一种中性除锈剂
技术领域
本发明涉及一种中性除锈剂。
背景技术
随着工业技术的不断发展更新,各行各业对钢铁的需求量迅速增大,同时钢铁制品也渗透进我们的日常生活中。但是钢铁件在空气中容易氧化生锈,在工业生产中会影响生产效率或者使大量基材直接报废。在日常生活中轻则会使得钢铁制品的表面生成锈斑,影响美观性;重则使得产品的内部腐蚀,造成制品承受力的性能大大降低,从而存在安全隐患。传统的除锈剂具有酸度高、过腐蚀、存在“氢脆”的危险,且其容易污染空气,除锈后工件需进行多次清洗,有时还要作中和处理,除锈以后,不足几日甚至几小时内会再次重新生锈,严重影响后续涂层的附着力,使企业必须浪费大量的人力、财力在除锈防锈上面。因此,针对传统的除锈剂存在上述问题的不足,申请人研发一种只和金属表面锈迹和表面上的氧化皮发生反应,对各种金属工件完全没有任何无腐蚀,经处理后不会产生氢脆现象并且在短时间内可以对钢铁件起到保护作用,且其不挥发,无刺激性气味,不含任何有毒物质,不含重金属,不含有机污染物,对人体无伤害,在节约药剂使用量的同时,有效改善了操作员工的工作环境,符合欧盟WEEE&RoHS指令要求,并可使用锈钢、PVC等材质作为盛放容器,选择范围广,成本低,环保的中性除锈剂确属必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种只和金属表面锈迹和表面上的氧化皮发生反应,对各种金属工件完全没有任何无腐蚀,经处理后不会产生氢脆现象并且在短时间内可以对钢铁件起到保护作用,且其不挥发,无刺激性气味,不含任何有毒物质,不含重金属,不含有机污染物,对人体无伤害,在节约药剂使用量的同时,有效改善了操作员工的工作环境,符合欧盟WEEE&RoHS指令要求,并可使用锈钢、PVC等材质作为盛放容器,选择范围广,成本低,环保的中性除锈剂。本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种中性除锈剂,由下列重量比例成份组成:羟基乙叉三磷酸:2%-4%、酒石酸:2%-3%、柠檬酸:5%-7%、苹果酸:3%-5%、磷酸三钠:15%-20% 、葡萄糖酸钠:0.3%-0.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚:2%和去离子水:58.5%-70.7%。
进一步地,该中性除锈剂的制备方法为:步骤一:首先将2/3上述重量比的去离子水倒入反应桶,然后,依次将酒石酸、柠檬酸和苹果酸加入到反应桶内进行搅拌,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至酒石酸、柠檬酸和苹果酸完全溶解。
进一步地,步骤二:往反应桶内加入羟基乙叉三磷酸,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至羟基乙叉三磷酸完全溶解。
进一步地,步骤三:往反应桶内加入葡萄糖酸钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至葡萄糖酸钠完全溶解。
进一步地,步骤四:往反应桶内加入磷酸三钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至磷酸三钠完全溶解,同时,将反应桶内的溶液的pH值控制在5.0-5.5之间。
进一步地,步骤五:往反应桶内加入脂肪醇聚氧乙烯醚,控制搅拌速度为80-100转/min,搅拌时间为15分钟,使其充分反应,然后再缓慢加入余下1/3上述重量比的去离子水,搅拌速度保持在80-100转/min的状态下搅拌45分钟后即制成中性除锈剂。
进一步地,该中性除锈剂制成工作液的方法为:首先在盛放容器内加入清水,其次,将步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内,然后,再次往盛放容器内加入清水,搅拌均匀后即制成中性除锈剂工作液。
进一步地,所述中性除锈剂工作液在制作的过程中,首次往盛放容器内加入清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为7:10,步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:5,再次加入盛放容器内的清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:10。
进一步地,该中性除锈剂的处理方法有浸泡式和涂刷式两种;所述浸泡式的处理方法为:首先将待处理工件完全浸没于中性除锈剂工作液中,处理温度为25℃-40℃,处理时间一般为10min,当遇到锈斑顽固的工件时,处理时间能适当延长至30-40min,当工件完成浸泡后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
进一步地,所述涂刷式的处理方法为:首先中性除锈剂工作液通过刷子直接涂刷在工件需要除锈的位置上;对于锈迹顽固的工件,其需在工件锈迹顽固的位置上反复涂刷2-3次,直至工件表面上的锈斑完全去除,当工件锈斑处理完毕后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
进一步地,当遇到锈斑顽固的工件时,其能将中性除锈剂工作液的温度加热至40℃-60℃,以加快其反应速度。
进一步地,当遇到锈斑顽固的工件时,其还能采用步骤五制得的中性除锈剂直接浸泡。
本发明的一种中性除锈剂,由下列重量比例成份组成:羟基乙叉三磷酸:2%-4%、酒石酸:2%-3%、柠檬酸:5%-7%、苹果酸:3%-5%、磷酸三钠:15%-20% 、葡萄糖酸钠:0.3%-0.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚:2%和去离子水:58.5%-70.7%。本发明是一款由有机酸、分散剂、络合剂、促进剂和缓蚀组成的中性除锈剂,其只和金属表面锈迹和表面上的氧化皮发生反应,对各种金属工件完全没有任何无腐蚀,经处理后不会产生氢脆现象并且在短时间内可以对钢铁件起到保护作用,且其不挥发,无刺激性气味,不含任何有毒物质,不含重金属,不含有机污染物,对人体无伤害,在节约药剂使用量的同时,有效改善了操作员工的工作环境,符合欧盟WEEE&RoHS指令要求,并可使不锈钢、PVC等材质作为盛放容器,选择范围广,成本低,环保,无污染。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
一种中性除锈剂,由下列重量比例成份组成:羟基乙叉三磷酸:2%-4%、酒石酸:2%-3%、柠檬酸:5%-7%、苹果酸:3%-5%、磷酸三钠:15%-20% 、葡萄糖酸钠:0.3%-0.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚:2%和去离子水:58.5%-70.7%。
该中性除锈剂的制备方法为:步骤一:首先将2/3上述重量比的去离子水倒入反应桶,然后,依次将酒石酸、柠檬酸和苹果酸加入到反应桶内进行搅拌,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至酒石酸、柠檬酸和苹果酸完全溶解。
步骤二:往反应桶内加入羟基乙叉三磷酸,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至羟基乙叉三磷酸完全溶解。
步骤三:往反应桶内加入葡萄糖酸钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至葡萄糖酸钠完全溶解。
步骤四:往反应桶内加入磷酸三钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至磷酸三钠完全溶解得到混合液,同时,将反应桶内的混合液的pH值控制在5.0-5.5之间。
步骤五:往反应桶内的混合液加入脂肪醇聚氧乙烯醚,控制搅拌速度为80-100转/min,搅拌时间为15分钟,使其充分反应,然后再缓慢加入余下1/3上述重量比的去离子水,搅拌速度保持在80-100转/min的状态下搅拌45分钟制成中性除锈剂。
在其中一实施例中,该中性除锈剂制成工作液的方法为:首先在盛放容器内加入清水,其次,将步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内,然后,再次往盛放容器内加入清水,搅拌均匀后即制成中性除锈剂工作液。
在其中一实施例中,所述中性除锈剂工作液在制作的过程中,首次往盛放容器内加入清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为7:10,步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:5,再次加入盛放容器内的清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:10。
在其中一实施例中,该中性除锈剂的处理方法有浸泡式和涂刷式两种;所述浸泡式的处理方法为:首先将待处理工件完全浸没于中性除锈剂工作液中,处理温度为25℃-40℃,处理时间一般为10min,当遇到锈斑顽固的工件时,处理时间能适当延长至30-40min,或通过将中性除锈剂工作液的温度加热至40℃-60℃,以加快其反应速度,或直接采用步骤五制得的中性除锈液浸泡;当工件完成浸泡后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
在其中一实施例中,所述涂刷式的处理方法为:首先中性除锈剂工作液通过刷子直接在工件需要除锈的位置上涂刷1次;对于锈迹顽固的工件,其需在工件锈迹顽固的位置上反复涂刷2-3次,直至工件表面上的锈斑完全去除,当工件锈斑处理完毕后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
在其中一实施例中,当遇到锈斑顽固的工件时,其能将中性除锈剂工作液的温度加热至40℃-60℃,以加快其反应速度。
在其中一实施例中,当遇到锈斑顽固的工件时,其还能采用步骤五制得的中性除锈剂直接浸泡。
实施例1:
一种中性除锈剂,由下列重量比例成份组成:羟基乙叉三磷酸:2.4%、酒石酸:2.2%、柠檬酸:5.5%、苹果酸:3.5%、磷酸三钠:16% 、葡萄糖酸钠:0.35%、脂肪醇聚氧乙烯醚:2%和去离子水:67.95%。
该中性除锈剂的制备方法为:步骤一:首先将2/3上述重量比的去离子水倒入反应桶,然后,依次将酒石酸、柠檬酸和苹果酸加入到反应桶内进行搅拌,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至酒石酸、柠檬酸和苹果酸完全溶解。
步骤二:往反应桶内加入羟基乙叉三磷酸,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至羟基乙叉三磷酸完全溶解。
步骤三:往反应桶内加入葡萄糖酸钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至葡萄糖酸钠完全溶解。
步骤四:往反应桶内加入磷酸三钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至磷酸三钠完全溶解,同时,将反应桶内的溶液的pH值控制在5.0-5.5之间。
步骤五:往反应桶内加入脂肪醇聚氧乙烯醚,控制搅拌速度为85转/min,搅拌时间为15分钟,使其充分反应,然后再缓慢加入余下1/3的上述重量比的去离子水,搅拌速度保持在90转/min的状态下搅拌45分钟制成中性除锈剂。
其中,该中性除锈剂制成工作液的方法为:首先在盛放容器内加入清水,其次,将步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内,然后,再次往盛放容器内加入清水,搅拌均匀后即制成中性除锈剂工作液。
其中,所述中性除锈剂工作液在制作的过程中,首次往盛放容器内加入清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为7:10,步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:5,再次加入盛放容器内的清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:10。
其中,该中性除锈剂的处理方法有浸泡式和涂刷式两种;所述浸泡式的处理方法为:首先将待处理工件完全浸没于中性除锈剂工作液中,处理温度为32℃,处理时间一般为10min,当遇到锈斑顽固的工件时,处理时间能适当延长至35min,或通过将中性除锈剂工作液的温度加热至50℃,以加快其反应速度,或直接采用步骤五制得的中性除锈剂原液来浸泡;当工件完成浸泡后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
其中,所述涂刷式的处理方法为:首先中性除锈剂工作液通过刷子直接在工件需要除锈的位置上涂刷1次;对于锈迹顽固的工件,其可在锈迹顽固的位置上反复涂刷2-3次,直至工件表面上的锈斑完全去除,当工件锈斑处理完毕后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
实施例2:
一种中性除锈剂,由下列重量比例成份组成:羟基乙叉三磷酸:3%、酒石酸:2.5%、柠檬酸:6%、苹果酸:4%、磷酸三钠:17% 、葡萄糖酸钠:0.4%、脂肪醇聚氧乙烯醚:2%和去离子水:65.1%。
该中性除锈剂的制备方法为:步骤一:首先将2/3上述重量比的去离子水倒入反应桶,然后,依次将酒石酸、柠檬酸和苹果酸加入到反应桶内进行搅拌,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至酒石酸、柠檬酸和苹果酸完全溶解。
步骤二:往反应桶内加入羟基乙叉三磷酸,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至羟基乙叉三磷酸完全溶解。
步骤三:往反应桶内加入葡萄糖酸钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至葡萄糖酸钠完全溶解。
步骤四:往反应桶内加入磷酸三钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至磷酸三钠完全溶解,同时,将反应桶内的溶液的pH值控制在5.0-5.5之间。
步骤五:往反应桶内加入脂肪醇聚氧乙烯醚,控制搅拌速度为90转/min,搅拌时间为15分钟,使其充分反应,然后再缓慢加入余下1/3的上述重量比的去离子水,搅拌速度保持在92转/min的状态下搅拌45分钟制成中性除锈剂。
其中,该中性除锈剂制成工作液的方法为:首先在盛放容器内加入清水,其次,将步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内,然后,再次往盛放容器内加入清水,搅拌均匀后即制成中性除锈剂工作液。
其中,所述中性除锈剂工作液在制作的过程中,首次往盛放容器内加入清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为7:10,步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:5,再次加入盛放容器内的清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:10。
其中,该中性除锈剂的处理方法有浸泡式和涂刷式两种;所述浸泡式的处理方法为:首先将待处理工件完全浸没于中性除锈剂工作液中,处理温度为35℃,处理时间一般为10min,当遇到锈斑顽固的工件时,处理时间能适当延长至38min,或通过将中性除锈剂工作液的温度加热至55℃,以加快其反应速度,或直接采用中性除锈液来浸泡;当工件完成浸泡后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
其中,所述涂刷式的处理方法为:首先中性除锈剂工作液通过刷子直接涂刷在工件需要除锈的位置上;对于锈迹顽固的工件,其可在锈迹顽固的位置上反复涂刷2-3次,直至工件表面上的锈斑完全去除,当工件锈斑处理完毕后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
实施例3:
一种中性除锈剂,由下列重量比例成份组成:羟基乙叉三磷酸:3.5%、酒石酸:2.8%、柠檬酸:6.5%、苹果酸:4.5%、磷酸三钠:19% 、葡萄糖酸钠:0.48%、脂肪醇聚氧乙烯醚:2%和去离子水:61.22%。
该中性除锈剂的制备方法为:步骤一:首先将2/3上述重量比的去离子水倒入反应桶,然后,依次将酒石酸、柠檬酸和苹果酸加入到反应桶内进行搅拌,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至酒石酸、柠檬酸和苹果酸完全溶解。
步骤二:往反应桶内加入羟基乙叉三磷酸,搅拌速度控制为50转/min,搅拌至羟基乙叉三磷酸完全溶解。
步骤三:往反应桶内加入葡萄糖酸钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至葡萄糖酸钠完全溶解。
步骤四:往反应桶内加入磷酸三钠,搅拌速度为50转/min,搅拌至磷酸三钠完全溶解,同时,将反应桶内的溶液的pH值控制在5.0-5.5之间。
步骤五:往反应桶内加入脂肪醇聚氧乙烯醚,控制搅拌速度为96转/min,搅拌时间为15分钟,使其充分反应,然后再缓慢加入余下1/3的上述重量比的去离子水,搅拌速度保持在88转/min的状态下搅拌45分钟制成中性除锈剂。
其中,该中性除锈剂制成工作液的方法为:首先在盛放容器内加入清水,其次,将步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内,然后,再次往盛放容器内加入清水,搅拌均匀后即制成中性除锈剂工作液。
其中,所述中性除锈剂工作液在制作的过程中,首次往盛放容器内加入清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为7:10,步骤五制得的中性除锈剂加入盛放容器内的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:5,再次加入盛放容器内的清水的重量与中性除锈剂工作液的重量比例为1:10。
其中,该中性除锈剂的处理方法有浸泡式和涂刷式两种;所述浸泡式的处理方法为:首先将待处理工件完全浸没于中性除锈剂工作液中,处理温度为28℃,处理时间一般为10min,当遇到锈斑顽固的工件时,处理时间能适当延长至39min,或通过将中性除锈剂工作液的温度加热至58℃,以加快其反应速度,或直接采用中性除锈液来浸泡;当工件完成浸泡后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
其中,所述涂刷式的处理方法为:首先中性除锈剂工作液通过刷子直接涂刷在工件需要除锈的位置上;对于锈迹顽固的工件,其可在锈迹顽固的位置上反复涂刷2-3次,直至工件表面上的锈斑完全去除,当工件锈斑处理完毕后,将其取出后再放入到清水中漂洗干净,然后再按客户的需求进行下一步工序。
该中性除锈剂的工作原理为:本发明是利用酸在溶液中电离出H+与金属氧化物(即铁锈)发生复分解反应可将铁锈溶解生成金属离子,其离子方程式为:8H++Fe2O3 ·FeO=Fe2++2Fe3++4H2O 。本发明利用酒石酸和柠檬酸等有机酸来溶解,代替了以往的除锈剂是利用强酸来溶解锈迹,从而大大降低了对环境的污染。中性除锈剂工作液在反复使用中,随着Fe3+的离子不断增多,Fe3+会与铁发生归中反应,侵蚀钢铁表面,其离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,为解决此问题,本发明在配方中加入了磷酸四钠、葡萄糖酸钠等具有螯合性的稳定剂,使其能与溶液中的Fe3+形成稳定的络合物,防止Fe3+的富集而侵蚀工件,而加入羟基乙叉三磷酸可使经处理后的工件表面上形成一道保护层,使工件有足够的防锈时间来进行下一道工序。
对分别采用实验1、实验2和实验3的配比和方法制作的中性除锈剂与传统除锈剂进行性能测试,其检测项目和检测结果如下:
检测项目一:气味:实验1、实验2和实验3的测试结果均为:无气味。而传统的除锈剂检测结果为:有酸性刺激性气味。
检测项目二:长时间浸泡:实验1、实验2和实验3的检测结果均为:不改变工件表面。而传统除锈剂的检测结果为:易腐蚀工件。
检测项目三:水洗性:实验1、实验2和实验3的检测结果均为:不易水洗。而传统脱漆剂的检测结果为:容易水洗。
本发明的有益效果在于:
1、本发明不挥发,无刺激性气味,在节约药剂使用量的同时,有效改善了操作员工的工作环境。
2、本发明不含任何有毒物质,对人体无伤害。
3、本发明的工作液的pH为6-7,可使用不锈钢、PVC等材质作为盛放容器,选择范围广。
4、本发明不重金属、有机污染物,符合欧盟WEEE&RoHS指令要求。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。