CN105779987A - 涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂及其制备方法，其原料组份按重量百分比计包括2～3％的FeCl₃、0.5～3％的四氯化钛、0.5～3％的钨酸钠、0.1～1％的植酸、0.1～1％的单宁酸，其余量为水。按上述重量百分比计称取FeCl₃、四氯化钛、钨酸钠、植酸、单宁酸和水后混合均匀，即制备得到涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂。所述涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂无强烈刺激性气味，不含铬及亚硝酸盐，健康环保；涂覆部位具有优良的防锈液流挂性能和防腐蚀性能；裸钢表面形成稳定保护锈层少于1年。

Description

涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及防护保护剂，具体地指一种涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂及其制备方法。

背景技术

金属腐蚀是金属在环境腐蚀介质作用下的一种失效过程，是冶金生产的逆过程，熵不断增加，是一种完全自发进行的不可避免自然现象。大气腐蚀是造成产品、设备、装置、结构件等早期失效与破坏的重要原因。每年因大气腐蚀造成的经济损失极为惊人。

在大气自然环境下，裸钢形成稳定保护锈层是一个逐步过程，需要相当长的时间，至少需要3年以上，有的裸钢表面形成致密稳定锈层的时间超过10年以上。在形成稳定锈层的过程中，常常出现锈液流挂与污染周围环境的现象。在裸钢表面涂覆无磷无硫锈层稳定处理剂就是对裸钢表面进行化学处理，直接生成稳定致密的锈层，形成自我保护。

目前市面上还没有一种有效的锈层稳定处理剂，所以迫切需要一种不含磷、硫成分，可避免污染周围环境的锈层稳定处理剂。

发明内容

本发明针对裸钢锈层锈液流挂与污染周围环境问题，提供一种涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂及其制备方法，裸钢表面在涂覆无磷无硫锈层稳定处理剂后，能在其表面迅速形成稳定的保护性锈层，使裸钢的腐蚀速度趋于稳定，可防止裸钢服役过程中黄色锈液流挂，同时由于不含磷、硫成分，可避免污染周围环境。

为实现上述目的，本发明提供的一种涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂，它的原料组份包括FeCl₃、四氯化钛、钨酸钠、植酸、单宁酸和水，其中各组份重量百分比为：

进一步地，所述无磷无硫锈层稳定处理剂的原料组份按重量百分比计包括2.2～2.7％的FeCl₃、1～2.5％的四氯化钛、1～2.2％的钨酸钠、0.5～0.8％的植酸、0.5～0.8％的单宁酸，其余量为水。

再进一步地，所述无磷无硫锈层稳定处理剂的原料组份按重量百分比计包括2.7％的FeCl₃、1％的四氯化钛、2.5％的钨酸钠、0.3％的植酸、0.7％的单宁酸和92.8％的水。

本发明还提供了一种制备上述所述涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂的方法，包括以下步骤：

1)按上述重量百分比计称取FeCl₃、四氯化钛、钨酸钠、植酸、单宁酸和水；

2)将FeCl₃、四氯化钛、钨酸钠、植酸、单宁酸和水混合均匀，即制备得到涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂。

本发明的涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂的原料各组分的作用如下：

FeCl₃作为腐蚀性化学物质。Cl^-是浸蚀性离子，加速钢的腐蚀。Fe³⁺是高价离子，能与钢基发生快速氧化还原反应，生成Fe²⁺离子。

四氯化钛的加入使钛在钢基内表面会产生一层薄钝化层，促进形成致密、完整的锈层，该锈层紧贴钢基体的内层，附着性强，可减缓含盐腐蚀介质进一步腐蚀钢板内部。

钨酸钠的加入促进锈层中α-FeOOH的生成，Cr可部分置换α-FeOOH生成稳定的α-(Fe_1-xCr_x)OOH，锈层完整、致密，附着性强，提高了锈层的防护性能，阻止腐蚀介质进一步腐蚀钢板内部。

植酸又被称为肌醇六磷酸脂，是从粮食作物中提取的有机磷酸化合物，含有能同金属配合的24个氧原子，是一种很强的金属螯合剂，它可以与金属离子形成稳定的络合物，且所形成的络合物在广泛的pH值范围皆具有极强的稳定性，植酸涂覆时作为溶液中的成膜成分，具有较好的钝化效果。

单宁酸涂覆时作为溶液中的成膜成分，具有较好的钝化效果。

本发明的有益效果体现在四个方面：

1.本发明的无磷无硫锈层稳定处理剂无强烈刺激性气味，不含铬及亚硝酸盐，健康环保。

2.本发明的无磷无硫锈层稳定处理剂具有优良的防锈液流挂性能。

3.本发明的无磷无硫锈层稳定处理剂喷淋在除掉氧化铁皮的耐候钢裸样表面后，锈层具有优良的防腐蚀性能。

4.本发明的无磷无硫锈层稳定处理剂促进稳定锈层的形成，裸钢形成稳定保护锈层少于1年。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

实施例1：

按重量百分比计称取，3％的FeCl₃，1.8％的四氯化钛，1.7％的钨酸钠，0.1％的植酸，1％的单宁酸，92.4％的水，将这些原料均匀混合配制成无磷无硫锈层稳定处理剂。

将配制好的无磷无硫锈层稳定处理剂喷淋在除掉氧化铁皮的耐候钢裸样表面上，自然干燥后，重复喷淋2次。在蒸馏水环境下加速15天(每隔3小时喷淋一次蒸馏水)，未经表面处理的耐候钢裸样表面锈层颜色不均匀，且锈液流挂，腐蚀速率随时间增加而增大；涂覆无磷无硫锈层稳定处理剂的耐候钢裸样表面锈层颜色均匀，锈液不流挂，在加速腐蚀期间，腐蚀速率变化不大。

实施例2：

按重量百分比计称取，2％的FeCl₃，3％的四氯化钛，0.5％的钨酸钠，1％的植酸，0.1％的单宁酸，93.4％的水，将这些原料均匀混合配制成无磷无硫锈层稳定处理剂。

将配制好的无磷无硫锈层稳定处理剂喷淋在除掉氧化铁皮的耐候钢裸样表面上，自然干燥后，重复喷淋2次。在蒸馏水环境下加速15天(每隔3小时喷淋一次蒸馏水)，未经表面处理的耐候钢裸样表面锈层颜色不均匀，且锈液流挂，腐蚀速率随时间增加而增大；涂覆无磷无硫锈层稳定处理剂的耐候钢裸样表面锈层颜色均匀，锈液不流挂，在加速腐蚀期间，腐蚀速率变化不大。

实施例3：

按重量百分比计称取，2.5％的FeCl₃，0.5％的四氯化钛，3％的钨酸钠，0.5％的植酸，0.5％的单宁酸，93％的水，将这些原料均匀混合配制成无磷无硫锈层稳定处理剂。

将配制好的无磷无硫锈层稳定处理剂喷淋在除掉氧化铁皮的耐候钢裸样表面上，自然干燥后，重复喷淋2次。在蒸馏水环境下加速15天(每隔3小时喷淋一次蒸馏水)，未经表面处理的耐候钢裸样表面锈层颜色不均匀，且锈液流挂，腐蚀速率随时间增加而增大；涂覆无磷无硫锈层稳定处理剂的耐候钢裸样表面锈层颜色均匀，锈液不流挂，在加速腐蚀期间，腐蚀速率变化不大。

实施例4：

按重量百分比计称取，2.7％的FeCl₃，1％的四氯化钛，2.5％的钨酸钠，0.3％的植酸，0.7％的单宁酸，92.8％的水，将这些原料均匀混合配制成无磷无硫锈层稳定处理剂。

将配制好的无磷无硫锈层稳定处理剂喷淋在除掉氧化铁皮的耐候钢裸样表面上，自然干燥后，重复喷淋2次。在蒸馏水环境下加速15天(每隔3小时喷淋一次蒸馏水)，未经表面处理的耐候钢裸样表面锈层颜色不均匀，且锈液流挂，腐蚀速率随时间增加而增大；涂覆无磷无硫锈层稳定处理剂的耐候钢裸样表面锈层颜色均匀，锈液不流挂，在加速腐蚀期间，腐蚀速率变化不大。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (4)

1.一种涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂，其特征在于：它的原料组份包括FeCl₃、四氯化钛、钨酸钠、植酸、单宁酸和水，其中各组份重量百分比为：

2.根据权利要求1所述涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂，其特征在于：所述无磷无硫锈层稳定处理剂的原料组份按重量百分比计包括2.2～2.7％的FeCl₃、1～2.5％的四氯化钛、1～2.2％的钨酸钠、0.5～0.8％的植酸、0.5～0.8％的单宁酸，其余量为水。

3.根据权利要求2所述涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂，其特征在于：所述无磷无硫锈层稳定处理剂的原料组份按重量百分比计包括2.7％的FeCl₃、1％的四氯化钛、2.5％的钨酸钠、0.3％的植酸、0.7％的单宁酸和92.8％的水。

4.制备权利要求1～3任意一项所述涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)按上述重量百分比计称取FeCl₃、四氯化钛、钨酸钠、植酸、单宁酸和水；

2)将FeCl₃、四氯化钛、钨酸钠、植酸、单宁酸和水混合均匀，即制备得到涂覆裸钢表面的无磷无硫锈层稳定处理剂。