CN115747815A - 一种环保型中性除锈剂、其制备方法及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型中性除锈剂、其制备方法及其使用方法，其成分由以下重量百分比的原料组成：剥离剂20‑30％；分散剂8‑15％；复合缓蚀剂3.5‑6％；pH调节剂8‑10％；其余量为纯水；所述剥离剂由氢氧化物、羟基型化合物混合物和有机酸组成；所述分散剂由聚羧酸型化合物、钠盐和活性剂组成；所述复合缓蚀剂由六亚甲基四胺、主缓蚀剂和无机盐组成；所述pH调节剂为柠檬酸钠或/和碳酸钠。本发明的目的在于通过设计一种环保型中性除锈剂，使得除锈剂兑水后的基液呈中性，对工件表面、处理槽的腐蚀性弱，具有防沉淀且保护工件基体的功能，同时可通过添加水基溶剂使其具有去油渍的功能，提高除锈效率，工作废液处理成本低且环保，具有较高的经济效益。

Description

一种环保型中性除锈剂、其制备方法及其使用方法

技术领域

本发明涉及除锈剂技术领域，特别涉及一种环保型中性除锈剂、其制备方法及其使用方法。

背景技术

金属表面长时间接触空气中会发生氧化反应并在表面成锈，降低其强度、塑性、韧性等力学性能，也会破坏金属几何形状，缩短了设备的使用寿命；因此需要通过除锈的方式将金属表面的锈层清除，再进行电镀、喷漆等防锈处理。

传统的除锈工艺一般使用工业盐酸、工业硫酸等无机酸除锈，虽然成本低廉，但此类除锈剂腐蚀性强，容易使得工件产生“氢脆”的现象，且除锈后的废弃液对于环境污染大，废液需要处理的成本高，使用建浴除锈的方式在处理槽内加入此类除锈剂，容易腐蚀处理槽，同时也受《易制毒化学品管理条例》等管制，使其应用的范围有限。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明的目的在于通过设计一种环保型中性除锈剂、其制备方法及其使用方法，该除锈剂主要包括剥离剂，分散剂，复合缓蚀剂，pH调节剂，纯水；使得除锈剂兑水后的基液呈中性，对工件表面、处理槽的腐蚀性弱，具有防沉淀且保护工件基体的功能，同时可通过添加水基溶剂使其具有去油渍的功能，提高除锈效率，工作废液处理成本低且环保，具有较高的经济效益。

本发明所采用的技术方案是：一种环保型中性除锈剂，其成分由以下重量百分比的原料组成：剥离剂20-30％；分散剂8-15％；复合缓蚀剂3.5-6％；pH调节剂8-10％；其余量为纯水；所述剥离剂由氢氧化物、羟基型化合物混合物和有机酸组成；所述分散剂由聚羧酸型化合物、钠盐和活性剂组成；所述复合缓蚀剂由六亚甲基四胺、主缓蚀剂和无机盐组成；所述pH调节剂为柠檬酸钠或/和碳酸钠。

进一步的，所述还包括有水基溶剂3-5％；所述水基溶剂由丙二醇、异丙醇、一甲基二乙二醇醚中的一种或多种组成。

进一步的，所述氢氧化物为氢氧化钠或/和氢氧化钾，所述羟基型化合物混合物为羟基乙叉二膦酸、羟基乙叉二磷酸二钠、羟基乙叉二磷酸四钠、乙二胺四乙酸四钠盐中的一种或多种，所述有机酸为异辛酸或/和草酸。

进一步的，所述氢氧化物优选为氢氧化钠，所述羟基型化合物混合物优选为羟基乙叉二膦酸和乙二胺四乙酸四钠盐，所述有机酸优选为异辛酸。

进一步的，所述聚羧酸型化合物为聚丙烯酸、苯扎氯铵和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种组成，所述钠盐为葡萄糖酸钠或/和氯化钠，所述活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)或/和聚乙二醇。

进一步的，所述聚羧酸型化合物优选为聚丙烯酸，所述钠盐优选为葡萄糖酸钠和氯化钠，所述活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)。

进一步的，所述主缓蚀剂为苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二碳二元酸中的一种或多种，所述无机盐为氟化钠、亚硝酸钠、钼酸铵中的一种或多种。

进一步的，所述主缓蚀剂优选为苯甲酸钠和苯并三氮唑，所述无机盐优选为氟化钠。

采用上述技术方案，本发明为pH值为6.0的无色至淡黄色透明液体，具有轻微刺激性气味，在标准大气压下其密度为1.20±0.05g/cm³，并能以任意比溶于水中；

其中剥离剂中的氢氧化物、羟基型化合物混合物和有机酸的质量比重为1-2.2：2.8-3.5：0.7-2.3，且剥离剂中氢氧化钠、羟基乙叉二膦酸和乙二胺四乙酸四钠盐具有螯合作用，对锈层和杂质层发生溶解、剥落作用；分散剂中聚羧酸型化合物、钠盐和活性剂的质量比重为3.2-5：1-2：1.8-3.4，且分散剂中聚丙烯酸具有阻垢作用，防止脱落下来的锈蚀重新沉积在工件表面；复合缓蚀剂中的六亚甲基四胺、主缓蚀剂和无机盐的质量比重为1-3：0.6-2:0.5-1.8，且复合缓蚀剂中的六亚甲基四胺、苯甲酸钠、苯并三氮唑成分具有缓蚀作用，避免工件的基体被过度溶解，保护工件的基体；pH调节剂中的柠檬酸钠成分对于Ca、Mg、Fe等金属离子具有络合作用，增加除锈能力的同时可调节溶液pH值，使得废液处理成本降低；水基溶剂中的丙二醇可以溶解锈蚀工件表面的油污等，提高除锈效果，水基溶剂可根据需要添加。

本发明所采用的制备方法的技术方案是：包括如下步骤：

(1)根据所含百分比来准备所需重量的原料；

(2)将部分水先注入搅拌桶内，并在搅拌桶内依次添加剥离剂、分散剂、复合缓蚀剂；

(3)通过搅拌桶搅拌反应1～2min后，加入pH调节剂和水使得液面高度到达指定刻度线，并使得取样原液pH值为5.7～6.3；

(4)再次搅拌8～20min后，将原液定容、装瓶、打包。

采用上述技术方案，通过定量的剥离剂、分散剂、复合缓蚀剂添加至搅拌桶内加快反应速率，若需要水基溶剂则同时添加进搅拌桶内。

再通过pH调节剂调节pH值到6.0；从而满足大量制备，从而满足市场所需。

本发明所采用的使用方法的技术方案是：其可直接擦拭工件表面除锈或建浴除锈，所述建浴除锈包括以下步骤：

(1)将原液倒入处理槽内，配水稀释后，得到原液含量为10％～20％的溶液，且其溶液的pH值为6.5～7.2；

(2)将溶液使用温度调节至20～80℃内；

(3)将生锈的工件浸渍在溶液内5～30min后取出，从而完成除锈；

采用上述技术方案，当需要清除工件表面的锈迹时，将原液直接涂抹生锈位置进行擦拭；在建浴的过程中，根据工件表面的生锈程度确定原液配比浓度，对于轻微锈迹的工件，按照原液含量为10％的溶液进行配比除锈，对于重锈的工件，按照20％的溶液进行配比除锈；本发明在加温和、超声波辅助清洗的状态下除锈速度明显提高，最佳除锈温度为65℃，但在超过80℃的环境下，本发明容易失去除锈的功能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不限于此，以下百分数均表示质量百分数。

实施例1

一种环保型中性除锈剂，其成分由以下重量百分比的原料组成：

氢氧化钠5％、羟基乙叉二磷酸二钠9％、乙二胺四乙酸四钠盐7％、异辛酸3％、聚丙烯酸4.5％、葡萄糖酸钠0.8％、氯化钠0.8％、脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)3％、六亚甲基四胺1.5％、苯甲酸钠1.2％、苯并三氮唑1.2％、氟化钠0.8％、柠檬酸钠9.5％、其余量为纯水；

制备方法为：

(1)将水注入搅拌桶内，并在搅拌桶内依次添加氢氧化钠、羟基乙叉二磷酸二钠、乙二胺四乙酸四钠盐、异辛酸、聚丙烯酸、葡萄糖酸钠、氯化钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)、六亚甲基四胺、苯甲酸钠、苯并三氮唑、氟化钠；

(2)通过搅拌桶搅拌反应2min后，加入柠檬酸钠和水使得液面高度到达指定刻度线，并使得取样原液pH值达到6.0；

(3)再次搅拌8min后，将原液定容、装瓶、打包。

实施例2

一种环保型中性除锈剂，由氢氧化钠3％、氢氧化钾3％、羟基乙叉二膦酸9％、乙二胺四乙酸四钠盐3％、羟基乙叉二磷酸四钠2％、草酸5％、聚丙烯酸2.5％、苯扎氯铵2.5％、葡萄糖酸钠2.4％、脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)3.5％、六亚甲基四胺1.6％、十二碳二元酸2％、亚硝酸钠1.5％、钼酸铵1％、柠檬酸钠8％、一甲基二乙二醇醚2.5％其余量为纯水；

制备方法为：

(1)将水注入搅拌桶内，并在搅拌桶内依次添加氢氧化钠、氢氧化钾、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四乙酸四钠盐、羟基乙叉二磷酸四钠、草酸、聚丙烯酸、苯扎氯铵、葡萄糖酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)、六亚甲基四胺、十二碳二元酸、亚硝酸钠、钼酸铵、一甲基二乙二醇醚；

(2)通过搅拌桶搅拌反应2min后，加入柠檬酸钠和水使得液面高度到达指定刻度线，并使得取样原液pH值达到6.0；

(3)再次搅拌8min后，将原液定容、装瓶、打包。

实施例3

一种环保型中性除锈剂，由氢氧化钠5％、羟基乙叉二膦酸9％、羟基乙叉二磷酸四钠6％、草酸3.2％、聚丙烯酸3％、苯扎氯铵3％、葡萄糖酸钠1.2％、氯化钠1.2％、聚乙二醇3.5％、六亚甲基四胺1.5％、苯甲酸钠0.5％、苯并三氮唑0.5％、亚硝酸钠1％、柠檬酸钠10％、异丙醇3％、其余量为纯水；

制备方法为：

(1)将水注入搅拌桶内，并在搅拌桶内依次添加氢氧化钠、羟基乙叉二膦酸、羟基乙叉二磷酸四钠、草酸、聚丙烯酸、苯扎氯铵、葡萄糖酸钠、氯化钠、聚乙二醇、六亚甲基四胺、苯甲酸钠、苯并三氮唑、亚硝酸钠、异丙醇；

(2)通过搅拌桶搅拌反应2min后，加入柠檬酸钠和水使得液面高度到达指定刻度线，并使得取样原液pH值达到6.0；

(3)再次搅拌8min后，将原液定容、装瓶、打包。

实施例4

一种环保型中性除锈剂，由氢氧化钾6％、羟基乙叉二磷酸二钠12％、乙二胺四乙酸四钠盐6％、异辛酸6％、聚二甲基二烯丙基氯化铵8％、葡萄糖酸钠1.6％、聚乙二醇5.4％、六亚甲基四胺1.5％、十二碳二元酸2.4％、亚硝酸钠0.8％、碳酸钠8％、异丙醇5％、其余量为纯水；

制备方法为：

(1)将水注入搅拌桶内，并在搅拌桶内依次添加氢氧化钾、羟基乙叉二磷酸二钠、乙二胺四乙酸四钠盐、异辛酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵、葡萄糖酸钠、聚乙二醇、六亚甲基四胺、十二碳二元酸、亚硝酸钠、异丙醇；

(2)通过搅拌桶搅拌反应2min后，加入碳酸钠和水使得液面高度到达指定刻度线，并使得取样原液pH值达到6.0；

(3)再次搅拌8min后，将原液定容、装瓶、打包。

实施例5

一种环保型中性除锈剂，由氢氧化钠6％、羟基乙叉二磷酸10％、乙二胺四乙酸四钠盐6％、羟基乙叉二磷酸四钠2％、异辛酸5％、聚丙烯酸8％、葡萄糖酸钠1.6％、氯化钠1.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)4％、六亚甲基四胺2％、苯甲酸钠0.8％、苯并三氮唑0.8％、氟化钠0.8％、柠檬酸钠10％、丙二醇5％、其余量为纯水；制备方法为：

(1)将水注入搅拌桶内，并在搅拌桶内依次添加氢氧化钠、羟基乙叉二磷酸、乙二胺四乙酸四钠盐、羟基乙叉二磷酸四钠、异辛酸、聚丙烯酸、葡萄糖酸钠、氯化钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)、六亚甲基四胺、苯甲酸钠、苯并三氮唑、氟化钠、丙二醇；

(2)通过搅拌桶搅拌反应2min后，加入柠檬酸钠和水使得液面高度到达指定刻度线，并使得取样原液pH值达到6.0；

(3)再次搅拌8min后，将原液定容、装瓶、打包。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此本发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种环保型中性除锈剂，其特征在于，其成分由以下重量百分比的原料组成：剥离剂20-30％；分散剂8-15％；复合缓蚀剂3.5-6％；pH调节剂8-10％；其余量为纯水；

所述剥离剂由氢氧化物、羟基型化合物混合物和有机酸组成；所述分散剂由聚羧酸型化合物、钠盐和活性剂组成；所述复合缓蚀剂由六亚甲基四胺、主缓蚀剂和无机盐组成；所述pH调节剂为柠檬酸钠或/和碳酸钠。

2.根据权利要求1所述的一种环保型中性除锈剂，其特征在于：所述还包括有水基溶剂3-5％；所述水基溶剂由丙二醇、异丙醇、一甲基二乙二醇醚中的一种或多种组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型中性除锈剂，其特征在于：所述氢氧化物为氢氧化钠或/和氢氧化钾，所述羟基型化合物混合物为羟基乙叉二膦酸、羟基乙叉二磷酸二钠、羟基乙叉二磷酸四钠、乙二胺四乙酸四钠盐中的一种或多种，所述有机酸为异辛酸或/和草酸。

4.根据权利要求3所述的一种环保型中性除锈剂，其特征在于：所述氢氧化物优选为氢氧化钠，所述羟基型化合物混合物优选为羟基乙叉二膦酸和乙二胺四乙酸四钠盐，所述有机酸优选为异辛酸。

5.根据权利要求1或2所述的一种环保型中性除锈剂，其特征在于：所述聚羧酸型化合物为聚丙烯酸、苯扎氯铵和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种组成，所述钠盐为葡萄糖酸钠或/和氯化钠，所述活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)或/和聚乙二醇。

6.根据权利要求5所述的一种环保型中性除锈剂，其特征在于：所述聚羧酸型化合物优选为聚丙烯酸，所述钠盐优选为葡萄糖酸钠和氯化钠，所述活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚(N＝9)。

7.根据权利要求1或2所述的一种环保型中性除锈剂，其特征在于：所述主缓蚀剂为苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二碳二元酸中的一种或多种，所述无机盐为氟化钠、亚硝酸钠、钼酸铵中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的一种环保型中性除锈剂，其特征在于：所述主缓蚀剂优选为苯甲酸钠和苯并三氮唑，所述无机盐优选为氟化钠。

9.根据权利要求1或2所述的一种环保型中性除锈剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)根据所含百分比来准备所需重量的原料；

(2)将部分水先注入搅拌桶内，并在搅拌桶内依次添加剥离剂、分散剂、复合缓蚀剂；

(3)通过搅拌桶搅拌反应1～2min后，加入pH调节剂和水使得液面高度到达指定刻度线，并使得取样原液pH值为5.7～6.3；

(4)再次搅拌8～20min后，将原液定容、装瓶、打包。

10.根据权利要求1或2中任一项所述的一种环保型中性除锈剂的使用方法，其特征在于：其可直接擦拭工件表面除锈或建浴除锈，所述建浴除锈包括以下步骤：

(1)将原液倒入处理槽内，配水稀释后，得到原液含量为10％～20％的溶液，且其溶液的pH值为6.5～7.2；

(2)将溶液使用温度调节至20～80℃内；

(3)将生锈的工件浸渍在溶液内5～30min后取出，从而完成除锈。