CN109628940B - 一种多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂，该中性除锈剂包含如下重量百分比的原料：多羟基苯甲酸类化合物0.1～10％；分散介质80～99.9％；辅助试剂0～10％。其中，多羟基苯甲酸类化合物为多羟基苯甲酸或其水合物，分散介质为纯水，如蒸馏水、去离子水等，辅助试剂包括pH调节剂，还可包括防冻剂。本发明的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂以多羟基苯甲酸类化合物为主除锈剂，具有较好的除锈效果和安全性，该除锈剂的pH在5.5～7.0范围内，接近中性，对设备产生腐蚀较小；同时，该除锈剂具有防锈和钝化双重作用，除锈后的金属不易返锈，是新一代的环保型多功能中性除锈剂。

Description

一种多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂
技术领域
本发明涉及一种中性除锈剂，特别涉及一种多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂，属于金属表面除锈技术领域。
背景技术
金属表面除锈使用的除锈剂一般以无机强酸或者几种无机强酸复配而成，pH值绝大部分小于5.0，这类传统除锈剂具有除锈速度快、成本低、除锈彻底的优点，因此目前在工业和生活中仍被广泛使用。然而，强酸腐蚀性强，属于国家严控的危化品。此外，这类除锈剂在除锈过程中存在金属过度腐蚀、氢脆、污染环境及除锈后金属易返锈等诸多问题。
为彻底解决强酸除锈剂存在的问题，开发安全环保并能一定程度防止返锈的中性除锈剂具有重要意义。目前，金属表面除锈使用的中性除锈剂一般采用如下有机酸中的一种或者几种复配：苯甲酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、植酸、丙烯酸或聚丙烯等，虽然pH值可以大于5.0，甚至接近7.0中性，但是这些有机酸很难单独使用，需要配合金属螯合剂，如EDTA或其钠盐，协同发挥除锈作用。
发明内容
发明目的：针对现有的强酸性除锈剂存在的金属过度腐蚀、氢脆、污染环境、除锈后金属易返锈的问题以及中性除锈剂存在的有机酸无法单独使用等问题，本发明提供一种多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂。
技术方案：本发明所述的一种多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂，其pH在5.5～7.0范围内，包含如下重量百分比的原料：
多羟基苯甲酸类化合物 0.1～10％；
分散介质 80～99.9％；
辅助试剂 0～10％。
优选的，多羟基苯甲酸类化合物的重量百分比为3～6％。
其中，多羟基苯甲酸类化合物为多羟基苯甲酸或其水合物。优选的，多羟基苯甲酸为2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸、2,3,4-三羟基苯甲酸、2,4,6-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸中的一种或几种；2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸、2,3,4-三羟基苯甲酸、2,4,6-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸的化学结构依次如下：
Figure BDA0001951436510000021
较优的，分散介质为纯水，如蒸馏水、去离子水等。
辅助试剂可包括pH调节剂，pH调节剂的量为原料总量的0～10wt％，优选的，pH调节剂可为NaHCO3、Na2CO3、NaOH、KOH中的一种或几种。辅助试剂中还可包括防冻剂，防冻剂的量可为原料总量的0～10wt％；较优的，防冻剂可为乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇等中的一种或几种。除pH调节剂和防冻剂外，辅助试剂中也可包括一些乳化剂，乳化剂的量可为原料总量的0～3wt％，其可为OP系列乳化剂和/或聚乙烯醇。
发明原理：多羟基苯甲酸类化合物中含有的羧基、酚羟基可以提供一定酸性，与金属锈中的氧化物、氢氧化物发生反应，同时分子中的多个羟基可以与反应产物进行配位，形成螯合物，分散到介质中，也可以通过添加一定量乳化剂帮助螯合物分散，pH调节剂可以确保产品的pH值维持在5.5～7.0之间；防冻剂可以调高产品的耐候性，特别是低温储存和使用环境。另外，因为分子中含有多个羟基，可以与金属发生络合作用，在金属表面形成保护层，起到防锈和钝化双重作用。
有益效果：与传统的强酸性金属除锈剂和其它中性除锈剂相比，本发明的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂以多羟基苯甲酸类化合物作为主除锈剂，具有较好的除锈效果和安全性，且无需另外添加螯合剂；而且，本发明的防锈剂pH在5.5～7.0范围内，接近中性，对设备产生腐蚀较小；另外，该除锈剂具有防锈和钝化双重作用，使得除锈后的金属不易返锈，是新一代的环保型多功能中性除锈剂。
附图说明
图1为实施例中采用本申请的中性除锈剂除锈的效果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明的一种多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂，pH在5.5～7.0范围内，可以清除金属表面的氧化锈物，适用于多种金属材质。
该多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂包含如下重量百分比的原料：
多羟基苯甲酸类化合物 0.1～10％；
分散介质 80～99.9％；
辅助试剂 0～10％。
其中，主除锈剂为多羟基苯甲酸类化合物，包括多羟基苯甲酸或其水合物；多羟基苯甲酸可为2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸、2,3,4-三羟基苯甲酸、2,4,6-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸中的一种或几种。一般而言，主除锈剂浓度越大除锈效果越好，浓度过低除锈时间长，而且除锈量小，但是浓度过大产品pH值低，需要加入较多pH调节剂，才能使除锈剂接近中性。因此，主除锈剂优选的含量范围为3～6％。
分散介质为纯水，如蒸馏水、去离子水等。
辅助试剂包括pH调节剂，pH调节剂选自NaHCO3、Na2CO3、NaOH、KOH等中的一种或几种，其含量为原料总量的0～10wt％；还可包括防冻剂，防冻剂可选自乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇等中的一种或几种，且防冻剂的量为原料总量的0～10wt％。除pH调节剂、防冻剂外，辅助试剂中还可包括一些乳化剂，其可为OP系列乳化剂和/或聚乙烯醇乳化剂，乳化剂的量为原料总量的0～3wt％。
该多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂的使用方法为：将多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂与水按1:0～20的比例混合，得到中性除锈水；将金属工件浸泡于中性除锈水中，处理约15～30分钟，锈迹自动消失或轻轻一擦即掉，通常锈蚀程度较轻时，可以用多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂与水1:20比例的除锈水浸泡15分钟，但对腐蚀严重的金属，用多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂与水1:0～3比例的除锈水浸泡处理30分钟左右。
本发明的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂具有防锈和钝化双重作用，除锈后的金属不易返锈，在室温条件下14天以内不返锈；除锈后如需长时间保存，可进一步配合使用防锈剂处理。
实施例1
原料及其重量百分比：
Figure BDA0001951436510000041
将以上重量百分比的试剂混合搅拌溶解，制备得到多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂。将表面具有铁锈的铁片浸泡在中性除锈剂与水1:10的混合液中约30分钟，取出铁片，蒸馏水冲洗，擦拭或者空气干燥后即完成除锈过程。
铁片除锈前后如图1所示。除锈结果如下表1。除锈后的铁片在室温下放置，14天内不返锈。
实施例2
原料及其重量百分比：
3,4,5-三羟基苯甲酸 0.1％
蒸馏水 99.9％
将以上重量百分比的试剂混合搅拌溶解，制备得到多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂。将表面具有铁锈的铁片浸泡在中性除锈剂中约30分钟，取出铁片，蒸馏水冲洗，擦拭或者空气干燥后即完成除锈过程。
除锈结果如下表1，除锈后的铁片在室温下放置，14天内不返锈。
实施例3
原料及其重量百分比：
Figure BDA0001951436510000042
Figure BDA0001951436510000051
将以上重量百分比的试剂混合搅拌溶解，制备得到多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂。将表面具有铁锈的铁片浸泡在中性除锈剂与水1:10的混合液中约30分钟，取出铁片，蒸馏水冲洗，擦拭或者空气干燥后即完成除锈过程。
除锈结果如下表1。除锈后的铁片在室温下放置，14天内不返锈。
实施例4
2,3-二羟基苯甲酸，3％
3,4-二羟基苯甲酸，3％
碳酸钠，4％
丙三醇，5％
OP-10，1％
蒸馏水，84％
将以上重量百分比的试剂混合搅拌溶解，制备得到多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂。将表面具有铁锈的铁片浸泡在中性除锈剂与水1:10的混合液中约30分钟，取出铁片，蒸馏水冲洗，擦拭或者空气干燥后即完成除锈过程。
除锈结果如下表1，除锈后的铁片在室温下放置，14天内不返锈。
表1实施例1～4除锈结果
Figure BDA0001951436510000052
由表1可以看到，本发明的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂除锈效果好，而且除锈前后质量变化小，说明其对金属产生的腐蚀较小。
对比例
使用pH＝1.0盐酸溶液作为除锈剂，对表面具有铁锈的铁片进行除锈。
将实施例1～4与对比例中除锈后的铁片均置于恒温恒湿箱中，条件：温度50℃，湿度98％，比较返锈性能。结果发现，对比例中采用稀盐酸除锈后的铁片表面在24小时后已经有明显返锈，而实施列1～4采用本发明的中性除锈剂除锈后的铁片在48小时后无返锈显现，可见，使用本发明的中性除锈剂除锈后，返锈现象明显降低。

Claims (6)

1.一种多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂在金属工件表面除锈中的应用，使用方法为：将多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂与水按1：0～20的比例混合，得到中性除锈水，将金属工件浸泡于中性除锈水中，处理15～30分钟即可，其特征在于，该中性除锈剂ph为5.5-7.0,由以下原料组成：
多羟基苯甲酸类化合物0.1～10％；
分散介质80～99.9％；
辅助试剂0～10％；
所述多羟基苯甲酸类化合物为2,3,4-三羟基苯甲酸、2,4,6-三羟基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸中的一种或几种；
所述分散介质为纯水；
所述辅助试剂为pH调节剂、防冻剂和乳化剂中的至少一种,辅助试剂用量不为0。
2.根据权利要求1所述的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂在金属工件表面除锈中的应用，其特征在于，所述多羟基苯甲酸类化合物的重量百分比为3～6％。
3.根据权利要求1所述的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂在金属工件表面除锈中的应用，其特征在于，所述多羟基苯甲酸类化合物为多羟基苯甲酸或其水合物。
4.根据权利要求1所述的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂在金属工件表面除锈中的应用，其特征在于，所述pH调节剂为NaHCO3、Na2CO3、NaOH、KOH中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂在金属工件表面除锈中的应用，其特征在于，所述防冻剂为乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的多羟基苯甲酸型水基中性除锈剂在金属工件表面除锈中的应用，其特征在于，所述乳化剂的量为原料总量的0～3wt％，该乳化剂为OP系列乳化剂和/或聚乙烯醇。
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