CN106222674B - 一种瓜环类复合型盐酸酸洗缓蚀剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合型盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：所述的缓蚀剂是以五元瓜环、六元瓜环、七元瓜环或八元瓜环为主剂，或与曲拉通、聚乙二醇、肉桂醛、4‑N,N‑二甲氨基肉桂醛、3‑(4‑吡啶基)‑丙烯醛之一或一个以上上述物质进行复配而成，余量为水。

Description

一种瓜环类复合型盐酸酸洗缓蚀剂

技术领域

本发明涉及金属酸洗缓蚀剂领域，尤其涉及针对铝、铁、铜、锌等不同金属的复合型盐酸酸洗缓蚀剂。

背景技术

金属作为最重要的工程材料在全世界广泛应用具有悠久的历史，然而金属的腐蚀也随之成为一个全球性的问题。金属腐蚀就是金属在水、氧、电解质离子、酸、碱、化工气体和矿物油等腐蚀介质作用下发生损坏的现象，金属材料在加工利用过程中，需要去掉表面被腐蚀的氧化层，经常使用盐酸、硫酸等无机酸进行清洗去除。为了去除氧化层，同时又要保证有效部分不被酸腐蚀，常用的方法是在酸洗液中添加缓蚀剂。目前这一方法在各种防腐方法中占据着重要的地位，具有其用量小、价格低、来源广、效果好和通用性强等优点，使其的应用作为这些方法受到了重点关注。缓蚀剂可用于不同的金属，宜采用缓蚀剂保护的金属有铜、铝、锌、镁、钛及其合金(包括铸铁、黄铜、不锈钢等)。对于某种缓蚀剂来说，可能适用于某种金属，但不一定适用于另一种金属。缓蚀剂种类繁多，类型也是多种。主要有天然化合物类缓蚀剂、无机盐类缓蚀剂和有机化合物类缓蚀剂等类型。类型不同其作用机理也不同。

现有的缓蚀剂有氧化膜型、沉积膜型和吸附膜型缓蚀剂等。氧化膜型缓蚀剂主要有：铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、正磷酸盐、硼酸盐等。此类缓蚀剂一旦剂量不足就会造成点蚀，使本来不太严重的腐蚀问题，反而变得更加严重。沉淀膜型缓蚀剂主要有：锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物，钙的碳酸盐和磷酸盐是最常见的。由于其没有和金属表面直接结合，而且是多孔的，往往出现在金属表面附着不好的现象，缓蚀效果不如氧化型膜。吸附膜型缓蚀剂多为有机缓蚀剂，当金属表面为清洁或活性状态时，此类缓蚀剂能形成起缓蚀效果的吸附膜。国内常用乌洛托品类作为传统缓蚀剂，在使用过程中加入量大、有酸雾。因此需要研制一种针对现有酸洗缓蚀剂存在着剂量大、有毒性、缓蚀剂不稳定、缓蚀率偏低、以及价格昂贵等问题的新型缓蚀剂。以五、六、七、八元瓜环盐酸盐作为主要缓蚀剂，避免了使用量较大、有毒性、缓蚀剂不稳定、缓蚀率偏低、以及价格昂贵等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种以瓜环为主要成分的复合型盐酸酸洗缓蚀剂及其配制方法，以解决现有技术存在的问题。

本发明的技术方案为：一种复合型盐酸酸洗缓蚀剂，所述的缓蚀剂是以五元瓜环、六元瓜环、七元瓜环或八元瓜环为主剂，或与曲拉通、聚乙二醇、肉桂醛、4-N,N-二甲氨基肉桂醛、3-(4-吡啶基)-丙烯醛之一或一个以上上述物质进行复配而成，余量为水。

所述的各组分的终浓度如下：五、六、七、八元瓜环分别为0.5-5.0g/L、曲拉通0-5.0g/L、聚乙二醇0-5.0g/L、肉桂醛0-0.5g/L、4-N,N-二甲氨基肉桂醛0-0.5g/L、3-(4-吡啶基)-丙烯醛0-0.5g/L，余量为水。

聚乙二醇分子量为400-2000。

所述的复合型盐酸酸洗缓蚀剂用于盐酸酸洗过程中抑制腐蚀。

一种复合型盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法，具体步骤如下：在容器中，将市售浓盐酸加水稀释得到0.4-2.0mol/L稀盐酸溶液，然后分别加入所述的缓蚀剂原料，搅拌溶解即可得到复合型盐酸酸洗缓蚀剂。

所述的曲拉通(tritonX-100)成分为聚氧乙烯-8-辛基苯基醚，又称为聚乙二醇对异辛基苯基醚。

将被洗金属悬挂于缓蚀剂中，温度控制在20±1℃。实验时间为4h。

本发明的效果如下：

本发明的的复合型盐酸酸洗缓蚀剂对不同金属的缓蚀率分别为：铝，20-82.7％；铁，60-85.6％；铜，30-59.3％；锌，40-60.8％。本发明是一种以瓜环为主要成分的复配缓蚀剂，瓜环在酸中的溶解性较好，对环境无毒无害，可生物降解，缓蚀效率高，持续作用能力强，是一种很有发展潜力的绿色缓蚀剂；而且这种缓蚀剂高效、无毒无害、使用剂量小、酸雾小、生产成本较低，为缓蚀剂的安全及高效利用开辟了新的领域，适合金属电镀前处理及金属板材连续酸洗生产线实用。

附图说明

图1、瓜环的结构通式；

图2、五元瓜环的结构式图；

图3、六元瓜环的结构式图；

图4、七元瓜环的结构式图；

图5、八元瓜环的结构式图。

具体实施方式

实施例1：本发明的盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法及操作步骤如下：先用市售浓盐酸加水稀释到一定浓度，取该盐酸溶液加入一定量的瓜环，得到缓蚀剂溶液，将缓蚀剂溶液放入恒温设备中，温度控制在20℃±1℃对铁进行缓蚀酸洗4h。将试件清洗，干燥至恒重后计算缓蚀率。结果如下：

实施例2：本发明的盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法及操作步骤如下：

先用市售浓盐酸加水稀释到一定浓度。

将聚乙二醇与曲拉通按重量比1:1混合得助缓蚀剂。

取该盐酸溶液加入一定量的瓜环及助缓蚀剂，得到缓蚀剂溶液，将缓蚀剂溶液放入恒温设备中，温度控制在20℃±1℃对铁进行缓蚀酸洗4h。将试件清洗，干燥至恒重后计算缓蚀率。结果如下：

实施例3：本发明的盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法及操作步骤如下：先用市售浓盐酸加水稀释到一定浓度，取该盐酸溶液加入一定量的六元瓜环及肉桂醛，得到缓蚀剂溶液，将缓蚀剂溶液放入恒温设备中，温度控制在20℃±1℃对铁进行缓蚀酸洗4h。将试件清洗，干燥至恒重后计算缓蚀率。结果如下：

实施例4：本发明的盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法及操作步骤如下：先用市售浓盐酸加水稀释到一定浓度，取该盐酸溶液加入一定量的六元瓜环及4-N,N-二甲氨基肉桂醛，得到缓蚀剂溶液，将缓蚀剂溶液放入恒温设备中，温度控制在20℃±1℃对铁进行缓蚀酸洗4h。将试件清洗，干燥至恒重后计算缓蚀率。结果如下：

实施例5：本发明的盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法及操作步骤如下：先用市售浓盐酸加水稀释到一定浓度，取该盐酸溶液加入一定量的六元瓜环及3-(4-吡啶基)-丙烯醛，得到缓蚀剂溶液，将缓蚀剂溶液放入恒温设备中，温度控制在20℃±1℃对铁进行缓蚀酸洗4h。将金属试件清洗，干燥至恒重后计算缓蚀率。结果如下：

实施例6：本发明的盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法及操作步骤如下：先用市售浓盐酸加水稀释到一定浓度，取该盐酸溶液加入一定量的六元瓜环，得到缓蚀剂溶液，将缓蚀剂溶液放入恒温设备中，温度控制在20℃±1℃对相应金属进行缓蚀酸洗2h。将金属试件清洗，干燥至恒重后计算缓蚀率。结果如下：

实施例7：本发明的盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法及操作步骤如下：先用市售浓盐酸加水稀释到一定浓度，取该盐酸溶液加入一定量的五、六元瓜环，得到缓蚀剂溶液，将缓蚀剂溶液放入恒温设备中，温度控制在20℃±1℃对铝进行缓蚀酸洗2h。将金属试件清洗，干燥至恒重后计算缓蚀率。结果如下：

由表1可以看出：本发明的缓蚀剂，所需添加量少，添加1‰时，缓蚀率可达80％、且缓蚀率随着缓蚀剂浓度的增大而提高。实验表明：以瓜环盐酸盐、曲拉通和聚乙二醇复配后缓蚀剂的缓蚀效果有一定的提高。

由实施例6-7可以看出：本发明的缓蚀剂，对锌、铜、铝有较好的缓蚀效果，其对铝的缓蚀效果可达82.7％。

Claims (4)

1.一种复合型盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：所述的缓蚀剂是以五元瓜环、六元瓜环、七元瓜环或八元瓜环为主剂，或与曲拉通、聚乙二醇、肉桂醛、4-N,N-二甲氨基肉桂醛、3-（4-吡啶基）-丙烯醛之一或一个以上上述物质进行复配而成，余量为水；所述的各组分的终浓度如下：五、六、七、八元瓜环分别为0.5-5.0g/L、曲拉通0-5.0g/L、聚乙二醇0-5.0g/L、肉桂醛0-0.5g/L、4-N,N-二甲氨基肉桂醛0-0.5g/L、3-（4-吡啶基）-丙烯醛0-0.5g/L，余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种复合型盐酸酸洗缓蚀剂，其特征在于：聚乙二醇分子量为400-2000。

3.如权利要求1所述的复合型盐酸酸洗缓蚀剂用于盐酸酸洗过程中抑制腐蚀。

4.一种如权利要求1所述复合型盐酸酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：在容器中，将市售浓盐酸加水稀释得到0.4-2.0mol/L稀盐酸溶液，然后分别加入所述的缓蚀剂原料，搅拌溶解即可得到复合型盐酸酸洗缓蚀剂。