CN107829097A - 一种水性除锈剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水性除锈剂及其制备方法,其包括以下步骤,S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散;S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为40‑70℃下混合搅拌均匀;S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂。本发明的除锈剂具有优异的除油除锈的效果。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域,具体涉及一种水性除锈剂。
背景技术
当今社会,金属的腐蚀已得到了广泛的研究和重视,随着钢铁工业和钢铁制造业的发展,世界钢铁产量约有十分之一因腐蚀而报废,我国每年生产钢材数亿吨,但因钢材生锈而蒙受上亿资产的损失,可见金属锈蚀对国民经济、对企业发展会造成严重的影响,同时金属腐蚀还危害人身安全,造成环境污染。
对金属制品采取各种防腐措施前,除锈是必要的工艺步骤。目前的除锈方法主要有机械法、化学法两大类。机械法是由人工敲铲、打磨和喷砂处理,缺点是劳动强度大、效率低、粉尘污染严重,且受到构件形状的限制,部分锈迹难以清除。化学法中的酸洗法具有效果好、效率高、工艺操作简单、成本低等一系列优点,是目前除锈剂的发展方向。但是酸洗法也存在着污染空气,除锈后工件需多次清洗的缺点,所以探索金属新型高效的除锈剂,研究新型除锈技术,克服目前酸洗办法中还存在的不足和缺点,是一项重要的工作。
发明内容
要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种水性除锈剂,解决目前酸洗办法中还存在的不足和缺点,能快速脱除金属表面的油污、锈迹氧化物等物质。
技术方案:一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸20-30份,聚丙烯酸钠10-20份,聚乙二醇(400)磷酸酯2-9份,异辛醇磷酸酯3-7份,二亚乙基三胺五乙酸4-13份,鞣酸5-10份,柠檬酸钠5-10份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯5-15份,十二烷基苯磺酸钠2-7份,十二碳醇10-18份,羧基化多壁碳纳米管5-15份,氨基化生物炭5-10份,水30-50份;
其制备方法为:
S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散30-60min,超声波功率为200-500W;
S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为40-70℃下混合搅拌均匀;
S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂。
进一步的,所述的一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸22-27份,聚丙烯酸钠15-20份,聚乙二醇(400)磷酸酯3-7份,异辛醇磷酸酯4-6份,二亚乙基三胺五乙酸6-10份,鞣酸7-9份,柠檬酸钠6-9份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯8-12份,十二烷基苯磺酸钠3-6份,十二碳醇11-15份,羧基化多壁碳纳米管8-13份,氨基化生物炭6-9份,水35-45份。
进一步的,所述的一种水性除锈剂,所述的氨基化生物炭按以下步骤制备而成,(1)将生物炭加入体积比为1:1的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中,搅拌1-2h后过滤用异丙醇清洗,然后烘干,(2)然后将步骤(1)处理的生物炭加入5-10M氨水溶液的混合溶液中,然后加入连二亚硫酸钠,搅拌10-30h,随后加入冰醋酸,加热至90-120℃,升温回流6h,然后过滤用异丙醇洗涤烘干即可,其中,生物炭、氨水溶液、连二亚硫酸钠、冰醋酸的重量比为1-2:20-25:4-6:30-40。
进一步的,所述的一种水性除锈剂,所述制备方法S1中,超声波分散50min,超声波功率为350-400W。
进一步的,所述的一种水性除锈剂,所述制备方法S2中,温度为55-65℃。
有益效果:本发明能快速脱除金属表面的油污、锈迹氧化物等物质,对金属基体不产生过腐蚀和氢脆现象,可广泛用在喷漆、电镀、氧化锌等的工件去油去锈,对轻锈的除锈时间最佳1分钟就可以清除完全,对于重锈的除锈时间最短4分钟即可清除,去油效果也非常好,可以达到99%。
具体实施方式
实施例1
一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸20份,聚丙烯酸钠20份,聚乙二醇(400)磷酸酯2份,异辛醇磷酸酯3份,二亚乙基三胺五乙酸4份,鞣酸10份,柠檬酸钠5份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯15份,十二烷基苯磺酸钠2份,十二碳醇18份,羧基化多壁碳纳米管5份,氨基化生物炭10份,水30份;
其制备方法为:
S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散30min,超声波功率为500W;
S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为40℃下混合搅拌均匀;
S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂;
其中,氨基化生物炭按以下步骤制备而成,(1)将生物炭加入体积比为1:1的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中,搅拌1h后过滤用异丙醇清洗,然后烘干,(2)然后将步骤(1)处理的生物炭加入5M氨水溶液的混合溶液中,然后加入连二亚硫酸钠,搅拌10h,随后加入冰醋酸,加热至90℃,升温回流6h,然后过滤用异丙醇洗涤烘干即可,其中,生物炭、氨水溶液、连二亚硫酸钠、冰醋酸的重量比为1:20:4:30。
实施例2
一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸30份,聚丙烯酸钠10份,聚乙二醇(400)磷酸酯9份,异辛醇磷酸酯7份,二亚乙基三胺五乙酸13份,鞣酸5份,柠檬酸钠10份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯5份,十二烷基苯磺酸钠7份,十二碳醇10份,羧基化多壁碳纳米管15份,氨基化生物炭5份,水50份;
其制备方法为:
S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散60min,超声波功率为200W;
S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为70℃下混合搅拌均匀;
S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂;
其中,氨基化生物炭按以下步骤制备而成,(1)将生物炭加入体积比为1:1的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中,搅拌2h后过滤用异丙醇清洗,然后烘干,(2)然后将步骤(1)处理的生物炭加入10M氨水溶液的混合溶液中,然后加入连二亚硫酸钠,搅拌30h,随后加入冰醋酸,加热至120℃,升温回流6h,然后过滤用异丙醇洗涤烘干即可,其中,生物炭、氨水溶液、连二亚硫酸钠、冰醋酸的重量比为2:25:6:40。
实施例3
一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸22份,聚丙烯酸钠20份,聚乙二醇(400)磷酸酯3份,异辛醇磷酸酯6份,二亚乙基三胺五乙酸10份,鞣酸7份,柠檬酸钠9份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯12份,十二烷基苯磺酸钠6份,十二碳醇11份,羧基化多壁碳纳米管13份,氨基化生物炭6份,水35份;
其制备方法为:
S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散50min,超声波功率为350W;
S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为55℃下混合搅拌均匀;
S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂;
其中,氨基化生物炭按以下步骤制备而成,(1)将生物炭加入体积比为1:1的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中,搅拌1.2h后过滤用异丙醇清洗,然后烘干,(2)然后将步骤(1)处理的生物炭加入5-10M氨水溶液的混合溶液中,然后加入连二亚硫酸钠,搅拌15h,随后加入冰醋酸,加热至90℃,升温回流6h,然后过滤用异丙醇洗涤烘干即可,其中,生物炭、氨水溶液、连二亚硫酸钠、冰醋酸的重量比为1.2:20:4.5:35。
实施例4
一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸27份,聚丙烯酸钠15份,聚乙二醇(400)磷酸酯7份,异辛醇磷酸酯4份,二亚乙基三胺五乙酸6份,鞣酸9份,柠檬酸钠6份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯8份,十二烷基苯磺酸钠3份,十二碳醇15份,羧基化多壁碳纳米管8份,氨基化生物炭9份,水45份;
其制备方法为:
S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散50min,超声波功率为400W;
S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为65℃下混合搅拌均匀;
S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂;
其中,氨基化生物炭按以下步骤制备而成,(1)将生物炭加入体积比为1:1的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中,搅拌2h后过滤用异丙醇清洗,然后烘干,(2)然后将步骤(1)处理的生物炭加入8M氨水溶液的混合溶液中,然后加入连二亚硫酸钠,搅拌25h,随后加入冰醋酸,加热至100℃,升温回流6h,然后过滤用异丙醇洗涤烘干即可,其中,生物炭、氨水溶液、连二亚硫酸钠、冰醋酸的重量比为2:22:5:36。
实施例5
一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸25份,聚丙烯酸钠18份,聚乙二醇(400)磷酸酯5份,异辛醇磷酸酯5份,二亚乙基三胺五乙酸8份,鞣酸8份,柠檬酸钠7份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯10份,十二烷基苯磺酸钠4份,十二碳醇13份,羧基化多壁碳纳米管11份,氨基化生物炭7份,水40份;
其制备方法为:
S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散50min,超声波功率为380W;
S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为60℃下混合搅拌均匀;
S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂;
其中,氨基化生物炭按以下步骤制备而成,(1)将生物炭加入体积比为1:1的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中,搅拌1-2h后过滤用异丙醇清洗,然后烘干,(2)然后将步骤(1)处理的生物炭加入8M氨水溶液的混合溶液中,然后加入连二亚硫酸钠,搅拌15h,随后加入冰醋酸,加热至95℃,升温回流6h,然后过滤用异丙醇洗涤烘干即可,其中,生物炭、氨水溶液、连二亚硫酸钠、冰醋酸的重量比为1.5:20:5:35。
对比例1
一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸20份,聚丙烯酸钠20份,聚乙二醇(400)磷酸酯2份,异辛醇磷酸酯3份,二亚乙基三胺五乙酸4份,鞣酸10份,柠檬酸钠5份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯15份,十二烷基苯磺酸钠2份,十二碳醇18份,水30份;
其制备方法为:
将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠,十二碳醇和水,在温度为40℃下混合搅拌均匀,然后过滤得到水性除锈剂;
对比例2
一种水性除锈剂,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸30份,聚丙烯酸钠10份,聚乙二醇(400)磷酸酯9份,鞣酸5份,柠檬酸钠10份,十二烷基苯磺酸钠7份,十二碳醇10份,羧基化多壁碳纳米管15份,氨基化生物炭5份,水50份;
其制备方法为:
S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散60min,超声波功率为200W;
S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,鞣酸,柠檬酸钠,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为70℃下混合搅拌均匀;
S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂;
其中,氨基化生物炭按以下步骤制备而成,(1)将生物炭加入体积比为1:1的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中,搅拌2h后过滤用异丙醇清洗,然后烘干,(2)然后将步骤(1)处理的生物炭加入10M氨水溶液的混合溶液中,然后加入连二亚硫酸钠,搅拌30h,随后加入冰醋酸,加热至120℃,升温回流6h,然后过滤用异丙醇洗涤烘干即可,其中,生物炭、氨水溶液、连二亚硫酸钠、冰醋酸的重量比为2:25:6:40。
性能试验
按照JB/T4323.2-1999的方法进行性能测定,进行除锈测试。从表1的数据可以看出,本发明的除锈剂能够有效的清除金属锈迹,对轻锈的除锈时间最佳1分钟就可以清除完全,对于重锈的除锈时间最短4分钟即可清除,去油效果也非常好,可以达到99%。
表1 除锈性能测试
Claims (5)
1.一种水性除锈剂,其特征在于,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸20-30份,聚丙烯酸钠10-20份,聚乙二醇(400)磷酸酯2-9份,异辛醇磷酸酯3-7份,二亚乙基三胺五乙酸4-13份,鞣酸5-10份,柠檬酸钠5-10份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯5-15份,十二烷基苯磺酸钠2-7份,十二碳醇10-18份,羧基化多壁碳纳米管5-15份,氨基化生物炭5-10份,水30-50份;
其制备方法为:
S1:将羧基化多壁碳纳米管和氨基化生物炭加入水中,超声波分散30-60min,超声波功率为200-500W;
S2:将聚天冬氨酸,聚丙烯酸钠,聚乙二醇(400)磷酸酯,异辛醇磷酸酯,二亚乙基三胺五乙酸,鞣酸,柠檬酸钠,苯基聚环氧乙烷磷酸酯,十二烷基苯磺酸钠和十二碳醇,在温度为40-70℃下混合搅拌均匀;
S3:将S1制备的溶液缓慢的加入S2制备的溶液中,边加入边搅拌,然后过滤得到水性除锈剂。
2.根据权利要求1所述的一种水性除锈剂,其特征在于,按重量份称取以下成分:聚天冬氨酸22-27份,聚丙烯酸钠15-20份,聚乙二醇(400)磷酸酯3-7份,异辛醇磷酸酯4-6份,二亚乙基三胺五乙酸6-10份,鞣酸7-9份,柠檬酸钠6-9份,苯基聚环氧乙烷磷酸酯8-12份,十二烷基苯磺酸钠3-6份,十二碳醇11-15份,羧基化多壁碳纳米管8-13份,氨基化生物炭6-9份,水35-35份。
3.根据权利要求1所述的一种水性除锈剂,其特征在于:所述的氨基化生物炭按以下步骤制备而成,(1)将生物炭加入体积比为1:1的浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中,搅拌1-2h后过滤用异丙醇清洗,然后烘干,(2)然后将步骤(1)处理的生物炭加入5-10M氨水溶液的混合溶液中,然后加入连二亚硫酸钠,搅拌10-30h,随后加入冰醋酸,加热至90-120℃,升温回流6h,然后过滤用异丙醇洗涤烘干即可,其中,生物炭、氨水溶液、连二亚硫酸钠、冰醋酸的重量比为1-2:20-25:4-6:30-40。
4.根据权利要求1所述的一种水性除锈剂,其特征在于:所述制备方法S1中,超声波分散50min,超声波功率为350-400W。
5.根据权利要求1所述的一种水性除锈剂,其特征在于:所述制备方法S2中,温度为55-65℃。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180323 |