CN107988609A - 一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂 - Google Patents

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陈珍珍
胡磊
王艳
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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Abstract

本发明公开了一种高效环保的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其组成包括磷酸30‑45％；有机膦酸7‑11％；乳化剂2‑3％；促进剂0.2‑0.5％；抑制剂5‑8％；以及余量的水。本发明提供的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，配合超声波清洗设备，可以快速去除钢铁表面油污、浮锈；通过延长超声时间，可以去除钢铁表面顽固锈迹以及退火等产生的氧化皮；除锈、除氧化皮后钢材不会产生氢脆，可以取代传统的盐酸型清洗剂。

Description

一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种用于钢铁表面的除油、除锈、除氧化皮清洗剂。
背景技术
现阶段我国工业发展速度迅猛，各领域中钢铁使用量逐年增加，钢铁除锈过程中造成的空气与环境污染日益严重。现有钢铁除锈方法有喷砂、机械打磨、除锈剂等，但都存在这样那样的问题和缺陷。
喷砂：使用喷砂机，成本高，投资大，耗电能，有噪音，喷出的粉末污染空气。
机械打磨：使用机电设备，除锈效果差，有死角(设备存在处理不到的边角)，有噪音，有污染。
强酸除锈：有酸气雾，易产生雾霾，污染空气和环境，对人体皮肤及呼吸系统都有极大危害；处理时间过长，会对钢铁工件整体有腐蚀，改变工件尺寸，易返锈。
传统除锈工艺一般使用工业盐酸、工业硫酸等无机酸除锈，虽然成本低廉，但环境污染大、废水处理成本高，而且受公安易制毒化学品管制的制约，使得用户在除锈工艺的报批、环保达标成为一大难题。
现有钢铁环保除锈剂通常还是会使用有机膦络合或者氢氟酸等进行除锈，该类除锈剂对返锈产品可以达到一定的除锈效果，但是对顽固锈迹以及退火等产生的氧化皮的除锈基本没有效果。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种高效环保的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，该清洗剂配合超声波清洗设备，可以快速去除钢铁表面油污、浮锈；通过延长超声时间，可以去除钢铁表面顽固锈迹以及退火等产生的氧化皮。除锈、除氧化皮后钢材不会产生氢脆，可以取代传统的盐酸型清洗剂。
为达到上述目的，本发明提出以下技术方案：一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其组分及其含量如下：
余量为去离子水。
优选的，所述的有机膦酸为二乙烯三胺五甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种或多种。
优选的，所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
优选的，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自TX-10、TX-12、TX-15。
优选的，所述异构醇聚氧乙烯醚选自乳化剂E-1310、E-1312。
优选的，所述的促进剂为聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐。所述聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐的分子量在400-600之间。
优选的，所述的抑制剂为甘油磷酸酯、二乙二醇磷酸酯中的一种或多种。
烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚是工业清洗常用的乳化剂，具有较好的润湿效果，本发明限定的TX-10、TX-12、TX-15、1310、1312具有较高的浊点，可以提高清洗温度，可以在较少乳化剂的条件下具有较高的清洁效果；但是，该类乳化剂无法对钢铁表面的氧化皮进行润湿、渗透，因此，无法实现氧化皮的去除，而磷酸对氧化皮的腐蚀速率较慢，也无法快速去除氧化皮。
本发明限定了使用的促进剂为聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐(分子量400-600)，聚氧丙烯醚一端具有较好的亲油性，可以快速渗透到氧化皮内部，将其改性成聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐，另一端具有较好的亲水性，可以快速将磷酸、有机膦酸带入氧化皮缝隙中，起到快速去除氧化皮的效果；聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐的分子量限定在400-600，这个区段的聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐具有较好的渗透性能，且在该条件下还可以溶解而不会析出，使体系更加均匀。
本发明限定抑制剂为磷酸酯，具有一定的促进渗透作用，还可以对钢铁表面起到抑制作用，防止过腐蚀产生氢脆。
本发明的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，利用渗透、润湿作用，使磷酸及有机膦酸快速到达钢铁氧化皮内部，起到快速瓦解氧化皮的作用，通过抑制剂与促进剂的协同作用，对钢铁表面进行缓蚀，从而起到防止过腐蚀氢脆问题。本发明不使用盐酸、硫酸等无机酸，减少环境污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其组分及其含量如下：
余量为去离子水。
优选的，所述的有机膦酸为二乙烯三胺五甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种或多种。
优选的，所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
优选的，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自TX-10、TX-12、TX-15。
优选的，所述异构醇聚氧乙烯醚选自乳化剂E-1310、E-1312。
优选的，所述的促进剂为聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐。所述聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐的分子量在400-600之间。
优选的，所述的抑制剂为甘油磷酸酯、二乙二醇磷酸酯中的一种或多种。
实施例1
一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其各组分及其含量为：磷酸：30％；二乙烯三胺五甲叉膦酸：2％；羟基乙叉二膦酸：9％；TX-12：1％；TX-15：1％；1310：1％；聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐0.5％；甘油磷酸酯4％；二乙二醇磷酸酯1％；余量为去离子水。
该清洗剂使用时，稀释一倍后超声85-90℃条件下超声清洗半小时。
实施例2
一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其各组分及其含量为：磷酸：40％；乙二胺四甲叉膦酸2％；氨基三甲叉膦酸3％；羟基乙叉二膦酸4％；TX-10：0.5％；TX-15：1％；1312：0.5％；聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐0.4％；甘油磷酸酯6％；二乙二醇磷酸酯1％；余量为去离子水。
该清洗剂使用时，稀释一倍后超声85-90℃条件下超声清洗半小时。
实施例3
一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其各组分及其含量为：磷酸：45％；氨基三甲叉膦酸2％；羟基乙叉二膦酸5％；TX-10：0.5％；TX-12：2％；1310：0.5％；聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐0.2％；甘油磷酸酯8％；余量为去离子水。
该清洗剂使用时，稀释一倍后超声85-90℃条件下超声清洗半小时。
分别将上述各实施例中得到的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂用于清洗钢铁工作，对清洗后的钢铁工件进行性能评估，结果如下：
实施例1 实施例2 实施例3
清洁能力 好 好 好
除锈能力 好 好 好
去处氧化皮能力 基本去除干净 去除干净 去除干净
氢脆 无 无 无
本发明的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，利用渗透、润湿作用，使磷酸及有机膦酸快速到达钢铁氧化皮内部，起到快速瓦解氧化皮的作用，通过抑制剂与促进剂的协同作用，对钢铁表面进行缓蚀，从而起到防止过腐蚀氢脆问题。本发明不使用盐酸、硫酸等无机酸，减少环境污染。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其特征在于，所述钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂的各组分及其含量如下：
2.根据权利要求1所述的一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其特征在于，所述的有机膦酸为二乙烯三胺五甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其特征在于，所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自TX-10、TX-12、TX-15。
5.根据权利要求3所述的一种钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其特征在于，所述异构醇聚氧乙烯醚选自乳化剂E-1310、E-1312。
6.根据权利要求1所述的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其特征在于，所述的促进剂为聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐。
7.根据权利要求6所述的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其特征在于，所述聚氧丙烯醚磷酸酯钾盐的分子量在400-600之间。
8.根据权利要求1所述的钢铁除油除锈除氧化皮清洗剂，其特征在于：所述的抑制剂剂为硫脲、甘油磷酸酯、二乙二醇磷酸酯中的一种或多种。
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