CN111218690A - 一种强力铁锈去除剂、使用方法以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种强力铁锈去除剂、使用方法以及制备方法。所述去除剂包括混合酸16‑22份、表面活性剂3‑8份、强化剂1‑5份、降凝剂2‑4份、超高分子量聚合物1‑6份、纳米颗粒2‑7份、有机溶剂与水10‑22份。采用该种配方的铁锈去除剂，其除锈效率大大提高，不到一小时即可去除厚度大于2㎝的锈层，且无需加热，去除效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及金属除锈剂技术领领域，尤其涉及一种强力铁锈去除剂、使用 方法以及制备方法。
背景技术
广泛应用于各行各业的钢铁制品在大气环境中极易生锈，进而会影响其性 能，给企业和社会带来了巨大损失。因此，对钢铁制品的表面进行除锈防腐处 理十分必要。除锈是钢铁制品防腐的基础工序，会直接影响后续的钝化防锈效 果。
目前，常用的除锈方法主要有机械法和化学法。机械法是通过机电设备进 行打磨除锈，不仅除锈效果差、有死角(例如：钢铁制品的边角、凹陷处)，而 且噪音大、粉尘污染严重。化学法是通过酸洗操作进行除锈，除锈效果相交机 械法有所提高，但是对于较厚的锈层，往往还需要辅助以加热等措施，造成能 源消耗，且使用环境有限。由此可见，传统的除锈剂已经无法满足钢铁行业可 持续发展的需求，开发新型高效除锈剂势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种种强力铁锈去除剂、使用方法以及 制备方法，以大大提高铁锈的去除效率，无需消耗额外的能源即可去除较厚锈 层。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种强力铁锈去除剂，包括
在一实施例中，所述强化剂为爆炸物。
在一实施例中，所述强化剂为硝基甲烷、硝酸铵、硝酸钾或硝基乙烷中的 一种或几种。
在一实施例中，所述纳米颗粒为石墨烯、二氧化钛或二氧化硅中的一种或 几种。
在一实施例中，所述混合酸为盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、酒石酸、草酸 或软脂酸中的一种或几种。
在一实施例中，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、硬脂酸或月 桂醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
在一实施例中，所述降凝剂为烷基萘、聚甲基丙烯酸酯或聚a-烯烃中的一 种或几种。
在一实施例中，所述超高分子量聚合物为有机硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯 颗粒或聚酰胺颗粒中的一种或几种。
一种采用上述强力铁锈去除剂去除铁锈的方法，包括：对于厚度小于2cm 的锈层，置于开放环境，利用所述去除剂浸泡20-30分钟；对于厚度2㎝的锈 层，置于密闭环境，利用所述去除剂浸泡30-50分钟。
一种制备上述强力铁锈去除剂的方法，
按照所述比例称重各原料；
将所述混合酸以及表面活性剂加入所述水中，边加入边搅拌，形成第一溶 液；
将所述强化剂、降凝剂、超高分子量聚合物以及纳米颗粒加入所述有机溶 剂中，边加入边搅拌边加热，所述加热温度为30-50℃，加热气氛为惰性气体， 搅拌时间为10-30分钟，形成第二溶液；
将第一溶液与第二溶液混合，得到所述去除剂。
本发明通过在铁锈去除剂中添加强化剂等有效成分，可大大提高铁锈的去 成效率，无需加热，短时间即可去除2㎝以上的锈层；经过除锈处理后的物件 室温下放置1-2个月不产生明显锈斑，3个月内不产生二次锈蚀，且不会腐蚀物 件，绿色环保，操作方便。
具体实施方式
本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限 制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中 以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本发明实施例如下，为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理 解，现说明本发明的具体实施方式。
一种强力铁锈去除剂，包括混合酸16-22份、表面活性剂3-8份、强化剂1-5 份、降凝剂2-4份、超高分子量聚合物1-6份、纳米颗粒2-7份、有机溶剂与 水10-22份。
采用该种配方的铁锈去除剂，其除锈效率大大提高，不到一小时即可去除 厚度大于2㎝的锈层，且无需加热，去除效果较好，且不会腐蚀物件本身。
其中，混合酸可以为无机酸与无机酸的混合，有机酸与有机酸的混合，也 可以是无机酸与有机酸的结合。由于无机酸与有机酸各有优缺点，如无机酸易 挥发，酸性强，除锈效果强，有机酸不易挥发，但是除锈能力较弱，优选为有 机酸与无机酸的混合。其中，无机酸与有机酸的比例为1:1-4:1；进一步优选为 2:1。采用此比例的混合酸，其除锈效果最好。进一步地，所述混合酸优选为盐 酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、酒石酸、草酸或软脂酸中的两种或多种。
强化剂可以为爆炸物或刻蚀剂，其可进一步加强除锈的效果。尤其对于较 厚的锈层，其可在酸蚀的基础上，通过强化剂，对于厚锈层进行爆破和蚀刻， 加速锈层的清除。优选为爆炸物，通过爆炸物在空气中的爆破，震碎锈层，使 其脱落。除锈时间可以缩短至少一个小时，同时，无需加热等额外操作，节省 能源，室温即可实现较厚锈层的快速清除。
在另一实施例中，该爆炸物为硝基甲烷、硝酸铵、硝酸钾或硝基乙烷中的 一种或几种。优选为硝基甲烷与硝酸铵的混合，比例为1:1-4:1，进一步优选为 2:1。采用此比例的爆炸物，其爆破效果最佳，除锈效果最高。
在另一实施例中，纳米材料为石墨烯、二氧化钛或二氧化硅中的一种或几 种。优选为石墨烯与二氧化钛的混合，比例为1:1-4:1，进一步优选为2:1。通 过添加纳米材料，可以进一步提高去除剂的负载量，同时具有较长的寿命、更 活泼的化学活性，能够使去除剂以较快的速度破壁而出，提高了去除剂的去除 速率。
在另一实施例中，所述表面活性剂可以为阴离子表面活性剂、阳离子表面 活性剂、例子表面活性剂或者非离子表面活性剂，也可以为他们的混合物。优 选为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、硬脂酸或月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。 进一步优选，上述三者的比例为2:1:1。
在另一实施例中，所述降凝剂为烷基萘、聚甲基丙烯酸酯或聚a-烯烃中的 一种或几种。通过添加降凝剂，可避免该铁锈去除剂的凝聚，方便使用，提高 使用效率。
在另一实施例中，所述超高分子量聚合物为有机硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲 酯颗粒或聚酰胺颗粒中的一种或几种。通过添加超高分子量聚合物，可以提高 除锈的效果，与不添加超高分子量聚合物对比，其除锈时间可提高5-10分钟。
在另一实施例中，所述有机溶剂可以为乙醇、乙醚或卤代烃中一种或多种， 只要能够溶解上述组分即可，在此不做限定。
在另一实施例中公开一种除锈的方法，其采用上述除锈剂，对于厚度小于 2cm的锈层，置于开放环境，利用所述去除剂浸泡20-30分钟；对于厚度2㎝ 的锈层，置于密闭环境，利用所述去除剂浸泡30-50分钟。采用此方法进行除 锈，经过除锈处理后的物件室温下放置1-2个月不产生明显锈斑，3个月内不 产生二次锈蚀，绿色环保，操作方便。
对于厚度较大的锈层，其去除比较顽固，现有的去除剂需要加热或者微波 等方法的协助去除，采用此除锈剂，针对2cm以上的锈层，不需要额外能量的 注入，仅需要至于密闭环境中，爆炸物的威力进一步提高，加速锈层的去除。
本申请的另一个实施例提供一种上述铁锈去除剂的制备方法，按照所述比 例称重各原料；
将所述混合酸以及表面活性剂加入所述水中，边加入边搅拌，形成第一溶 液；
将所述强化剂、降凝剂、超高分子量聚合物以及纳米颗粒加入所述有机溶 剂中，边加入边搅拌边加热，所述加热温度为30-50℃，加热气氛为惰性气体， 搅拌时间为10-30分钟，形成第二溶液；
将第一溶液与第二溶液混合，得到所述去除剂。其中，惰性气体可以为氩 气、氦气或者氮气等。
本发明还提供一强力铁锈去除剂的最佳实施例，包括混合酸20份、表面 活性剂6份、强化剂3份、降凝剂3份、超高分子量聚合物1-6份、纳米颗粒 2-7份、有机溶剂与水10-22份。其中，混合酸为硝酸及酒石酸，两者比例为 2:1；表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、硬脂酸及月桂醇聚氧乙烯醚的混 合物，三者比例为2:1:1；强化剂为硝基甲烷与硝酸铵的混合物，两者比例为 2:1。降凝剂为烷基萘及聚甲基丙烯酸酯的混合物，两者比例为1:1；超高分子 量聚合物为有机硅氧烷及聚甲基丙烯酸甲酯颗粒的混合物，两者比例为1:1； 纳米材料为石墨烯、二氧化钛的混合物，其尺寸均为26-80nm，比例为2:1； 有机溶剂为乙醇及乙醚的混合物，其中乙醇及乙醚的比例为1:1，有机溶剂与 水的比例为4:3。
针对1㎝的铁锈层，对采用上述铁锈去除剂、现有技术中的铁锈去除剂(无 机酸、有机酸、表面活性剂、络合剂、氟化铵及渗透剂混合物制备的)、仅有爆 炸物的铁锈去除剂(爆炸物含量与本申请相同)以及本申请不添加爆炸物的铁 锈去除剂进行比较，其三者的铁锈去除效果进行比较，得到表1：
表1不同除锈剂针对1cm铁锈去除情况
针对3㎝的铁锈层，对采用上述铁锈去除剂、现有技术中的铁锈去除剂(无 机酸、有机酸、表面活性剂、络合剂、氟化铵及渗透剂混合物制备的)、仅有爆 炸物的铁锈去除剂(爆炸物含量与本申请相同)以及本申请不添加爆炸物的铁 锈去除剂进行比较，其三者的铁锈去除效果进行比较，得到表2：
表2不同除锈剂针对3cm铁锈去除情况
由上述表1及表2的铁锈去除剂的使用效果可知，无论针对1㎝还是3㎝ 的铁锈层，采用本发明的铁锈去除剂，其去除效率明显优于其他三者，去除效 率也高出单纯爆炸物与不包含爆炸物的铁锈去除剂的铁锈去除率的简单叠加。 以3㎝使用30分钟后的除锈效果为例，采用本发明的铁锈去除剂的铁锈去除率 为85％，采用仅有爆炸物的铁锈去除剂的铁锈去除率为16％，采用不包含爆炸 物的铁锈去除剂的铁锈去除率为46％，后两者的简单叠加的去除率为62％，其 也低于本申请的铁锈去除率。这也就说明，采用本申请的铁锈去除剂，其通过 将爆炸物与一般除锈剂结合，其除锈效果得到了进一步的加强，两者具有相互 促进的作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种强力铁锈去除剂，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的强力铁锈去除剂，其特征在于，所述强化剂为爆炸物。
3.根据权利要求1所述的强力铁锈去除剂，其特征在于，所述强化剂为硝基甲烷、硝酸铵、硝酸钾或硝基乙烷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的强力铁锈去除剂，其特征在于，所述纳米颗粒为石墨烯、二氧化钛或二氧化硅中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的强力铁锈去除剂，其特征在于，所述混合酸为盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、酒石酸、草酸或软脂酸中的两种或多种。
6.根据权利要求1所述的强力铁锈去除剂，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、硬脂酸或月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的强力铁锈去除剂，其特征在于，所述降凝剂为烷基萘、聚甲基丙烯酸酯或聚a-烯烃中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的强力铁锈去除剂，其特征在于，所述超高分子量聚合物为有机硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒或聚酰胺颗粒中的一种或几种。
9.一种采用权利要求1-8任一项权利要求所述强力铁锈去除剂去除铁锈的方法，其特征在于，对于厚度小于2cm的锈层，置于开放环境，利用所述去除剂浸泡20-30分钟；对于厚度2㎝的锈层，置于密闭环境，利用所述去除剂浸泡30-50分钟。
10.一种制备权利要求1-8任一项权利要求所述强力铁锈去除剂的方法，其特征在于，
按照所述比例称重各原料；
将所述混合酸以及表面活性剂加入所述水中，边加入边搅拌，形成第一溶液；
将所述强化剂、降凝剂、超高分子量聚合物以及纳米颗粒加入所述有机溶剂中，边加入边搅拌边加热，所述加热温度为30-50℃，加热气氛为惰性气体，搅拌时间为10-30分钟，形成第二溶液；
将第一溶液与第二溶液混合，得到所述去除剂。
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