入7克磷酸、1.2克六偏磷酸钠、2.5克乙酸、0.5克硫脲、1克硝酸镍、2克乙二醇、0.5克钼酸铵和5克10％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入5克步骤(1)制备的EDTA环己铵盐溶液和5克步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。

实施例3：本发明一种高效快速除锈防锈液，具体制备步骤如下：

步骤(1)(2)同实施例1。

(3)制备目标产品高效快速除锈防锈液：

在75克去离子水中分别加入5克磷酸、1.5克六偏磷酸钠、2.5克甲酸、1克硫脲、1克硝酸镍、2克1,2-丙二醇、0.5克钼酸铵和8克10％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入6克步骤(1)制备的EDTA环己铵盐溶液和6克步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。

实施例4：本发明一种高效快速除锈防锈液，具体制备步骤如下：

步骤(1)(2)同实施例1。

(3)制备目标产品高效快速除锈防锈液：

在65克去离子水中分别加入9克磷酸、1克六偏磷酸钠、2.5克草酸、0.7克硫脲、0.8克硝酸镍、2克异丙醇、0.8克钼酸铵和4克10％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入3克步骤(1)制备的EDTA环己铵盐溶液和4克步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。

实施例5：本发明一种高效快速除锈防锈液，具体制备步骤如下：

步骤(1)(2)同实施例1

(3)制备目标产品高效快速除锈防锈液：

在70克去离子水中分别加入10克磷酸、1克六偏磷酸钠、2.5克草酸、0.7克硫脲、0.8克硝酸镍、1克异丙醇、0.5克钼酸铵和5克10％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入4克步骤(1)制备的EDTA环己铵盐溶液和4克步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。

实施例6：本发明一种高效快速除锈防锈液，具体制备步骤如下：

步骤(1)(2)同实施例1。

(3)制备目标产品高效快速除锈防锈液：

在75克去离子水中分别加入7克磷酸、1.2克六偏磷酸钠、4克乙酸、0.9克硫脲、0.5克硝酸镍、1克乙二醇、0.5克钼酸铵和6克10％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入5克步骤(1)制备的EDTA环己铵盐溶液和5克步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。

实施例7：本发明一种高效快速除锈防锈液，具体制备步骤如下：

步骤(1)(2)同实施例1。

(3)制备目标产品高效快速除锈防锈液：

在75克去离子水中分别加入7克磷酸、1.2克六偏磷酸钠、4克乙酸、0.9克硫脲、0.5克硝酸镍、1克乙二醇、0.5克钼酸铵和6克10％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入5克步骤(1)制备的EDTA环己铵盐溶液和5克步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。

将实施例1-7制备的本发明目标产品直接涂刷或喷涂在锈蚀的钢结构表面考察干燥时间、除锈速度、防腐性能(耐硫酸铜点滴实验)、常温防锈时间及与底漆结合效果进行性能测试，其结果见表1：

表1发明目标产品实施例主要性能

Claims (2)

1.一种高效快速除锈防锈液，其特征在于所述高效快速除锈防锈液的组成及其质量百分数为：

所述渗透剂为乙二醇、异丙醇及1,2-丙二醇中的任一种；所述磷酸为85wt％工业级磷酸；所述有机酸为甲酸、乙酸及草酸中的任一种；所述EDTA环己铵盐溶液是环己胺与EDTA采用加热成盐法制备的，所述EDTA为乙二胺四乙酸；所述10wt％对苯二酚乙醇水溶液中乙醇及去离子水的质量含量为：乙醇50％、去离子水40％。

2.权利要求1所述一种高效快速除锈防锈液的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：

(1)制备EDTA环己铵盐溶液：

取30份EDTA加入44份去离子水加热搅拌使其完全溶解，再缓慢加入36份环己胺，控制温度在70--90℃条件下搅拌反应1-1.5h后便可制得EDTA环己铵盐溶液；

(2)制备纳米稳定分散剂：

取10份纳米蒙脱土加入85份去离子水搅拌使其完全溶解，再缓慢加入5份5wt％的聚乙烯醇水溶胶，常温条件下搅拌0.5h后便可制得纳米稳定分散剂；

(3)制备高效快速除锈防锈液：

在规定量的去离子水中分别加入磷酸、六偏磷酸钠、有机酸、硫脲、硝酸镍、渗透剂、钼酸铵及10wt％对苯二酚乙醇水溶液混合搅拌均匀，在不断搅拌的情况下分别加入步骤(1)制备的EDTA环己铵盐以及加入步骤(2)制备的纳米稳定分散剂，最后温度控制在35～55℃之间，继续搅拌0.5-1h制得所述高效快速除锈防锈液。