CN106544682A - 一种酸洗缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种酸洗缓蚀剂，以重量分数计，由以下原料制成：三氮唑类化合物15‑20份，葡萄糖酸钠35‑45份，衣康酸3‑10份，单宁酸3‑10份，钨酸钠3‑5份，水400‑450份。制备方法如下：(1) 将水加入玻璃容器中，水浴加热至80‑90℃；2)然后将三氮唑类化合物缓慢加入其中，边加边搅拌，使其充分溶解；(3) 再依次加入葡萄糖酸钠﹑衣康酸﹑单宁酸、钨酸钠进行搅拌溶解，搅拌10‑20分钟后冷却到20‑30℃陈化1‑2小时，得本发明的高效环保缓蚀剂。本发明酸洗缓蚀剂特别适用于中高温酸洗中添加。

Description

一种酸洗缓蚀剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，更具体的说，涉及一种酸洗缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
一般大型钢铁集团冷轧板生产车间采用盐酸浅槽紊流连续酸洗技术来除去冷轧带钢表面的氧化铁皮，调节卷重，给轧机提供合格的坯料，以保证冷轧机能顺利地生产出合格的带钢产品。在此酸洗技术中使用的盐酸浓度一般为13-15%（质量分数），使用温度为80±5℃。在高温强酸下，冷轧带钢在除锈过程中会产生氢脆现象，同时也会析出“黑灰”，造成板面高低不平，严重影响产品的质量。
因而，工业上在盐酸酸洗过程中，通常加入酸洗缓蚀剂如胺类（如单胺、二胺、酰胺、杂环芳香胺等）、醛类（如甲醛、肉桂醛）、含硫化合物（如硫脲）、含磷化合物（如磷酸三丁酯），这些缓蚀剂主要是利用其分子结构中的以氮、磷、硫为中心原子的极性基团，与金属表面原子形成化学键合而发生化学吸附，从而在金属表面形成一层单分子保护膜，阻止了酸和金属基体的反应，起到了缓蚀的作用。由于盐酸和金属基体的反应会产生氢气，缓蚀剂起到缓蚀作用的另一个结果，是大大降低了氢气的产生量，从而大大降低了盐酸酸雾的产生量。这些酸洗缓蚀剂的应用，起到了减轻对金属材料基体的腐蚀、减轻“氢脆”问题、减少酸雾逸出等作用，但往往还存在如下技术问题：
（1）毒性较大，使用过程中存在安全问题；
（2）缓蚀效率低；
（3）在高温强酸下，冷轧带钢在除锈过程中会产生氢脆现象，同时也会析出“黑灰”，造成板面高低不平，严重影响产品的质量。
发明内容
本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种酸洗缓蚀剂，本发明使用量少，按0.1%的比例加入；缓蚀效率可达98%以上；钢铁件酸洗后表面白亮平整不挂黑灰，适合于后续工艺；钢铁件酸洗后不会产生氢脆现象，降低安全事故的概率。
本发明的目的之二在于提供所述酸洗缓蚀剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
酸洗缓蚀剂，以重量分数计，由以下原料制成：
三氮唑类化合物15-20份，葡萄糖酸钠35-45份，衣康酸3-10份，单宁酸3-10份，钨酸钠3-5份，水400-450份。
其中，所述三氮唑类化合物优选苯并三氮唑；
其中所述的葡萄糖酸钠优选40-45份；
其中所述的衣康酸优选5-10份；
其中所述的单宁酸优选5-10份；
其中所述的钨酸钠优选4-5份。
本发明酸洗缓蚀剂的制备方法如下：
(1)将水加入玻璃容器中，水浴加热至80-90℃；
(2)然后将三氮唑类化合物缓慢加入其中，边加边搅拌，使其充分溶解；
(3)再依次加入葡萄糖酸钠﹑衣康酸﹑单宁酸、钨酸钠进行搅拌溶解，搅拌10-20分钟后冷却到20-30℃陈化1-2小时；即得本发明的高效环保缓蚀剂。
本发明酸洗缓蚀剂的使用方法：取13-37%浓度的盐酸1000重量份，水浴加热到80-90℃，加入高效环保缓蚀剂1重量份，搅拌均匀，将试样钢铁件置入其中，待除锈干净完全后，取出用清水冲洗即可。
本发明的有益效果如下：
1﹑本发明酸洗缓蚀剂使用量少，按0.1%的比例加入，市面上其他类型缓蚀剂一般的添加比例达0.8-1.2%；
2﹑缓蚀效率可达98%以上，一般缓蚀剂的缓蚀效率低于85%；
3﹑特别适用于中高温（≥50℃）酸洗中添加；
4﹑钢铁件酸洗后表面白亮平整不挂黑灰，适合于后续工艺；
5﹑钢铁件酸洗后不会产生氢脆现象，降低安全事故的概率。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1-12
实施例1-12分别给出了本发明酸洗缓蚀剂的几种组成，具体如表1、表2所列，其中，三氮唑类化合物1为苯并三氮唑，三氮唑类化合物2为1,2,4-三氮唑。各配料数值的单位为g。
表1实施例1-8酸洗缓蚀剂的组成
实施例 1 2 3 4 5 6 7
三氮唑类化合物1 18 15 16 17 19 20 18
葡萄糖酸钠 40 39 38 37 36 35 40
衣康酸 5 6 7 8 9 10 6
单宁酸 5 10 9 8 7 6 7
钨酸钠 5 4 3 3 4 5 5
水 432 430 435 440 445 450 435
表2实施例8-12及对比例1-3酸洗缓蚀剂的组成
实施例 8 9 10 11 12 对比例1 对比例2 对比例3
三氮唑类化合物1 18 19 18 20 18 18 18
三氮唑类化合物2 - - - - - 18 - -
葡萄糖酸钠 42 40 41 42 40 40 40 40
衣康酸 5 5 6 5 6 6 - 11
单宁酸 5 5 6 5 5 5 11 -
钨酸钠 5 4 3 3 5 5 5 5
水 430 433 435 430 431 431 431 431
以上实施例1-12、对比例1-3酸洗缓蚀剂的制备方法如下：
(1)将水加入玻璃容器中，水浴加热至85℃；
(2)然后将三氮唑类化合物缓慢加入其中，边加边搅拌，使其充分溶解；
(3)再依次加入葡萄糖酸钠﹑衣康酸﹑单宁酸、钨酸钠进行搅拌溶解，搅拌10-20分钟后冷却到25℃陈化2小时；即得本发明的高效环保缓蚀剂。
以上实施例1-12、对比例1-3所述每一种酸洗添加剂的使用方法如下：
取30%浓度的盐酸1000重量份，水浴加热到85℃，加入高效环保缓蚀剂1重量份，搅拌均匀，将试样钢铁件置入其中，待除锈干净完全后，取出用清水冲洗即可。
以上实施例、对比例所述各种酸洗添加剂分别处理10件工件，平均效果分别见表3、表4。
表3实施例1-7酸洗缓蚀剂的使用效果
实施例 1 2 3 4 5 6 7
缓蚀效率 99% 98% 99% 98% 99% 99% 99%
酸雾逸出量 微量 微量 微量 微量 微量 微量 微量
钢铁件酸洗后表面 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰
氢脆现象 无 无 无 无 无 无 无
表4实施例8-12及对比例1-3酸洗缓蚀剂的使用效果
实施例 8 9 10 11 12 对比例1 对比例2 对比例3
缓蚀效率 98% 99% 98% 99% 99% 92% 91% 90%
酸雾逸出量 微量 微量 微量 微量 微量 少量 少量 少量
钢铁件酸洗后表面 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 白亮平整不挂黑灰 少量黑灰 少量黑灰 少量黑灰
氢脆现象 无 无 无 无 无 无 无 无
表中各项目的测试方法：
缓蚀效率：参照中华人民共和国化工行业标准HG/T 2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》；
氢脆现象：1，酸洗好的待测试件用清水清洗，除去黏附在试件上的酸洗液，用无水乙醇脱水，放入干燥器中5-10h后取出备用；2，用烧杯来盛取适量的石蜡，置烧杯于铁架台的石棉网上，点燃酒精灯加热石蜡至完全融化（石蜡可将试件全部浸没）；用温度计测量石蜡液的温度，使之保持在160～190℃，在此温度范围内保持5min以去除其所含水分；将上述试件放入石蜡液中，若在10s内有气泡产生（氢气在试件表面形成或析出），则证明该零件去氢不好或没有去氢，若没有气泡产生，则去氢效果好；
酸雾逸出量：使用酸洗缓蚀剂后与使用酸洗缓蚀剂前，酸雾逸出量进行比较。

Claims (7)

1.一种酸洗缓蚀剂，以重量分数计，由以下原料制成：三氮唑类化合物15-20份，葡萄糖酸钠35-45份，衣康酸3-10份，单宁酸3-10份，钨酸钠3-5份，水400-450份。
2.如权利要求1所述的酸洗缓蚀剂，其特征在于，所述三氮唑类化合物为苯并三氮唑。
3.如权利要求1所述的酸洗缓蚀剂，其特征在于，所述的葡萄糖酸钠为40-45份。
4.如权利要求1所述的酸洗缓蚀剂，其特征在于，所述的衣康酸为5-10份。
5.如权利要求1所述的酸洗缓蚀剂，其特征在于，所述的单宁酸为5-10份。
6.如权利要求1所述的酸洗缓蚀剂，其特征在于，所述的钨酸钠为4-5份。
7.如权利要求1所述酸洗缓蚀剂的制备方法如下：
(1)将水加入玻璃容器中，水浴加热至80-90℃；
(2)然后将三氮唑类化合物缓慢加入其中，边加边搅拌，使其充分溶解；
(3)再依次加入葡萄糖酸钠﹑衣康酸﹑单宁酸、钨酸钠进行搅拌溶解，搅拌10-20分钟后冷却到20-30℃陈化1-2小时；即得本发明的高效环保缓蚀剂。
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