CN109652810B - 一种硼硫酸酯除锈剂 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种硼硫酸酯除锈剂。制备步骤如下：(1)将50～100份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜，加热到100～150℃，然后缓慢加入1～15份硼酸，加完后反应100～140分钟；(2)反应完毕后降温至60～100℃，加入辅助剂2～12份，自然降温到常温；(3)在真空下缓慢加入1～5份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至50～90℃，反应100～180分钟；(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂2～10份，反应100～180分钟，然后自然降温30℃以下，即得。本除锈剂具有快速、彻底的除锈能力，不仅除锈效果优于强酸或氮磷除锈剂，而且绿色环保，对人体也没有毒副作用。
Description
技术领域
本发明涉及除锈技术领域，尤其是涉及一种硼硫酸酯除锈剂。
背景技术
黑色金属、有色金属等材料置于室外或露天条件下容易生锈，不但影响外观质量，还会影响喷漆、粘接等工艺的正常进行，如不及时处理，更会造成材料的报废，导致不必要的经济损失。
第一代的除锈剂为强酸，酸能与铁锈及金属氧化物发生化学反应，生成可溶性盐类，从而达到除锈的目的，除锈的同时，酸又能和基础金属发生反应放出氢，氢能对铁锈和难溶的氧化皮产生压力，有利于他们的剥落和高价铁的还原，加速酸洗的过程，但传统的酸液处理方法也存在着明显的缺陷：即处理过程中大量氢气的产生会使钢材产生氢脆现象，引起金属的力学性能下降，影响钢铁本身的强度；同时易形成酸雾，影响操作人员的健康和腐蚀周围的设备及环境；酸液的消耗量也较大，增加处理成本；这类酸会对钢材形成过腐蚀。此外大量产生的残渣，需经常排放，既严重腐蚀工业管道，又污染土壤和环境。
第二代的除锈剂为含氮和磷的化学物质，虽然能克服第一代除锈剂对人体有害、产生酸雾、腐蚀基材等缺点，但是容易进入水系统中造成富营养化。目前第二代除锈剂对环境造成的危害已经日益引起人们的注意。开发新一代除锈产品迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种硼硫酸酯除锈剂。本除锈剂具有快速、彻底的除锈能力，不仅除锈效果优于强酸或氮磷除锈剂，而且绿色环保，对人体也没有毒副作用。
本发明的技术方案如下：
一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：
(1)将50～100份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜，加热到100～150℃，然后缓慢加入1～15份硼酸，加完后反应100～140分钟；
(2)反应完毕后降温至60～100℃，加入辅助剂2～12份，自然降温到常温；
(3)在真空下缓慢加入1～5份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至50～90℃，反应100～180分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂2～10份，反应100～180分钟，然后自然降温30℃以下，即得。
优选的，所述壬基酚聚氧乙烯醚选自NP-4、NP-7、NP-10、NP-15、NP-20中的至少一种。
优选的，所述辅助剂选自丙二醇、丙三醇、缩二甘油、山梨糖醇、环氧大豆油、季戊四醇、木糖醇、甘露醇中的至少一种。
所述各原料的纯度在99％以上。
本发明有益的技术效果在于：
本发明制备得到的除锈剂溶于水，不仅除锈能力强，而且还可以防治除锈后的基材生锈。本发明无毒无害，工人可以徒手进行操作。对于轻度锈的除锈效果如图1所示，手持生锈铁片在含有5wt％本除锈剂的水溶液中搅拌5秒钟后，锈迹就明显开始脱落下来；其中该铁片的上半部分是手持的部位，没有接触本除锈剂，故而仍然是黑色的，而下半部分因为浸泡在除锈剂中5秒，表面发亮，大部分锈迹已经除去，只有凹凸不平的地方还残留着铁锈。
对于重度锈的除锈效果如图2所示。将本除锈剂配制成20％的水溶液，采用浸泡+超声的方法进行除锈。图2上半部分的图片为生锈的零件，下半部分为将这些零件放入超声清洗池中超声浸泡10分钟后的表面形态，超声浸泡处理10分钟，就可以让零件焕然一新。
从上面两个实验可以看到，本除锈剂的特点有：浓缩性强，在使用时需要稀释；见效快，少则几秒，多则几分钟，即可见效；使用方便，不需要防护措施，可以手持待处理基材浸泡到除锈剂中，也可以喷洒除锈剂到待处理基材上，可以加以超声、搅拌等方法加快除锈速度。
附图说明
图1为手持生锈铁片在本除锈剂中搅拌5秒钟的表面形态图。
图2为生锈零件在本除锈剂中超声清洗5分钟后的表面形态图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。实施例所用各原料的纯度均在99％以上。
实施例1
一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：
(1)将50份壬基酚投入反应釜，加热到100℃，然后缓慢加入1份硼酸，加完后反应140分钟；
(2)反应完毕后降温至60℃，加入辅助剂山梨糖醇2份，自然降温到常温；
(3)在0.1Pa压力下缓慢加入1份S2O3，边加入边搅拌，加完后升温至50℃，反应180分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂山梨糖醇2份，反应100分钟，然后自然降温30℃以下，即得。
实施例2
一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：
(1)将60份壬基酚聚氧乙烯醚NP-10投入反应釜，加热到120℃，然后缓慢加入8份硼酸，加完后反应140分钟；
(2)反应完毕后降温至60℃，加入辅助剂丙三醇2份，自然降温到常温；
(3)在0.5Pa的压力下缓慢加入1份S2O3，边加入边搅拌，搅拌过程中保持温度为25～30℃；加完后升温至60℃，反应150分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙三醇2份，反应120分钟，然后自然降温30℃以下，即得。
实施例3
一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：
(1)将100份壬基酚聚氧乙烯醚NP-20投入反应釜，加热到150℃，然后缓慢加入15份硼酸，加完后反应100分钟；
(2)反应完毕后降温至100℃，加入辅助剂甘露醇12份，自然降温到常温；
(3)在10Pa压力下缓慢加入5份SO3，边加入边搅拌，加完后升温至90℃，反应100分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂木糖醇10份，反应150分钟，然后自然降温30℃以下，即得。
实施例4
一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：
(1)将80份壬基酚聚氧乙烯醚NP-10投入反应釜，加热到150℃，然后缓慢加入3份硼酸，加完后反应100分钟；
(2)反应完毕后降温至80℃，加入辅助剂丙三醇10份，自然降温到常温；
(3)在0.7Pa的压力下缓慢加入5份SO3，边加入边搅拌，搅拌过程中保持温度为20～25℃；加完后升温至80℃，反应100分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙三醇8份，反应150分钟，然后自然降温30℃以下，即得。
实施例5
一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：
(1)将70份壬基酚聚氧乙烯醚NP-4投入反应釜，加热到130℃，然后缓慢加入6份硼酸，加完后反应110分钟；
(2)反应完毕后降温至70℃，加入辅助剂环氧大豆油4份，自然降温到常温；
(3)在15Pa压力下缓慢加入3份S2O3，边加入边搅拌，加完后升温至70℃，反应130分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙二醇5份，反应160分钟，然后自然降温30℃以下，即得。
Claims (4)
1.一种硼硫酸酯除锈剂，其特征在于制备步骤如下：
（1）将50~100份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜，加热到100~150℃，然后缓慢加入1~15份硼酸，加完后反应100~140分钟；
（2）反应完毕后降温至60~100℃，加入辅助剂2~12份，自然降温到常温；
（3）在真空下缓慢加入1~5份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至50~90℃，反应100~180分钟；
（4）反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂2~10份，反应100~180分钟，然后自然降温30℃以下，即得。
2.根据权利要求1所述的硼硫酸酯除锈剂，其特征在于所述壬基酚聚氧乙烯醚选自NP-4、NP-7、NP-10、NP-15、NP-20中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的硼硫酸酯除锈剂，其特征在于所述辅助剂选自丙二醇、丙三醇、缩二甘油、山梨糖醇、环氧大豆油、季戊四醇、木糖醇、甘露醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的硼硫酸酯除锈剂，其特征在于各原料的纯度在99%以上。
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