CN115537827A - 中性环保型除锈剂及其制备方法 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明公开了一种中性环保型除锈剂，以重量份数计，由如下组分制成：羟基乙酸1.00～4.00份，枸橼酸3.00～10.00份，苯骈三氮唑8.00～12.0份，二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾25.0～35.0份，酒石酸钠10.0～15.0份，脂肪酸甘油酯1.00～4.00份，水24.0～50.0份。该中性环保型除锈剂呈中性，不含酸性也不含碱性物质；可在常温或者加温的状态下快速除去表面锈层和氧化物；废液可直接排放对环境友好，免去了污水处理难题；处理工艺及除锈剂配置方法简单；配方中添加少量非离子表面活性剂，可以除去少量油脂。
Description
技术领域
本发明涉及中性环保除锈技术领域，特别涉及一种中性环保除锈剂及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，随之而来的钢铁工业品以及制造业也大力发展，钢材表面的锈蚀问题日益严重，对钢材金属采取保护措施之前，除锈是必要的工艺流程。产生锈蚀的原因主要是钢材持续暴露在空气中，被空气氧化，其氧化物易脱落和被置换为其它金属氧化物。一般而言，传统的除锈方式有机械除锈和化学除锈两种。机械除锈的方式是由人工打磨，敲打或者抛丸机除锈，这种除锈方式不仅是劳动强度大，效率低，一些复杂工件的死角根本无法除锈彻底，而且伴随着大量的粉尘，污染周围环境与人体健康；化学除锈相对机械除锈有着速度快，效率高等优点，主要是与金属氧化物发生化学反应，生成可溶性盐，从而达到除锈的目的，但常规的除锈剂都是强酸型的，在除去表面锈蚀的前提下，释放大量氢气，处理过程容易发生氢脆和新的腐蚀现象，并且除锈以后废液排放也会造成对周边空气环境的污染。
中国专利CN98113057.7公开了一种冷却水系统使用的多功能添加剂,尤其适用于发动机冷却水系统除垢、阻垢、灭菌、缓蚀防锈、防暴沸等综合处理。其组成为:聚羧酸类0.1～25％、醇胺0～40％、氨羧络合剂0.1～30％、低级醇类0.1～60％、表面活性剂0.001～20％、苯骈三氮唑0.1～35％、余量为水。本品200g可保证20立升或少于20立升的冷却水系统正常运行3～4月。聚羧酸类稳定性较差，在复配过程中会有杂物生成，搅拌过程中会有大量泡沫产生，影响产品的除锈效果。因此需要选择合适的消泡剂，而过多的消泡剂会影响表面活性剂的乳化作用。
鉴于上述技术难题，需要调整配方，开发了中性环保除锈剂，溶液呈酸性，处理过程中无过量腐蚀，对环境无危害。
发明内容
本发明的目的在于克服上述酸性除锈剂技术难题和提供一种中性环保除锈剂以及制备方法。该中性环保型除锈剂不仅除锈效率快，而且性格温顺，对环境友好无污染。
本发明的中性环保型除锈剂，以重量份数计，由如下组分制成：
优选的，所述羟基乙酸的用量为1～3份。
优选的，所述枸橼酸的用量为5～6份。
优选的，所述二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾的用量为30～35份。
优选的，本发明的中性环保型除锈剂，以重量份数计，由如下组分制成：
所述羟基乙酸为有机弱酸，可以快速安全的清洗掉设备中锈垢，更重要的是适合奥氏体钢材的清洗与除锈，其分解产物也具有挥发性，羟基乙酸本身无腐蚀性，操作起来危险性更小，等同螯合剂的作用效果。
所述枸橼酸为有机弱酸作为有机弱酸与工件表面铁锈发生氧化还原发应，使得工件表面的铁锈被氧化成亚铁盐以及铁盐。
苯骈三氮唑为缓蚀剂，对工件工序中有短暂的缓蚀与防锈作用。
二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾与酒石酸钠为金属离子络合剂；二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾易溶于酸性环境，在酸性环境下其阻垢缓蚀和耐高温效果更好，无需添加其他分散剂，其稳定性能也优于其他络合剂。
脂肪酸甘油酯为非离子表面活性剂，不仅具有良好清除油污效果，其特性也比较稳定，对处理工件的槽液水质也有其杀菌作用。
所述的水为纯净水，水作为无机溶剂。
所述中性环保型除锈剂制备方法如下：
(1)将羟基乙酸、枸橼酸溶解于1/2～2/3水中，然后放入反应釜中，并加热至60℃～80℃，搅拌30～40分钟，让其溶解完全，至溶液澄清透明；
(2)依次加入苯骈三氮唑、二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾、酒石酸钠，搅拌1-2h；
(3)再向反应釜中加入脂肪酸甘油酯，搅拌10～20分钟，然后向反应釜中补加剩余的水，边加边搅拌(搅拌20～30分钟)，至溶液澄清呈无色透明或浅黄色，冷却至室温即可，得到中性环保型除锈剂。
本发明的有益效果如下：
产品呈中性，不含酸性也不含碱性物质；可在常温或者加温的状态下快速除去表面锈层和氧化物；废液可直接排放对环境友好，免去了污水处理难题；处理工艺及除锈剂配置方法简单；配方中添加少量非离子表面活性剂，可以除去少量油脂。
所述羟基乙酸与枸橼酸为有机弱酸；
本发明中性环保除锈剂的原理如下：
中性除锈剂作用下，金属表面的金属氧化物被除锈剂分子撞击，逐渐剥离下来，在这个过程中可能会用到渗透剂，加速除锈剂的侵蚀速度。本环保型除锈剂组分中羟基乙酸与枸橼酸共同作用与金属表面氧化物撞击反应，使得铁锈逐渐剥离下来，生成铁盐以及亚铁盐，随螯合物发生交联反应形成配合物，从钢铁表面脱落。
具体实施方案
本发明的技术方案进一步说明。
实施例1
中性环保型除锈剂以重量份数计，由如下组分制成：
上述中性环保型除锈剂制备方法如下：
步骤一，将羟基乙酸、枸橼酸溶解于20.0份的纯净水中，然后放入反应釜中，并加热至70℃～80℃，搅拌30分钟，让其溶解完全，至溶液澄清透明；
步骤二，依次加入苯骈三氮唑、二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾、13.0％的酒石酸钠，搅拌1h左右；
步骤三，再向反应釜中加入脂肪酸甘油酯，搅拌10分钟，然后向反应釜中补加16.0份的纯净水，边加边搅拌(搅拌20分钟)，至溶液澄清呈无色透明或浅黄色，冷却至室温即可，得到中性环保型除锈剂，PH值为6.2。
实施例2
中性环保型除锈剂其重量以重量份数计，由如下组分制成：
上述中性环保型除锈剂制备方法如下：
步骤一，将羟基乙酸、枸橼酸溶解于20.0份的纯净水中，然后放入反应釜中，并加热至70℃～80℃，搅拌50分钟，让其溶解完全，至溶液澄清透明；
步骤二，依次加入苯骈三氮唑、二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾、酒石酸钠，搅拌1.5h左右；
步骤三，再向反应釜中加入脂肪酸甘油酯，搅拌10分钟，然后向反应釜中补加11.0份的纯净水，边加边搅拌(搅拌30分钟)，至溶液澄清呈无色透明或浅黄色，冷却至室温即可，得到中性环保型除锈剂，PH值为6.5。
实施例3
中性环保型除锈剂其以重量份数计，由如下组分制成：
上述中性环保型除锈剂制备方法如下：
步骤一，将羟基乙酸、枸橼酸溶解于25.0份的纯净水中，然后放入反应釜中，并加热至70℃-80℃，搅拌1h，让其溶解完全，至溶液澄清透明；
步骤二，依次加入苯骈三氮唑、二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾、酒石酸钠，搅拌2.5h左右；
步骤三，再向反应釜中加入脂肪酸甘油酯，搅拌20分钟，然后向反应釜中补加13.0份的纯净水，边加边搅拌(搅拌1h)，至溶液澄清呈无色透明或浅黄色，冷却至室温即可，得到中性环保型除锈剂，PH值为7.5。
除锈效果测试
实验过程：取上述实施例1-3的中性环保型除锈剂各500ml，与纯净水按照体积比30％、40％、50％的比例配制成工作槽液，分别放入锈蚀程度且表面油污程度相同的冷轧板，浸泡不同时间，检查冷轧试板除锈效果并详细记录如下表1-3。
表1
表2
表3
从以上数据可以看出，本发明中性环保型除锈剂拥有很强的除锈能力，除锈槽液配比浓度在30.0％～50.0％之间即可，加温的情况下除锈速度更快，且浸泡30分钟左右就可完全除去表面氧化皮。
本发明的中性环保型除锈剂的理化标准：
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种中性环保型除锈剂，其特征在于，以重量份数计，由如下成分制成：以重量份数计，由如下组分制成：羟基乙酸1.00～4.00份，枸橼酸3.00～10.00份，苯骈三氮唑8.00～12.0份，二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾25.0～35.0份，酒石酸钠10.0～15.0份，脂肪酸甘油酯1.00～4.00份，水24.0～50.0份。
2.根据权利要求1所述的中性环保型除锈剂，其特征在于，所述羟基乙酸的用量为1～3份。
3.根据权利要求1所述的中性环保型除锈剂，其特征在于，所述枸橼酸的用量为5～6份。
4.根据权利要求1所述的中性环保型除锈剂，其特征在于，所述二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾的用量为30～35份。
5.根据权利要求1所述的中性环保型除锈剂，其特征在于，以重量份数计，由如下组分制成：羟基乙酸1.00份，枸橼酸5.00份，苯骈三氮唑10.0份，二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾33.0份，酒石酸钠12.0份，脂肪酸甘油酯1.00份，水38.0份。
6.根据权利要求1所述中性环保型除锈剂的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：(1)将羟基乙酸、枸橼酸溶解于1/2～2/3的所需水中，然后放入反应釜中，并加热至60℃～80℃，搅拌30～40分钟，让其溶解完全，至溶液澄清透明；(2)依次加入苯骈三氮唑、二乙烯三胺五甲基叉膦酸钾、酒石酸钠，搅拌1～2h；(3)再向反应釜中加入脂肪酸甘油酯，搅拌10～20分钟，然后向反应釜中补加剩余的水，边加边搅拌，至溶液澄清呈无色透明或浅黄色，冷却至室温即可。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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