CN106381496A - 中性除锈防锈剂及制备方法和实施工艺 - Google Patents

中性除锈防锈剂及制备方法和实施工艺 Download PDF

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衣守志
郑福东
孙姝娟
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    • C23GCLEANING OR DEGREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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    • C23GCLEANING OR DEGREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents

Abstract

本发明属于金属表面除锈防锈技术领域,尤其涉及一种中性除锈防锈剂及制备方法和实施工艺,所述的中性包除锈防锈剂含下述重量份组分:羟基乙叉二磷酸10‑20%,pH碱性调节剂3‑10%,络合剂0.2‑1%,螯合剂0.3‑0.9%,分散剂0.1‑0.5%,除锈剂5‑10%,余量水,所述的中性防锈除锈剂的pH值为6‑7。总的来说,本发明的产品制备工艺简单,配制容易,原料易得,成本低,能够在较短时间、中性的溶液中进行高效彻底的除油除锈工作,且对基体无损伤,具有较强的工业实用性和经济性,在医疗器械、精细工件、连接件、承重工件预处理以及工业设备使用过程中防腐领域具有广阔的应用前景。

Description

中性除锈防锈剂及制备方法和实施工艺
技术领域
[0001] 本发明属于金属表面除锈防锈技术领域,尤其涉及一种中性除锈防锈剂及制备方 法和实施工艺。
背景技术
[0002] 钢铁腐蚀一直是钢铁材料损耗的主要原因,世界每年因钢铁腐蚀造成的钢铁损耗 占总产量的20 %。
[0003] 在金属涂装过程中,除锈使金属表面干净明亮,不仅美观,而且为后续的喷漆、镀 锌或钝化创造了良好条件。另一方面,在工业生产中有许多金属设备裸露在空气中,慢慢发 生氧化,此时就需要防腐处理。在防腐处理之前除锈是首要的工艺步骤。
[0004] 目前主要的除锈手段有机械除锈和化学除锈,由于机械除锈弊端多,耗时费力,应 用最广泛的还是化学除锈。传统化学除锈剂以强酸为主配置而成,例如:硫酸、盐酸、硝酸、 氢氟酸等。强酸性除锈剂不仅污染环境,对人体有极大的伤害,而且对金属产生"清脆"现 象,损害了金属整体的坚固性。目前市场上已有中性除锈剂的应用,但是除锈速度远远达不 到要求,并且要求除锈处理温度较高,产品价格较高。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术或者除锈速度远远达不到要求,或者要求除锈处 理温度较高,产品价格较高的缺点而提供一种中性除锈防锈剂及制备方法和实施工艺。
[0006] 为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
[0007] -种中性防锈除锈剂,包含下述重量份组分:
[0008] 羟基乙叉二磷酸10-20%
[0009] pH碱性调节剂3-10%
[0010] 络合剂 0.2-1%
[0011] 螯合剂 0.3-0.9%
[0012] 分散剂 0.1-0.5%
[0013] 除锈剂 5-10%
[0014] 余量水
[0015] 所述的中性防锈除锈剂的pH值为6-7。
[0016] 所述的pH调节剂为无机碱;所述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、六偏磷 酸钠中的一种或者几种混合;所述的螯合剂是葡萄糖酸钠、海藻酸钠、三乙醇胺中的一种或 几种混合;所述的分散剂是聚丙烯酸钠 PAAS、聚丙烯醇PPG2000、聚丙烯酰胺PAM中的一种或 几种混合;所述的防锈剂为硅酸钠溶液。
[0017] 所述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠的混合物,且质量比为
[0018] 所述的螯合剂是葡萄糖酸钠、海藻酸钠、三乙醇胺的混合物,且质量比为4:1:1。
[0019] 所述的硅酸钠溶液的质量浓度大于40%。
[0020] 所述的分散剂为聚丙烯酸钠 PAAS、聚丙烯醇PPG2000、聚丙烯酰胺PAM的混合物,且 质量比为1:1:1。
[0021] -种制备所述的中性防锈除锈剂的方法,,采用下述步骤:
[0022] 1)常温下,按照所述的质量百分比将一半质量的水,分散剂,络合剂,螯合剂依次 加入到带有搅拌的反应釜中,充分搅拌;
[0023] 2)常温下另取容器,按照所述的质量百分比将另一半质量的水,羟基乙叉二膦酸 和pH碱性调节剂依次加入到带有搅拌的反应釜中,充分搅拌;
[0024] 3)常温下,在搅拌条件下将步骤2)得到的溶液缓慢加入到步骤1)得到的溶液中, 继续搅拌充分即可;
[0025] 4)将除锈剂加入到步骤3)得到的混合液中,充分搅拌即得中性除锈防锈剂。
[0026] -种所述的中性防锈除锈剂的实施工艺,除锈的实施温度为25_60°C,且利用超声 波外场对除锈过程的加速作用。
[0027] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0028] 本发明所用原料均是工业批量生产的试剂,廉价易得。中性除锈防锈剂制备步骤 简单,除锈防锈效果已经通过盐雾实验,户外实验,电化学分析验证,均符合使用要求。外场 超声波的加入,利用超声空化作用机理,大大加速了除锈剂和金属氧化物的接触过程,有效 了加速了氧化物的剥离过程。操作过程避免了高温条件,有效降低了成本。
[0029]总的来说,本发明的产品制备工艺简单,配制容易,原料易得,成本低,能够在较短 时间、中性的溶液中进行高效彻底的除油除锈工作,且对基体无损伤,具有较强的工业实用 性和经济性,在医疗器械、精细工件、连接件、承重工件预处理以及工业设备使用过程中防 腐领域具有广阔的应用前景。
附图说明
[0030] 图1为实施例1配置的中性除锈防锈剂与某公司的中性防锈除锈剂的结果对比示 意图。
具体实施方式
[0031] 为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和最 佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0032] 实施例1
[0033] 取水40.1kg,络合剂0.9kg,螯合剂0.6kg,分散剂0.3kg依次加入到带有搅拌的反 应釜中,充分搅拌得到A液;另取反应釜,加入水40. lkg,羟基乙叉二膦酸10kg,氢氧化钠 3kg,充分搅拌得B液;将B液缓慢倒入A液中,然后将质量分数为60%的硅酸钠水溶液5kg加 入到混合液中充分搅拌即可。
[0034] 上述络合剂选用乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠这三种的复配,且三种 成分在中性除锈防锈剂中的质量分数均为0.3kg。
[0035]上述螯合剂选用葡萄糖酸钠、海藻酸钠、三乙醇胺这三种的复配,其中葡萄糖酸钠 占总质量百分比为〇.4kg,海藻酸钠和三乙醇胺占总质量百分比均为0.1kg。
[0036] 上述分散剂选用的是聚丙烯酸钠 PAAS、聚丙烯醇PPG2000、聚丙烯酰胺PAM的复配, 三种物均为0.1kg。
[0037] 实施例2
[0038] 取水26.3kg,络合剂10kg,螯合剂0.9kg,分散剂0.5kg依次加入到带有搅拌的反应 釜中,充分搅拌得到A液;另取反应釜,加入水26.3kg,羟基乙叉二膦酸20kg,氢氧化钠6kg, 充分搅拌得B液;将B液缓慢倒入A液中,然后将质量分数为40%的硅酸钠水溶液10kg加入到 混合液中充分搅拌即可。
[0039] 上述络合剂选用乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠这三种的复配,且三种 成分在中性除锈防锈剂中的质量分数均为0.33kg。
[0040] 上述螯合剂选用葡萄糖酸钠、海藻酸钠、三乙醇胺这三种的复配,其中葡萄糖酸钠 占总质量百分比为0.4kg,海藻酸钠和三乙醇胺占总质量百分比均为0.2kg。
[0041] 上述分散剂选用的是聚丙烯酸钠 PAAS、聚丙烯醇PPG2000、聚丙烯酰胺PAM的复配, 三种物均为0.17kg。
[0042] 实施例3:
[0043] 按照总质量分数计算,取水38.9kg,络合剂1.0kg,螯合剂0.8kg,分散剂0.4kg依次 加入到带有搅拌的反应釜中,充分搅拌得到A液;另取反应釜,加入水38.9kg,羟基乙叉二膦 酸15kg,氢氧化钠5kg,充分搅拌得B液;将B液缓慢倒入A液中,然后将将质量分数为40 %的 硅酸钠水溶液8kg加入到混合液中充分搅拌即可。
[0044]上述络合剂选用乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠这两种的复配,且两种成分在中性 除锈防锈剂中的质量均为〇. 5kg。
[0045]上述螯合剂选用葡萄糖酸钠、海藻酸钠这两种的复配,其中葡萄糖酸钠质量为 0.6kg,海藻酸钠质量为0.2kg。上述分散剂选用的是聚丙烯酸钠 PAAS。
[0046] 实施例4
[0047] 按照总质量分数计算,取水38.7kg,络合剂0.5kg,螯合剂0.3kg,分散剂0.1kg依次 加入到带有搅拌的反应釜中,充分搅拌得到A液;另取反应釜,加入水38.7kg,羟基乙叉二膦 酸20kg,氢氧化钠7kg,充分搅拌得B液;将B液缓慢倒入A液中,然后将硅酸钠5kg加入到混合 液中充分搅拌即可。
[0048] 上述络合剂选用乙二胺四乙酸二钠;螯合剂选用葡萄糖酸钠;分散剂选用的是聚 丙烯酸钠 PAAS。
[0049] 实施例5
[0050] 按照总质量分数计算,取水38.7kg,络合剂0.3kg,螯合剂0.9kg,分散剂0.3kg依次 加入到带有搅拌的反应釜中,充分搅拌得到A液;另取反应釜,加入水38.7kg,羟基乙叉二膦 酸20kg,氢氧化钠7kg,充分搅拌得B液;将B液缓慢倒入A液中,然后将硅酸钠5kg加入到混合 液中充分搅拌即可。
[0051] 上述络合剂选用乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠这三种的复配,且三种 成分的质量比为1:1:1。
[0052]上述螯合剂选用葡萄糖酸钠、海藻酸钠、三乙醇胺这三种的复配,其中三种成分的 质量比的质量比为4:1:1。
[0053] 上述分散剂选用的是聚丙烯酸钠 PAAS、聚丙烯醇PPG2000、聚丙烯酰胺PAM的复配, 其中三种成分的质量比的质量比为1:1:1。
[0054] 试验效果:
[0055] 除锈性能测试:
[0056] 和某公司中性除锈剂对比,在超声功率为300w的条件下进行除锈测试,结果如表1 所示。
[0057] 表 1
[0058]
Figure CN106381496AD00061
[0059]防锈性能测试,结果如表2所示。
[0060] 表 2
[0061]
Figure CN106381496AD00062
[0062] 以实施例1配置的中性除锈防锈剂为例,进行超声对除锈速率的影响,结果如表3 所示,其中超声功率1 〇〇 %为300w,40 %为120w,依此类推。
[0063] 表 3
[0064]
Figure CN106381496AD00063
[0065] 图1示出实施例1配置的中性除锈防锈剂与某公司的中性防锈除锈剂在同样的超 声条件下300w下超声5分钟后的结果示意图,其中a为实施例1配置的中性除锈防锈剂,b为 某公司的中性防锈除锈剂。
[0066] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种中性防锈除锈剂,其特征在于,包含下述重量份组分: 羟基乙叉二磷酸10-20% pH碱性调节剂3-10% 络合剂0.2-1% 螯合剂0.3-0.9% 分散剂0.1-0.5% 除锈剂5-10% 余量水 所述的中性防锈除锈剂的pH值为6-7。
2. 根据权利要求1所述的中性防锈除锈剂,其特征在于,所述的pH调节剂为无机碱;所 述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠中的一种或者几种混合;所述的螯 合剂是葡萄糖酸钠、海藻酸钠、三乙醇胺中的一种或几种混合;所述的分散剂是聚丙烯酸钠 PAAS、聚丙烯醇PPG2000、聚丙烯酰胺PAM中的一种或几种混合;所述的防锈剂为硅酸钠溶 液。
3. 根据权利要求1所述的中性防锈除锈剂,其特征在于,所述的络合剂为乙二胺四乙酸 二钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠的混合物,且质量比为1:1:1。
4. 根据权利要求1所述的中性防锈除锈剂,其特征在于,所述的螯合剂是葡萄糖酸钠、 海藻酸钠、三乙醇胺的混合物,且质量比为4:1:1。
5. 根据权利要求1所述的中性防锈除锈剂,其特征在于,所述的硅酸钠溶液的质量浓度 大于40 %。
6. 根据权利要求1所述的中性防锈除锈剂,其特征在于,所述的分散剂为聚丙烯酸钠 PAAS、聚丙烯醇PPG2000、聚丙烯酰胺PAM的混合物,且质量比为1:1:1。
7. -种制备权利要求1-6任一项所述的中性防锈除锈剂的方法,其特征在于,采用下述 步骤: 1) 常温下,按照所述的质量百分比将一半质量的水,分散剂,络合剂,螯合剂依次加入 到带有搅拌的反应釜中,充分搅拌; 2) 常温下另取容器,按照所述的质量百分比将另一半质量的水,羟基乙叉二膦酸和pH 碱性调节剂依次加入到带有搅拌的反应釜中,充分搅拌; 3) 常温下,在搅拌条件下将步骤2)得到的溶液缓慢加入到步骤1)得到的溶液中,继续 搅拌充分即可; 4) 将除锈剂加入到步骤3)得到的混合液中,充分搅拌即得中性除锈防锈剂。
8. -种权利要求1-7任一项所述的中性防锈除锈剂的实施工艺,其特征在于,除锈的实 施温度为25-60°C,且利用超声波外场对除锈过程的加速作用。
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