CN109778294B - 一种电解用硼硫酸酯除锈剂 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电解用硼硫酸酯除锈剂。制备步骤如下:(1)将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,自然降温到常温;(3)在真空下缓慢加入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,反应100~180分钟,再加入钼酸盐,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,尤其是涉及一种电解用硼硫酸酯除锈剂。
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,本申请提供了一种电解用硼硫酸酯除锈剂。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:
一种电解用硼硫酸酯除锈剂,制备步骤如下:
(1)将60~100份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜,加热到120~150℃,然后缓慢加入3~8份硼酸,加完后反应80~100分钟;
(2)反应完毕后降温至60~100℃,加入辅助剂3~10份,自然降温到常温;
(3)在真空下缓慢加入2~7份S2O3或SO3,边加入边搅拌,加完后升温至60~90℃,反应90~150分钟;
(4)反应完毕后降温到50℃以下,加入辅助剂3~8份,反应100~180分钟;
(5)反应完毕后,加入0.5~1份钼酸盐,混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂。
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。
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;
所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
所述各原料的纯度在99%以上。
所述的电解用硼硫酸酯除锈剂的除锈方法为:将待除锈基材放入电解槽中,加入所述电解用硼硫酸酯除锈剂和水,通3~20V电压进行除锈。
本发明有益的技术效果在于:
本发明制备得到的硼硫酸酯化合物本身具有良好的除锈能力,与钼酸盐混合后可以在通电情况下获得很强的除锈性能,对于重度锈、氧化皮等难除去的锈可以在短时间内清除,并且可以在基材上获得防锈膜,防止生锈。
钼酸盐在酸性槽液中具有很强的氧化性,并与主要成分硼硫酸酯化合物之间有很好的缓蚀协同作用。钼酸盐是常温较理想的金属氧化性促进剂。它既有加速作用,也可以起到缓蚀作用、活化作用、降低膜重的作用,形成的膜薄而致密。钼酸盐不仅提高除锈剂的防护性,涂装性,并可以降低除锈槽液中有效成分的消耗,减少沉渣的生成。溶液稳定性好,使用寿命长,操作简便,调整容易。钼酸盐促进剂不需要与其它氧化剂联合使用即可迅速成膜,而且不需要表调,可以减少工序,提高生产效率。
本发明在电解除锈时,无须对待除锈基材进行除油及预清洗工序,直接将待除锈基材放入电解槽中,加入本发明除锈剂,并根据生锈严重程度加入水,通电一段时间即可除锈。
对于轻度锈,将本发明除锈剂配成2~10%质量浓度的电解除锈液即可,通电压力3~5V,除锈时间2~5分钟;对于重度锈,将本发明除锈剂配成10~20%质量浓度的电解除锈液,通电压力5~15V,除锈时间5~10分钟;对于极难除去的锈(如热轧板表面的氧化铁),将本发明除锈剂配成20~30%质量浓度的电解除锈液,通电压力10~20V,除锈时间10~20分钟。
本发明无毒无害,无酸雾和腐蚀性,工人可以手动进行操作。除锈时间短,表面不残留,不腐蚀基材,并且除锈后基材表面光亮平整,具有防锈的性能。
附图说明
图1为实施例3除锈前的角钢表面形态图。
图2为实施例3除锈后的角钢表面形态对比图。
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
本实施例提供的电解用硼硫酸酯除锈剂的制备步骤如下:
(1)将60份壬基酚聚氧乙烯醚NP-20投入反应釜,加热到120℃,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60℃,加入辅助剂丙二醇3份,自然降温到常温;
(3)在真空下缓慢加入2份S2O3,边加入边搅拌,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3份,反应180分钟;
(5)反应完毕后,加入0.5份钼酸钠,混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂。
对实施例1制备得到的除锈剂进行除锈实验。取30mm*30mm*3mm大小的普通碳素钢Q235B钢板,置于温度为25℃、湿度为40%的环境中15天,钢板表面产生了一些薄锈。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8%质量浓度的电解除锈液,浸没钢板,电解槽通电,电压为5V,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用硼硫酸酯除锈剂的制备步骤如下:
(1)将80份壬基酚投入反应釜,加热到135℃,然后缓慢加入5份硼酸,加完后反应90分钟;
(2)反应完毕后降温至80℃,加入辅助剂缩二甘油6份,自然降温到常温;
(3)在真空下缓慢加入5份SO3,边加入边搅拌,加完后升温至75℃,反应120分钟;
(4)反应完毕后降温到50℃以下,加入辅助剂丙二醇6份,反应100分钟;
(5)反应完毕后,加入0.8份钼酸铵,混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂。
对实施例2制备得到的除锈剂进行除锈实验。取30mm*30mm*3mm大小的普通碳素钢Q235B钢板,置于温度为25℃、湿度为80%的环境中30天,钢板表面产生了重度锈层。将生锈的钢板放置在电解槽中,将实施例2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10V,通电7分钟后取出钢板,用清水喷射基材表面,冲洗干净,钢板表面恢复洁净光亮,表面无腐蚀、破坏。
实施例3
本实施例提供的电解用硼硫酸酯除锈剂的制备步骤如下:
(1)将100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8份硼酸,加完后反应80分钟;
(2)反应完毕后降温至100℃,加入辅助剂山梨糖醇10份,自然降温到常温;
(3)在真空下缓慢加入7份S2O3,边加入边搅拌,加完后升温至90℃,反应90分钟;
(4)反应完毕后降温到50℃以下,加入辅助剂季戊四醇8份,反应130分钟;
(5)反应完毕后,加入1份钼酸钠,混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂。
对实施例3制备得到的除锈剂进行除锈实验。取一段已经被严重腐蚀的角钢,如图1所示,该角钢不仅表面完全覆盖了氧化铁层,而且基材本身也有鼓泡现象。用夹具夹住生锈的角钢一段,另一端放置在电解槽中;将实施例3制备得到的除锈剂加水配成30%质量浓度的电解除锈液,浸没角钢端部;电解槽通电,电压为15V,通电15分钟后取出钢板,用清水冲洗干净,角钢表面形态如图2所示,可以看到浸没除锈液的部分表面锈迹全部除去。
Claims (5)
1.一种电解用硼硫酸酯除锈剂,其特征在于制备步骤如下:
(1)将60~100份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜,加热到120~150℃,然后缓慢加入3~8份硼酸,加完后反应80~100分钟;
(2)反应完毕后降温至60~100℃,加入辅助剂3~10份,自然降温到常温;
(3)在真空下缓慢加入2~7份S2O3或SO3,边加入边搅拌,加完后升温至60~90℃,反应90~150分钟;
(4)反应完毕后降温到50℃以下,加入辅助剂3~8份,反应100~180分钟;
(5)反应完毕后,加入0.5~1份钼酸盐,混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂;
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所述的电解用硼硫酸酯除锈剂,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所述的电解用硼硫酸酯除锈剂,其特征在于所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
4.根据权利要求1所述的电解用硼硫酸酯除锈剂,其特征在于所述各原料的纯度在99%以上。
5.权利要求1~4任一项所述的电解用硼硫酸酯除锈剂的除锈方法,其特征在于将待除锈基材放入电解槽中,加入所述电解用硼硫酸酯除锈剂和水,通3~20V电压进行除锈。
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