CN109023405A - 一种钢材专用水基金属清洗剂 - Google Patents

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刘梅霞
王成
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    • C23GCLEANING OR DEGREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/24Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with neutral solutions
    • C23G1/26Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with neutral solutions using inhibitors

Abstract

本发明公开了一种钢材专用水基金属清洗剂,其原料包括:复合表面活性剂、羟丙基壳聚糖、氨基酸、2‑乙基己基硫酸钠、含均三嗪结构的化合物、植物提取物、对巯基苯硼酸、偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、钼酸盐插层锌铝铈水滑石、糠醇缩水甘油醚、硫脲、聚硅氧烷、水;复合表面活性剂为十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基磺酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混合物。本发明提出的钢材专用水基金属清洗剂,其清洗率高,缓蚀性能优异,满足钢材清洗的要求。

Description

一种钢材专用水基金属清洗剂
技术领域
[0001]本发明涉及金属清洗剂技术领域,尤其涉及一种钢材专用水基金属清洗剂。
背景技术
[0002]水基金属清洗剂主要由表面活性剂和缓蚀剂组成,其具有无毒无味、安全环保、成 本低廉的优点,近年来市场份额不断增加。然而,在实际使用过程中,水基金属清洗剂难以 清除金属表面的重油污,且由于水、溶解氧和氯离子等环境介质的存在,使得金属清洗时出 现的腐蚀状况较为严重。现有的水基金属清洗剂用于钢材清洗时存在清洗率低,缓蚀性不 是很好的现象,限制了其应用。
发明内容
[0003]基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种钢材专用水基金属清洗剂,其 清洗率高,缓蚀性能优异,满足钢材清洗的要求。
[0004]本发明提出的一种钢材专用水基金属清洗剂,其原料按重量份包括:复合表面活 性剂2-4.8份、羟丙基壳聚糖0 • 7-2份、氨基酸0.5-2份、2-乙基己基硫酸钠0 • 2-1.4份、含均 三嗪结构的化合物1 -2 • 8份、植物提取物0 • 05-0.38份、对巯基苯硼酸1 • 2-2 • 1份、偏硅酸钠 1-4份、葡萄糖酸钠3_7份、钼酸盐插层锌铝铈水滑石〇. 〇3-〇 • 28份、糠醇缩水甘油醚〇. 1-0 • 28份、硫脲0 • 01 -0 • 19份、聚硅氧烷0 • 1 -0 • 2份、水1 〇〇份;
[0005]其中,所述复合表面活性剂为十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基 苯基醚、十二烷基磺酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混合物。
[0006]优选地,复合表面活性剂中,十二焼基硫酸钠、氯代十六焼基吡啶、聚乙二醇辛基 苯基醚、十二烷基磺酸钠、月桂酰两性基二乙酸二钠的重量比为2-10:1-5:3-9:3-8:1-4。 [0007]优选地,所述氨基酸为组氨酸、赖氨酸、丙氨酸、甘氨酸中的一种或者多种的混合 物。
[0008]优选地,所述含均三嘆结构的化合物按照以下工艺进行制备:将三聚氯氰加入丙 酮中,在45_5(TC下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇,调节体系的pH值为中性,搅拌反应 200-350min,后处理得到物料A;将物料A加入甲苯中,在〇-3°C下加入对氨基苯磺酸钠,用氧 氧化钠水溶液调节体系的pH值为8-9,搅拌反应120-200min,反应结束后分层、除去水层,将 有机层洗涤后干燥、浓缩、冷却得到物料B;将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入l,4-二氧六环 中,加热至70-80°C,加入物料B,搅拌反应22_3Sh,反应结束后过滤,将滤液浓缩、重结晶得 到所述含均三嗪结构的化合物。
[0009]优选地,三聚氯氰、2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为1:0.97-1;物料奴对氨 基苯磺酸钠的摩尔比为1:1.02-1.1;N,N-二甲基-I,3-丙二胺、物料B的摩尔比为ui-1.15:1〇
[0010]优选地,所述植物提取物为海带提取物、麻竹竹叶提取物的混合物。
[0011] 优选地,海带提取物、麻竹竹叶提取物的重量比为3-9:2-7。
[0012]优选地,所述聚硅氧烷为聚醚接枝聚硅氧烷。
[0013]本发明所述钢材专用水基金属清洗剂,其原料中,具体选择了十二烷基硫酸钠、氯 代十六烧基吡啶、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基横酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混 合物作为复合表面活性剂,具有极高的表面活性,使其与羟丙基壳聚糖、氨基酸、2—乙基己 基硫fe钠配合,具有良好的协冋效应,清洗速度快,清洗率高,同时加入了硫脈,与复合表面 活性剂和轻丙基壳聚糖、氨基酸具有协同作用,提高了表面活性剂的螯合作用,赋予清洗剂 优异的缓蚀性能,降低了钢材的腐蚀速率;含均三嗪结构的化合物、植物提取物、对巯基苯 硼酸、偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、钼酸盐插层锌铝铈水滑石、糠醇缩水甘油醚配合加入体系中, 进一步提高了清洗剂的清洗效率,同时赋予清洗剂优异的缓蚀效果,使缓蚀效率达到 95.7%以上,腐蚀速率低于〇_〇56mg • cm-2 • h_1;具体在含均三嘆结构的化合物的制备过程 中,首先以三聚氯氰和2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇为原料,控制反应的条件,使三聚氯氰中 的一个活性氯与2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇中的羟基发生了取代反应,将2,2,6,6,-四甲 基-4-哌啶醇引入了三聚氯氰分子中,得到了物料A;之后将物料A与对氨基苯磺酸钠混合后 进行反应,对氨基苯磺酸中的氨基与物料A中的一个氯发生了反应,从而将对氨基苯磺酸引 入到了物料A中,得到了物料B,之后以物料B和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,控制反应的 条件,使物料B和N,N-二甲基-I,3-丙二胺中的伯氨发生了反应,从而将N,N—二甲基一 ^一丙 二胺引入到了物料B中得到了含均三嗪结构的化合物,将其加入清洗剂中,一方面,因分子 中引入了对氨基苯磺酸钠和N,N-二甲基-1,3-丙二胺,在水中溶解性好,另一方面,其分子 结构含有三嗪环结构和昵啶结构,具有较多的活性吸附中心,其形成的大ji键以及氮原子的 孤对电子均能与钢材表面原子的不饱和d轨道形成配位键,从而发生化学吸附,同时含均三 嗪结构的化合物具有较高的表面活性,可以吸附在钢材的表面,形成一层更为完整、致密且 稳固的保护膜,影响了阴极活性位点的析氢反应,阻碍了阳极金属的溶解过程,更好的保护 了钢材材料,与植物提取物、对巯基苯硼酸、钼酸盐插层锌铝铈水滑石、糠醇缩水甘油醚配 合,有效阻止了腐蚀介质与钢材的表面接触,抑制了腐蚀反应的发生,使钢材清洗后表面无 损伤、无腐蚀;偏硅酸钠、葡萄糖酸钠加入体系中,具有良好的皂化、润湿作用,能使清洗剂 保持碱性状态,充分发挥了复合表面活性剂与羟丙基壳聚糖、氨基酸、2-乙基己基硫酸钠的 去污作用,同时防止了油污再沉积,提高了清洗剂的清洗率。
[0014] 将本发明所述钢材专用水基金属清洗剂在5(TC下对钢材试样进行清洗6min,清洗 率达到99.6%以上,符合JB/T4323-1999的标准,能满足钢材材料金属清洗的要求。
具体实施方式
[0015]下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0016] 实施例1
[0017] 本发明提出的一种钢材专用水基金属清洗剂,其原料按重量份包括:复合表面活 性剂4.8份、羟丙基壳聚糖0.7份、氨基酸2份、2-乙基己基硫酸钠0.2份、含均三嗪结构的化 合物2.8份、植物提取物0.05份、对巯基苯硼酸2.1份、偏硅酸钠1份、葡萄糖酸钠7份、钼酸盐 插层锌铝铈水滑石0 • 03份、糠醇缩水甘油醚0.28份、硫脲0.01份、聚硅氧烷〇 • 2份、水100份; [0018]其中,所述复合表面活性剂为十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基 苯基醚、十二烷基磺酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混合物。
[0019] 实施例2
[0020] 本发明提出的一种钢材专用水基金属清洗剂,其原料按重量份包括:复合表面活 性剂2份、轻丙基壳聚糖2份、氨基酸0• 5份、2-乙基己基硫酸钠1.4份、含均三嗪结构的化合 物1份、植物提取物〇. 38份、对巯基苯硼酸1 • 2份、偏硅酸钠4份、葡萄糖酸钠3份、钼酸盐插层 锌铝铈水滑石〇 • 28份、糠醇缩水甘油醚〇 • 1份、硫脲〇 • 19份、聚硅氧烷0 • 1份、水1〇〇份;
[0021] 其中,所述复合表面活性剂为十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基 苯基醚、十二烷基磺酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混合物。
[0022] 实施例3
[0023]本发明提出的一种钢材专用水基金属清洗剂,其原料按重量份包括:复合表面活 性剂4.5份、羟丙基壳聚糖〇 •9份、氨基酸1.6份、2_乙基己基硫酸钠0.5份、含均三嗪结构的 化合物2 • 3份、植物提取物〇 • 1份、对巯基苯硼酸2份、偏硅酸钠2 • 8份、葡萄糖酸钠4份、钼酸 盐插层锌铝铈水滑石〇_26份、糠醇缩水甘油醚0.15份、硫脲〇.15份、聚硅氧烷0.14份、水1〇〇 份;
[0024]其中,所述复合表面活性剂为十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基 苯基醚、十二烷基磺酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混合物,且十二烷基硫酸钠、氯代十 六烷基吡啶、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基磺酸钠、月桂酰两性基二乙酸二钠的重量比为 2 : 5 : 3 : 8 : 1 ;
[0025] 所述氨基酸为组氨酸;
[0026]所述含均三嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备:将三聚氯氰加入丙酮中,在 50 °C下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇,调节体系的ph值为中性,搅拌反应2〇〇min,后处理 得到物料A;将物料A加入甲苯中,在:TC下加入对氨基苯磺酸钠,用氢氧化钠水溶液调节体 系的pH值为8,搅拌反应200min,反应结束后分层、除去水层,将有机层洗涤后千燥、浓缩、冷 却得到物料B;将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入1,4-二氧六环中,加热至7〇。(:,加入物料B,搅 拌反应38h,反应结束后过滤,将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物;其中, 三聚氯氰、2,2,6,6,_四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为1: 〇. 97;物料A、对氨基苯磺酸钠的摩尔 比为1:1 • 1 ;N,N-二甲基-1,3-丙二胺、物料B的摩尔比为1 .〇1:1;
[0027]所述植物提取物为海带提取物、麻竹竹叶提取物的混合物,且海带提取物、麻竹竹 叶提取物的重量比为3:7;
[0028]所述聚硅氧烷为聚醚接枝聚硅氧烷。
[0029] 实施例4
[0030]本发明提出的一种钢材专用水基金属清洗剂,其原料按重量份包括:复合表面活 性剂2 • 3份、羟丙基壳聚糖1 • 7份、氨基酸〇 • 9份、2-乙基己基硫酸钠1 • 2份、含均三嗪结构的 化合物1 • 5份、植物提取物0 • 37份、对巯基苯硼酸1 •7份、偏硅酸钠丨• 3份、葡萄糖酸钠6.2份、 钼酸盐插层锌铝铈水滑石0 • 1份、糠醇缩水甘油醚〇 • 27份、硫脲〇 • 〇7份、聚硅氧烷〇 • 18份、水 100 份;
[0031]其中,所述复合表面活性剂为十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基 苯基醚、十二烷基磺酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混合物,且十二烷基硫酸钠、氯代十 六烷基吡啶、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基磺酸钠、月桂酰两性基二乙酸二钠的重量比为 1〇:1:9:3:4; l〇〇32] 所述氨基酸为颗m酸、甘氨酸的混合物;
[0033]所述含均三嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备:将三聚氯氰加入丙酮中,在 45 °C下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇,调节体系的1;)11值为中性,搅拌反应35〇min,后处理 得到物料A;将物料A加入甲苯中,在(TC下加入对氨基苯磺酸钠,用氢氧化钠水溶液调节体 系的pH值为9,撹拌反应120min,反应结束后分层、除去水层,将有机层洗涤后干燥、浓缩、冷 却得至U物料B;将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入丄,4_二氧六环中,加热至8(rc,加入物柳,揽 拌反应22h,反应结束后过滤,将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物;其中, 三聚氯氰、2,2,6,6,_四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为1:1;物料A、对氨基苯磺酸钠的摩^比为 1: l.〇2;N,N-二甲基-1,3-丙二胺、物料B的摩尔比为1 • 15:1;
[0034]所述植物提取物为海带提取物、麻竹竹叶提取物的混合物,且海带提取物、麻竹竹 叶提取物的重量比为9:2;
[0035]所述聚娃氧烷为聚醚接枝聚硅氧烷。
[0036] 实施例5
[0037]本发明提出的一种钢材专用水基金属清洗剂,其原料按重量份包括:复合表面活 性剂3_2份、羟丙基壳聚糖1_5份、氨基酸丨.7份、2_乙基己基硫酸钠丨份、含均三嗪结构的化 合物2 • 1份、植物提取物0 •32份、对巯基苯硼酸丨• 7份、偏硅酸钠3 • 2份、葡萄糖酸钠5.5份、钼 酸盐插层锌铝铈水滑石〇 • 22份、糠醇缩水甘油醚〇 • 26份、硫脲〇 • 12份、聚硅氧烷〇 • 17份、水 100 份;
[0038]其中,所述复合表面活性剂为十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基 苯基醚、十二烷基磺酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混合物,且十二烷基硫酸钠、氯代十 六烷基吡啶、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基磺酸钠、月桂酰两性基二乙酸二钠的重量比为 7:3:8:5:2;
[0039]所述氨基酸为组氨酸、赖氨酸、丙氨酸、甘氨酸的混合物;
[0040]所述含均三嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备:将三聚氯氰加入丙酮中,在 47 °C下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇,调节体系的pH值为中性,搅拌反应32〇min,后处理 得到物料A;将物料A加入甲苯中,在2°C下加入对氨基苯磺酸钠,用氢氧化钠水溶液调节体 系的pH值为8,搅拌反应180min,反应结束后分层、除去水层,将有机层洗涤后干燥、浓缩、冷 却得到物料B;将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入i,4-二氧六环中,加热至76。〇,加入物料B,搅 拌反应29h,反应结束后过滤,将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物;其中, 三聚氯氰、2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为丨:〇. 99;物料A、对氨基苯磺酸钠的摩尔 比为1:1 _07;N,N-二甲基-1,3_丙二胺、物料B的摩尔比为1.1:1;
[0041]所述植物提取物为海带提取物、麻竹竹叶提取物的混合物,且海带提取物、麻竹竹 叶提取物的重量比为7:5;
[0042]所述聚娃氧烷为聚醚接枝聚娃氧烷。
[0043]以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢材专用水基金属清洗剂,其特征在于,其原料按重量份包括:复合表面活性剂 2-4 •8份、羟丙基壳聚糖0 • 7-2份、氨基酸0 • 5-2份、2-乙基己基硫酸钠0 • 2-1.4份、含均三嗪 结构的化合物1_2.8份、植物提取物0.05-0.38份、对巯基苯硼酸1.2-2.1份、偏硅酸钠1-4 份、葡萄糖酸钠3-7份、钼酸盐插层锌铝铈水滑石0.03-0.28份、糠醇缩水甘油醚0.1-0.28 份、硫脲0.01 -0.19份、聚硅氧烷0 • 1 -0 • 2份、水100份; 其中,所述复合表面活性剂为十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基苯基 醚、十二烷基磺酸钠和月桂酰两性基二乙酸二钠的混合物。
2. 根据权利要求1所述钢材专用水基金属清洗剂,其特征在于,复合表面活性剂中,十 二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基磺酸钠、月桂酰两性基 二乙酸二钠的重量比为2-10:1-5:3-9:3-8:1-4。
3. 根据权利要求1或2所述钢材专用水基金属清洗剂,其特征在于,所述氨基酸为组氨 酸、赖氨酸、丙氨酸、甘氨酸中的一种或者多种的混合物。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述钢材专用水基金属清洗剂,其特征在于,所述含均三 嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备:将三聚氯氰加入丙酮中,在45-50。(:下加入2,2,6, 6,-四甲基-4-哌啶醇,调节体系的pH值为中性,搅拌反应200-350min,后处理得到物料A;将 物料A加入甲苯中,在0-3°C下加入对氨基苯磺酸钠,用氢氧化钠水溶液调节体系的PH值为 S-9,搅拌反应12〇-2〇Omin,反应结束后分层、除去水层,将有机层洗涤后干燥、浓缩、冷却得 到物料B;将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入1,4-二氧六环中,加热至70-80。(:,加入物料B,搅 拌反应22_38h,反应结束后过滤,将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物。
5.根据权利要求4所述钢材专用水基金属清洗剂,其特征在于,三聚氯氰、2,2,6,6,-四 甲基_4_哌啶醇的摩尔比为1: 〇 • 97-1;物料A、对氨基苯磺酸钠的摩尔比为1:1.02-1.1; N,N-二甲基-1,3-丙二胺、物料B的摩尔比为1.01-1.15:1。
6.根据权利要求1-5中任一项所述钢材专用水基金属清洗剂,其特征在于,所述植物提 取物为海带提取物、麻竹竹叶提取物的混合物。
7.根据权利要求6所述钢材专用水基金属清洗剂,其特征在于,海带提取物、麻竹竹叶 提取物的重量比为3-9:2-7。
5. 根据权利要求1-7中任一项所述钢材专用水基金属清洗剂,其特征在于,所述聚硅氧 烷为聚醚接枝聚硅氧烷。
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CN111748269A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 青岛海尔智能技术研发有限公司 一种铝合金微通道换热器用防腐剂及其防护方法和换热器

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