CN112430819A - 一种除锈剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除锈剂及其制备方法,属于材料化学技术领域。按重量份数计,每1000份的除锈剂的成分包括100‑200份的有机酸盐、10‑50份的有机酸、5‑10份的氟化盐、1‑5份的钼酸盐以及1‑5份的缓蚀剂,余量为水,除锈剂不含无机酸。该除锈剂不使用盐酸和硫酸,对环境较为友好,该除锈剂呈中性,对设备腐蚀性低,无酸雾产生,使用安全,具有良好的除锈效果。其制备方法即将上述成分按配比混合,操作方便,适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及材料化学技术领域,具体而言,涉及一种除锈剂及其制备方法。
背景技术
黑色金属(钢材)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。
除锈剂也称为松锈剂,主要作用是松解生锈紧固件,润滑不能拆卸的紧固件,便于拆卸生锈的紧固件。它能在裸露的金属表面形成持久的防腐蚀保护,防止新的锈蚀形成。除锈剂也是理想的润滑冷却液,适用于不锈钢、铝板表面攻螺纹。还能有效清洁干燥电子设备,改善传导性能。
传统的除锈剂对环境危害大且存在较大安全隐患。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一包括提供一种除锈剂,该除锈剂呈中性,不使用盐酸和硫酸,对环境较为友好,对设备腐蚀性低,无酸雾产生,使用安全,具有良好的除锈效果。
本发明的目的之二包括提供一种上述除锈剂的制备方法,该制备方法操作方便,适于工业化生产。
本申请可这样实现:
第一方面,本申请提供一种除锈剂,按重量份数计,每1000份的除锈剂的成分包括100-200份的有机酸盐、10-50份的有机酸、5-10份的氟化盐、1-5份的钼酸盐以及1-5份的缓蚀剂,余量为水,该除锈剂不含无机酸。
在可选的实施方式中,每1000份的除锈剂的成分包括150-200份的有机酸盐、30-40份的有机酸、5-8份的氟化盐、2-4份的钼酸盐以及3-5份的缓蚀剂,余量为水。
在可选的实施方式中,每1000份的除锈剂的成分包括150份的有机酸盐、30份的有机酸、8份的氟化盐、3份的钼酸盐以及3份的缓蚀剂,余量为水。
在可选的实施方式中,有机酸盐为柠檬酸盐,优选为柠檬酸钠。
在可选的实施方式中,有机酸为草酸。
在可选的实施方式中,氟化盐包括氟化钠和氟化氢铵中的至少一种。
在可选的实施方式中,钼酸盐包括钼酸钠和钼酸铵中的至少一种。
在可选的实施方式中,缓蚀剂包括六次甲基四胺和硫脲中的至少一种。
在可选的实施方式中,每1000份除锈剂中还包括10-20份的表面活性剂。在优选地实施方式中,每1000份除锈剂中包括10-15份的表面活性剂,在更优地实施方式中,每1000份除锈剂中包括15份表面活性剂。
在可选的实施方式中,表面活性剂包括烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10中的至少一种。
第二方面,本申请提供如前述实施方式任一项除锈剂的制备方法,包括以下步骤:按配比混合各成分。
在可选的实施方式中,先将有机酸盐与水混合,随后再依次加入有机酸、氟化盐、钼酸盐以及缓蚀剂。
在可选的实施方式中,当成分中含有表面活性剂时,表面活性剂在缓蚀剂之后加入。
优选地,加料是按上一材料溶解完全后再加入下一材料的方式进行。
本申请的有益效果包括:
本申请提供的除锈剂中,有机酸盐的溶液呈弱碱性,具有很强的螯合能力,能较容易的将钢铁表面被氧化的铁离子螯合溶于槽液中。有机酸具有较强的除锈能力。氟化盐中的氟离子有很强的渗透能力,能快速将深锈蚀位的氧化物去除。钼酸盐的加入有助于提高清洗干净后的铁板防锈能力。缓蚀剂能够防止钢铁件的过腐蚀反应。上述各成分配合后能够使该除锈剂具有良好的除锈效果。并且,该除锈剂中不含无机酸(如盐酸和硫酸),对环境较为友好,对设备腐蚀性低,无酸雾产生,使用安全。
该除锈剂的制备方法为将上述成分按配比混合,操作方便,适于工业化生产。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请提供的除锈剂及其制备方法进行具体说明。
发明人通过研究得出:传统的除锈剂由于其成分中含有盐酸或硫酸,导致其对环境危害大且存在较大安全隐患。
鉴于此,本申请提出一种除锈剂,其能够在不使用无机酸的条件下,也具有良好的除锈功能。
具体的,本申请中,按重量份数计,每1000份的除锈剂的成分包括100-200份的有机酸盐、10-50份的有机酸、5-10份的氟化盐、1-5份的钼酸盐以及1-5份的缓蚀剂,余量为水,该除锈剂不含无机酸。
可参考地,有机酸盐可以为100份、120份、140份、150份、160份、180份或200份,也可以为110份、130份、170份或190份,还可以为100-200份范围内的其它任一重量值。
有机酸可以为10份、20份、30份、40份或50份,也可以为15份、25份、35份或45份等,还可以为10-50份范围内的其它任一重量值。
氟化盐可以为5份、6份、7份、8份、9份或10份,也可以为5.5份、6.5份、7.5份、8.5份或9.5份,还可以为5-10份范围内的其它任一重量值。
钼酸盐可以为1份、2份、3份、4份或5份,也可以为1.5份、2.5份、3.5份或4.5份,还可以为1-5份范围内的其它任一重量值。
缓蚀剂可以为1份、2份、3份、4份或5份,也可以为1.5份、2.5份、3.5份或4.5份,还可以为1-5份范围内的其它任一重量值。
值得说明的是,上述各成分可在各自范围内自由组合。
在一些可选的实施方式中,每1000份的除锈剂的成分可以包括150-200份的有机酸盐、30-40份的有机酸、5-8份的氟化盐、2-4份的钼酸盐以及3-5份的缓蚀剂,余量为水。
在一些优选的实施方式中,每1000份的除锈剂的成分包括150份的有机酸盐、30份的有机酸、8份的氟化盐、3份的钼酸盐以及3份的缓蚀剂,余量为水。
本申请中,有机酸盐为其溶液弱碱性有机酸盐。在可选的施方式中,有机酸盐可以为柠檬酸盐,如柠檬酸钠或柠檬酸铵。
在优选的实施方式中,有机酸盐为柠檬酸钠,其溶液呈弱碱性,有很强的螯合能力,能较容易的将钢铁表面被氧化的铁离子螯合溶于槽液中。
在可选的实施方式中,有机酸可以为草酸。草酸具有很强的除锈能力。
本申请中利用有机酸及有机酸盐的强络合能力将钢铁表面氧化的铁离子络合溶解进溶液中,以此达到除锈效果。
在可选的实施方式中,氟化盐包括氟化钠和氟化氢铵中的至少一种。氟化钠中氟离子有很强的渗透能力,能快速将深锈蚀位的氧化物去除。
在可选的实施方式中,钼酸盐包括钼酸钠和钼酸铵中的至少一种。钼酸盐的加入有助于提高清洗干净后的铁板防锈能力。
在可选的实施方式中,缓蚀剂可以包括六次甲基四胺和硫脲中的至少一种。其可防止钢铁件的过腐蚀反应。
承上所述,本申请提供的除锈剂中,有机酸盐的溶液呈弱碱性,具有很强的螯合能力,能较容易的将钢铁表面被氧化的铁离子螯合溶于槽液中。有机酸具有较强的除锈能力。氟化盐中的氟离子有很强的渗透能力,能快速将深锈蚀位的氧化物去除。钼酸盐的加入有助于提高清洗干净后的铁板防锈能力。缓蚀剂能够防止钢铁件的过腐蚀反应。上述各成分配合后能够使该除锈剂具有良好的除锈效果,例如可达到质量浓度为30%的盐酸或硫酸的同等除锈速度。并且,该除锈剂中不含无机强酸(如盐酸和硫酸),pH值呈中性,对环境较为友好,对设备腐蚀性低,无酸雾产生,使用安全。
进一步地,本申请中,每1000份除锈剂中还可包括10-20份的表面活性剂。可参考地,表面活性剂的用量可以为10份、12份、15份、18份或20份等,也可以为10-20份范围内的其它任一重量值。
在一些可选的实施方式中,每1000份除锈剂中包括10-15份的表面活性剂。在一些优选地实施方式中,每1000份除锈剂中包括15份表面活性剂。
值得说明的是,当除锈剂中包括表面活性剂时,对应的水的用量则相应减少,以使各成分最终加和为1000份。
在可选的实施方式中,表面活性剂例如可包括烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10中的至少一种。
本申请中,上述表面活性剂主要用于乳化清洗工件表面油污,起到除油效果。
此外,本申请还提供了上述除锈剂的制备方法,例如可包括以下步骤:按配比混合各成分。
在可选的实施方式中,先将有机酸盐与水混合,随后再依次加入有机酸、氟化盐、钼酸盐以及缓蚀剂。
当成分中含有表面活性剂时,表面活性剂在缓蚀剂之后加入,也即先将有机酸盐与水混合,随后再依次加入有机酸、氟化盐、钼酸盐、缓蚀剂以及表面活性剂。
在优选的实施方式中,加料是按上一材料溶解完全后再加入下一材料的方式进行。
上述制备方法操作方便,适于工业化生产。
进一步地,本申请还提供了上述除锈剂的使用方法,例如可参照:常温(10-35℃)下,将待清洗工件浸泡入上述除锈剂中,清洗时间按工件表面状态而定,以表面油污与锈蚀层清洗干净为准。清洗后工件再用自来水清洗干净即可进入后工序处理。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种除锈剂,具体为中性除油除锈剂,其经以下制备方法制备而得:
于873份的水中加入100份的柠檬酸钠,搅拌溶解后加入10份的草酸,搅拌溶解后加入5份的氟化钠,搅拌溶解后加入1份的钼酸钠,搅拌溶解后加入1份的六次甲基四胺,搅拌溶解后加入10份的烷基聚氧乙烯醚搅拌均匀。
上述中性除油除锈剂的应用方法:常温下,将待清洗工件浸泡入上述中性除油除锈剂中直至待清洗工件的表面油污以及锈蚀层被清洗干净。
实施例2
本实施例提供一种除锈剂,具体为中性除油除锈剂,其经以下制备方法制备而得:
于791份的水中加入150的柠檬酸钠,搅拌溶解后加入30份的草酸,搅拌溶解后加入8份的氟化钠,搅拌溶解后加入3份的钼酸钠,搅拌溶解后加入3份的六次甲基四胺,搅拌溶解后加入15份的烷基聚氧乙烯醚搅拌均匀。
上述中性除油除锈剂的应用方法:常温下,将待清洗工件浸泡入上述中性除油除锈剂中,直至待清洗工件的表面油污以及锈蚀层被清洗干净。
实施例3
本实施例提供一种除锈剂,具体为中性除油除锈剂,其经以下制备方法制备而得:
于710份的水中加入200的柠檬酸钠,搅拌溶解后加入50份的草酸,搅拌溶解后加入10份的氟化钠,搅拌溶解后加入5份的钼酸钠,搅拌溶解后加入5份的六次甲基四胺,搅拌溶解后加入20份的烷基聚氧乙烯醚搅拌均匀。
上述中性除油除锈剂的应用方法:常温下,将待清洗工件浸泡入上述中性除油除锈剂中,直至待清洗工件的表面油污以及锈蚀层被清洗干净。
实施例4
本实施例提供一种除锈剂,具体为中性除油除锈剂,其经以下制备方法制备而得:
于710份的水中加入200的柠檬酸钠,搅拌溶解后加入50份的草酸,搅拌溶解后加入10份的氟化钠,搅拌溶解后加入5份的钼酸铵,搅拌溶解后加入5份的六次甲基四胺,搅拌溶解后加入20份的烷基聚氧乙烯醚搅拌均匀。
上述中性除油除锈剂的应用方法:常温下,将待清洗工件浸泡入上述中性除油除锈剂中,直至待清洗工件的表面油污以及锈蚀层被清洗干净。
实施例5
本实施例与实施例2的区别在于:氟化盐为氟化氢铵,钼酸盐为钼酸铵,缓释剂为六次甲基四胺,表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10。
实施例6
本实施例与实施例2的区别在于:氟化盐为氟化氢铵与氟化钠的混合物,钼酸盐为钼酸铵和钼酸钠的混合物,缓释剂为六次甲基四胺和硫脲的混合物,表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。
实施例7
本实施例与实施例2的区别在于:成分中不含表面活性剂。
实施例8
本实施例与实施例2的区别在于:所有成分一次性混合。
试验例
以实施例1-4为例,以质量浓度为30%的盐酸等量代替实施例2中的草酸作为对照,取大小相同(10cm*5cm的生锈以及油污状态基本一致的待清洗工件(铁板)5块,将4块待清洗工件同时分别浸泡于实施例1-4提供的中性除油除锈剂以及对照组提供的除锈剂中,记录待清洗工件的表面油污以及锈蚀层被清洗干净所需的时间,其结果如表1所示:
表1结果
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对照组 | |
时间 | 8min | 5min | 6min | 6min | 5min |
对比实施例1-3可以看出,实施例2对应的各成分配比所得的中性除油除锈剂的除锈除油速度最快,效果最佳。对比实施例3和4可以看出,钼酸盐选自钼酸铵和钼酸钠的效果没有明显差异。对比实施例2和对照组可以看出,本申请提供的中性除油除锈剂除锈除油效果快,可达到质量浓度为30%的盐酸同等的除锈速度。
对比例
以实施例2为例,设置对比例1-6,除锈剂中部分成分用量如表2所示。
表2成分用量
柠檬酸钠 | 草酸 | 氟化钠 | 钼酸钠 | 六次甲基四胺 | |
实施例2 | 150 | 30 | 8 | 3 | 3 |
对比例1 | 180 | - | 8 | 3 | 3 |
对比例2 | - | 180 | 8 | 3 | 3 |
对比例3 | 155 | 33 | - | 3 | 3 |
对比例4 | 150 | 33 | 8 | 3 | - |
对比例5 | 50 | 30 | 8 | 3 | 3 |
对比例6 | 200 | 30 | 8 | 3 | 3 |
按上述试验例的方法进行测试,其结果如表3所示。
表3结果
对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | |
时间 | 9min | 12min | 8min | 6min | 10min | 6min |
由此可以看出,实施例2提供的除锈剂中柠檬酸钠、草酸、氟化钠以及六次甲基四胺之间具有一定的协同增效作用,并且,有机酸盐在本申请的范围之外会大大延长除锈除油时间。
综上所述,本申请提供的除锈剂的各成分配比合适,除锈剂的pH值为中性,对环境污染程度低,不含无机酸,腐蚀性小,危险性低。该中性除锈剂的除锈效果快,可达到30%的盐酸、硫酸的同等除锈速度。同时,该除锈剂还具有较快的除油效果。此外,该中性除锈剂使用简单,无酸雾产生,操作安全,对环境友好。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种除锈剂,其特征在于,按重量份数计,每1000份的所述除锈剂的成分包括100-200份的有机酸盐、10-50份的有机酸、5-10份的氟化盐、1-5份的钼酸盐以及1-5份的缓蚀剂,余量为水,所述除锈剂不含无机酸。
2.根据权利要求1所述的除锈剂,其特征在于,每1000份的所述除锈剂的成分包括150-200份的所述有机酸盐、30-40份的所述有机酸、5-8份的所述氟化盐、2-4份的所述钼酸盐以及3-5份的所述缓蚀剂,余量为水。
3.根据权利要求2所述的除锈剂,其特征在于,每1000份的所述除锈剂的成分包括150份的所述有机酸盐、30份的所述有机酸、8份的所述氟化盐、3份的所述钼酸盐以及3份的所述缓蚀剂,余量为水。
4.根据权利要求1-3任一项所述的除锈剂,其特征在于,所述有机酸盐为柠檬酸盐,优选为柠檬酸钠。
5.根据权利要求1-3任一项所述的除锈剂,其特征在于,所述有机酸为草酸。
6.根据权利要求1-3任一项所述的除锈剂,其特征在于,所述氟化盐包括氟化钠和氟化氢铵中的至少一种。
7.根据权利要求1-3任一项所述的除锈剂,其特征在于,所述钼酸盐包括钼酸钠和钼酸铵中的至少一种。
8.根据权利要求1-3任一项所述的除锈剂,其特征在于,所述缓蚀剂包括六次甲基四胺和硫脲中的至少一种。
9.根据权利要求1-3任一项所述的除锈剂,其特征在于,每1000份所述除锈剂中还包括10-20份的表面活性剂;
优选地,包括10-15份的所述表面活性剂,更优地,包括15份所述表面活性剂;
优选地,所述表面活性剂包括烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10中的至少一种。
10.如权利要求1-9任一项所述除锈剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按配比混合所述成分;
优选地,先将所述有机酸盐与水混合,随后再依次加入所述有机酸、所述氟化盐、所述钼酸盐以及所述缓蚀剂;
优选地,当所述成分中含有所述表面活性剂时,所述表面活性剂在所述缓蚀剂之后加入;
优选地,加料是按上一材料溶解完全后再加入下一材料的方式进行。
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