CN109778293B - 一种电解除锈防锈剂 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电解除锈防锈剂，包括除锈添加剂及硼硫酸酯；所述除锈添加剂为：钼酸盐、酒石酸、酒石酸钾钠C4O6H4Kna、柠檬酸；所述硼硫酸酯与除锈添加剂的重量比为：100:0.5～1:2～3:1～2:3～5。本发明不仅有快速、彻底的除锈、清理作用，并且可以在除锈后的基材表面覆盖一层牢固、致密的保护膜，防止再次生锈。

Description

一种电解除锈防锈剂
技术领域
本发明涉及除锈技术领域，尤其是涉及一种电解除锈防锈剂。
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，本申请提供了一种电解除锈防锈剂。本发明不仅有快速、彻底的除锈、清理作用，并且可以在除锈后的基材表面覆盖一层牢固、致密的保护膜，防止再次生锈。
本发明的技术方案如下：
一种电解除锈防锈剂，包括除锈添加剂及硼硫酸酯；
所述除锈添加剂为：钼酸盐、酒石酸、酒石酸钾钠C4O6H4Kna、柠檬酸；
所述硼硫酸酯与除锈添加剂的重量比为：100:0.5～1:2～3:1～2:3～5；
所述硼硫酸酯的制备步骤如下：
(1)将70～95份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜，加热到120～140℃，然后缓慢加入3～6份硼酸，加完后反应80～100分钟；
(2)反应完毕后降温至60～90℃，加入辅助剂3～8份，自然降温到常温；
(3)在真空下缓慢加入2～6份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至60～90℃，反应90～120分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂3～7份，反应100～160分钟。
优选的，所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
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。
所述的电解除锈剂的除锈方法为：将待除锈基材放入电解槽中，加入所述电解除锈剂和水，通电进行除锈，电压为3～20V。
本发明有益的技术效果在于：
本发明对于轻度锈、重度锈及氧化皮都有快速彻底的清除效果，视基材生锈的情况，将本发明的电解除锈剂加水配制成2～30wt％的电解除锈液，倒入电解槽中。将待除锈基材(可以是多件、大件，根据要处理的基材形状和数量来选择电解槽)放入电解槽中，通电3～20V进行除锈，一般2～20分钟即可完成除锈和清洁。经过本发明处理后的基材表面无锈迹、锈斑残留，被腐蚀部位恢复平整。
本发明除锈后，会在基材表面形成一层致密且结合牢固的保护膜，可以防止基材再次快速生锈。在高温高湿条件下也能持续一段时间不生锈。本发明无毒无害，无酸雾和腐蚀性，工人可以手动进行操作。
附图说明
图1为实施例2除锈前后的基材表面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，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
本实施例提供的电解除锈防锈剂包括除锈添加剂及硼硫酸酯；所述除锈添加剂为：钼酸铵、酒石酸、酒石酸钾钠C4O6H4Kna、柠檬酸；
所述硼硫酸酯与除锈添加剂的重量比为：100:0.5～1:2～3:1～2:3～5；
所述硼硫酸酯的制备步骤如下：
(1)将70～95份壬基酚聚氧乙烯醚NP-10投入反应釜，加热到120～140℃，然后缓慢加入3～6份硼酸，加完后反应80～100分钟；
(2)反应完毕后降温至60～90℃，加入辅助剂丙二醇3～8份，自然降温到常温；
(3)在真空下缓慢加入2～6份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至60～90℃，反应90～120分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂季戊四醇3～7份，反应100～160分钟。
对实施例1制备得到的除锈剂进行除锈实验。取普通碳素钢Q235B钢板，钢板表面30％的面积覆盖锈层。将生锈的钢板放置在电解槽中，将实施例1制备得到的除锈剂加水配成5％质量浓度的电解除锈液，浸没钢板，电解槽通电，电压为3V，通电5分钟后取出钢板，用清水冲洗干净，钢板表面恢复洁净光亮，表面无腐蚀、破坏。
实施例2
本实施例提供的电解除锈防锈剂包括除锈添加剂及硼硫酸酯；所述除锈添加剂为：钼酸钠、酒石酸、酒石酸钾钠C4O6H4Kna、柠檬酸；
所述硼硫酸酯与除锈添加剂的重量比为：100:0.5～1:2～3:1～2:3～5；
所述硼硫酸酯的制备步骤如下：
(1)将70～95份壬基酚投入反应釜，加热到120～140℃，然后缓慢加入3～6份硼酸，加完后反应80～100分钟；
(2)反应完毕后降温至60～90℃，加入辅助剂山梨糖醇3～8份，自然降温到常温；
(3)在真空下缓慢加入2～6份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至60～90℃，反应90～120分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙三醇3～7份，反应100～160分钟。
对实施例2制备得到的除锈剂进行除锈实验。取普通碳素钢Q235B钢板，钢板表面70％的面积覆盖锈层，如图1(a)所示。将生锈的钢板放置在电解槽中，将实施例1制备得到的除锈剂加水配成15％质量浓度的电解除锈液，浸没钢板，电解槽通电，电压为10V，通电10分钟后取出钢板，用清水冲洗干净，钢板表面恢复洁净光亮，表面无腐蚀、破坏，如图1(b)所示。
实施例3
本实施例提供的电解除锈防锈剂包括除锈添加剂及硼硫酸酯；所述除锈添加剂为：钼酸钠、酒石酸、酒石酸钾钠C4O6H4Kna、柠檬酸；
所述硼硫酸酯与除锈添加剂的重量比为：100:0.5～1:2～3:1～2:3～5；
所述硼硫酸酯的制备步骤如下：
(1)将70～95份壬基酚聚氧乙烯醚NP-15投入反应釜，加热到120～140℃，然后缓慢加入3～6份硼酸，加完后反应80～100分钟；
(2)反应完毕后降温至60～90℃，加入辅助剂缩二甘油3～8份，自然降温到常温；
(3)在真空下缓慢加入2～6份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至60～90℃，反应90～120分钟；
(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂甘露醇3～7份，反应100～160分钟。
对实施例3制备得到的除锈剂进行除锈实验。取表面覆盖氧化皮的钢板(A级锈蚀)，将其放置在电解槽中，将实施例1制备得到的除锈剂加水配成30％质量浓度的电解除锈液，浸没钢板，电解槽通电，电压为20V，通电20分钟后取出钢板，用清水冲洗干净，钢板表面恢复洁净光亮，表面无腐蚀、破坏。
测试例：
对实施例2除锈后的普通碳素钢Q235B钢板进行生锈实验。除锈后用清水冲洗干净，然后置于不同空气环境中，记录钢板表面出现锈斑的时间，结果如表1所示。
表6(单位：天)
环境 实施例2除锈后钢板 普通Q235B钢板
25℃，45％RH 38 26
25℃，95％RH 30 15
40℃，45％RH 27 22
40℃，95％RH 20 9
这个实验表明本发明具有一定的防锈功能，恶劣条件下可以保证20～40天内不返锈。对于工作条件严苛的环境，如果除锈后不能马上做防锈工作，采用本发明可以争取宝贵的时间。

Claims (5)

1.一种电解除锈防锈剂，其特征在于包括除锈添加剂及硼硫酸酯；
所述除锈添加剂为：钼酸盐、酒石酸、酒石酸钾钠C4O6H4KNa、柠檬酸；
所述硼硫酸酯与除锈添加剂的重量比为：100 : 0.5~1 : 2~3 : 1~2 : 3~5；
所述硼硫酸酯通过以下方法制备得到：
（1）将70~95份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜，加热到120~140℃，然后缓慢加入3~6份硼酸，加完后反应80~100分钟；
（2）反应完毕后降温至60~90℃，加入辅助剂3~8份，自然降温到常温；
（3）在真空下缓慢加入2~6份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至60~90℃，反应90~120分钟；
（4）反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂3~7份，反应100~160分钟；
所述辅助剂选自丙二醇、丙三醇、缩二甘油、山梨糖醇、季戊四醇、木糖醇、甘露醇中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电解除锈防锈剂，其特征在于所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
3.根据权利要求1所述的电解除锈防锈剂，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。
4.根据权利要求1所述的电解除锈防锈剂，其特征在于所述各原料的纯度在99%以上。
5.权利要求1~4任一项所述的电解除锈防锈剂的除锈方法，其特征在于将待除锈基材放入电解槽中，加入所述电解除锈剂和水，通电进行除锈，电压为3~20V。
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