CN103046036A - 一种金属除锈防锈剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属除锈防锈剂及其制备方法、应用，所述金属除锈防锈剂包括磷酸、氧化锌、氢氧化铝、三聚磷酸钠、有机酸、表面活性剂、增稠剂和去离子水。该金属除锈防锈剂可一步处理完成金属表面的除锈、钝化、磷化，而且不含任何强酸、强碱，无毒、无烟雾和气味挥发，不污染环境，经处理后的金属表面可防锈半年以上，与漆层结合力强，是一种安全可靠、污染小、工艺简单、成本低的除锈防锈产品。

Description

一种金属除锈防锈剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种金属表面处理技术，尤其涉及一种金属除锈防锈剂及其制备方法。

背景技术

钢铁制品在大气中极易腐蚀，全世界每年因腐蚀而损失的钢铁数量十分巨大，为了解决钢铁制品的腐蚀，常需对钢铁表面采取各种防腐措施。目前工业上普遍使用的金属表面处理液主要是具有除锈、防锈、去污、磷化、钝化等功能，产品既有单一功能，也有多功能合一的。但在实际应用中，或因原料价格贵，成本高；或因除油除锈不彻底，防蚀性能，尤其是长期防蚀性能差；或因组成复杂不利于槽液稳定控制；或因处理过程中，产生大量酸雾，产品中含有强酸、强碱、重金属盐、氟化物等有毒物质，危及设备及操作人员的健康，因此应用有明显局限性。

中国专利申请号为85104742A中公开了一种钢铁除锈钝化工艺，除锈液组成为：盐酸(7～23％)、六次甲基四胺(0.7～1％)、十二或十六烷基硫酸钠(0.1～0.2％)、TX-10(0.05～0.2％)、6501(0.05～0.2％)，钝化液组成为：生石灰(0.5～4％)、亚硝酸钠(0.6～1.5％)、六次甲基四胺(0.05～0.15％)及水。采用该除锈及钝化工艺需用除锈池、钝化池、清水池等设备，工艺复杂、工序繁琐，增加了劳动强度及生产成本，并且除锈液及钝化液中含有毒物质，危害人员健康，污染环境。

中国专利公告号为CN86107238A公开了一种除油除锈剂，组成包括铝粉、六次甲基四胺、氢氧化钠、聚氧乙烯脂肪醇醚、环氧乙烷、磷酸和水。该除油除锈剂因原料中含有的环氧乙烷性质不稳定，不利于生产操作，且环氧乙烷毒性较大，危害操作人员健康，对环境污染也较大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的问题，提供了一种可在常温下使用的无毒、除锈速度快、防锈时间长的金属除锈防锈剂。

本发明的另一目的在于解决解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种除锈防锈剂的制备方法，该制备方法操作简单，安全可靠。

一种金属除锈防锈剂，按重量100％计，其原料为：

磷酸：      10～40％；

氧化锌：    0.1～5％；

氢氧化铝：  0.1～5％；

三聚磷酸钠：3～15％；

表面活性剂：1～15％；

增稠剂：    0.1～3％；

有机酸：    0～10％；

去离子水：  余量。

进一步地，如上所述的金属除锈防锈剂，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO、烷基酚聚氧乙烯醚APEO中的一种或几种。

进一步地，如上所述的金属除锈防锈剂，所述增稠剂为无机增稠剂、纤维素类增稠剂中的一种或几种。

进一步地，如上所述的金属除锈防锈剂，所述有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸、植酸中的一种或几种。

进一步地，如上所述的金属除锈防锈剂，所述脂肪醇聚氧乙烯醚AEO包括聚合度为6的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-6、聚合度为9的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚合度为15的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-15中的一种或几种。

进一步地，如上所述的金属除锈防锈剂，所述烷基醇聚氧乙烯醚APEO为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。

进一步地，如上所述的金属除锈防锈剂，所述无机增稠剂为膨润土、硅酸铝中的一种或几种。

进一步地，如上所述的金属除锈防锈剂，所述纤维素类增稠剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。

一种制备如上所述金属除锈防锈剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按如上所述金属除锈防锈剂的原料配比称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；

步骤2：按如上所述金属除锈防锈剂的原料配比称取表面活性剂、增稠剂和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；

步骤3：将A液和B液混合，并在搅拌下加如上所述金属除锈防锈剂原料配比的三聚磷酸钠和有机酸搅拌至均匀。

进一步地，如上所述金属除锈的制备方法，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO、烷基酚聚氧乙烯醚APEO中的一种或几种；所述增稠剂为无机增稠剂、纤维素类增稠剂中的一种或几种；所述有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸、植酸中的一种或几种。

本发明提供的金属除锈防锈剂，可一步完成金属表面的除锈、钝化、磷化，而且不含任何强酸、强碱、无毒，无烟雾和气味挥发，不污染环境，并且经过处理后的金属表面可防锈半年以上，与漆层结合力强，是一种安全可靠，污染小的除锈防锈产品；同时制备该金属除锈防锈剂的生产工艺简单、无需特殊设备；并且使用本发明的应用方法，其处理时间短，从而提高了工作效率。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种金属除锈防锈剂，按重量100％计，其原料为：

磷酸：        10～40％；

氧化锌：      0.1～5％；

氢氧化铝：    0.1～5％；

三聚磷酸钠：  3～15％；

表面活性剂：  1～15％；

增稠剂：    0.1～3％；

有机酸：    0～10％；

去离子水：  余量。

在优选情况下，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO、烷基酚聚氧乙烯醚APEO中的一种或几种；所述增稠剂为无机增稠剂、纤维素类增稠剂中的一种或几种；所述有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸、植酸中的一种或几种。

进一步地，在上述优选情况下，所述脂肪醇聚氧乙烯醚AEO包括聚合度为6的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-6、聚合度为9的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚合度为15的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-15中的一种或几种；所述烷基酚聚氧乙烯醚APEO为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；所述无机增稠剂为膨润土、硅酸铝中的一种或几种；所述纤维素类增稠剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。

实施例1：

本实施例中的金属除锈防锈剂，所用原料的重量百分比为：

磷酸：        18％；

氧化锌：      0.5％；

氢氧化铝：    0.5％；

三聚磷酸钠：  6％；

聚合度为9的脂肪醇聚氧乙烯醚：5％；

羧甲基纤维素：0.5％；

乙酸：        3％；

去离子水：    66.5％。

制备方法：按配方用量称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；称取配方用量的聚合度为9的脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；将A液和B液混合，并在搅拌下加入配方用量的三聚磷酸钠和乙酸搅拌至均匀的水溶液即可制成此种除锈防锈剂成品。

实施例2

本实施例中的金属除锈防锈剂，所用原料的重量百分比为：

磷酸：            25％；

氧化锌：          0.8％；

氢氧化铝：        0.8％；

三聚磷酸钠：      5％；

辛基酚聚氧乙烯醚：4％；

羧甲基纤维素：    0.4％；

乙酸：            1％；

去离子水：        63％。

制备方法：按配方用量称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；称取配方用量的辛基酚聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；将A液和B液混合，并在搅拌下加入配方用量的三聚磷酸钠和乙酸搅拌至均匀的水溶液即可制成此种除锈防锈剂成品。

实施例3

本实施例中的金属除锈防锈剂，所用原料的重量百分比为：

磷酸：          20％；

氧化锌：        0.6％；

氢氧化铝：      0.6％；

三聚磷酸钠：    8％；

聚合度为15的脂肪醇聚氧乙烯醚：3％；

羧甲基纤维素：  0.3％；

柠檬酸：        2.5％；

去离子水：      65％。

制备方法：按配方用量称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；称取配方用量的聚合度为15的脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；将A液和B液混合，并在搅拌下加入配方用量的三聚磷酸钠和柠檬酸搅拌至均匀的水溶液即可制成此种除锈防锈剂成品。

实施例4

本实施例中的金属除锈防锈剂，所用原料的重量百分比为：

磷酸：                              10％；

氧化锌：                            0.1％；

氢氧化铝：                          2.5％；

三聚磷酸钠：                        10％；

聚合度分别为6、9的脂肪醇聚氧乙烯醚：8％；

膨润土：                            3％；

甲酸：                              10％；

去离子水：                          56.4％。

制备方法：按配方用量称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；称取配方用量的聚合度分别为6、9的脂肪醇聚氧乙烯醚、膨润土和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；将A液和B液混合，并在搅拌下加入配方用量的三聚磷酸钠和甲酸搅拌至均匀的水溶液即可制成此种除锈防锈剂成品。

实施例5

本实施例中的金属除锈防锈剂，所用原料的重量百分比为：

磷酸：                              40％；

氧化锌：                            5％；

氢氧化铝：                          3％；

三聚磷酸钠：                        10％；

聚合度为6的脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚：10％；

膨润土、硅酸铝：                    0.1％；

去离子水：                          31.9％。

制备方法：按配方用量称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；称取配方用量的聚合度为6的脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、膨润土、硅酸铝和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；将A液和B液混合，并在搅拌下加入配方用量的三聚磷酸钠搅拌至均匀的水溶液即可制成此种除锈防锈剂成品。

实施例6

本实施例中的金属除锈防锈剂，所用原料的重量百分比为：

磷酸：                  20％；

氧化锌：                4％；

氢氧化铝：              5％；

三聚磷酸钠：            3％；

聚合度分别为6、9的脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚：15％；

甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素：              2％；

乙酸、丁酸、柠檬酸：                                  5％；

去离子水：                                            46％。

制备方法：按配方用量称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；称取配方用量的聚合度分别为6、9的脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；将A液和B液混合，并在搅拌下加入配方用量的三聚磷酸钠和乙酸、丁酸、柠檬酸的混合物搅拌至均匀的水溶液即可制成此种除锈防锈剂成品。

实施例7

本实施例中的金属除锈防锈剂，所用原料的重量百分比为：

磷酸：                  25％；

氧化锌：                2.5％；

氢氧化铝：              0.1％；

三聚磷酸钠：            15％；

聚合度分别为9、15的脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚：              1％；

硅酸铝、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素：    2％；

甲酸、乙酸、柠檬酸、植物酸：                            6％；

去离子水：                                              48.4％。

制备方法：按配方用量称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；称取配方用量的聚合度分别为9、15的脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、硅酸铝、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；将A液和B液混合，并在搅拌下加入配方用量的三聚磷酸钠和甲酸、乙酸、柠檬酸、植物酸的混合物搅拌至均匀的水溶液即可制成此种除锈防锈剂成品。

本发明金属除锈防锈剂中的表面活性剂可以为聚合度为6的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-6、聚合度为9的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚合度为15的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-15、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。

本发明金属除锈防锈剂中的增稠剂可以为膨润土、硅酸铝与甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素其中的一种或几种。

本发明的金属除锈防锈剂其pH值为0.5～1.5，为无色透明状，无刺激性气味。

本发明还提供一种金属除锈防锈剂的应用，其具体应用方式为：

实施例：8

选用实例1至7任意一种配方的金属除锈防锈剂，处理表面锈蚀冷轧板，室温下浸泡处理5分钟，取出，自然晾干2小时。

使用本实施例提供的应用方式进行除锈后，冷轧板表面无锈蚀物，且置于室内3个月后冷轧板表层仍无锈蚀现象。

实施例：9

选用实例1至7任意一种配方的金属除锈防锈剂，处理表面锈蚀冷轧板，室温下浸泡处理10分钟，取出，自然晾干6小时。

使用本实施例提供的应用方式进行除锈后，冷轧板表面无锈蚀物，且置于室内3个月后冷轧板表层仍无锈蚀现象。

实施例：10

选用实例1至7任意一种配方的金属除锈防锈剂，处理表面锈蚀冷轧板，室温下浸泡处理2分钟，取出，自然晾干1小时。

使用本实施例提供的应用方式进行除锈后，冷轧板表面无锈蚀物，且置于室内3个月后冷轧板表层仍无锈蚀现象。

本发明提供的金属除锈防锈剂可在常温下使用，且无毒、除锈速度快、附着力好并且其制作方法操作简单、安全可靠。

本发明的金属除锈防锈剂及其制备方法、应用，具有如下技术效果：

(1)、本发明生产工艺简单，无需特殊设备；

(2)、其处理时间短，提高工作效率；

(3)、其具有除锈和防锈双重功效；

(4)、除锈时间短，防锈时间长，与漆层附着力好。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种金属除锈防锈剂，其特征在于：按重量100％计，其原料为：

磷酸：      10～40％；

氧化锌：    0.1～5％；

氢氧化铝：  0.1～5％；

三聚磷酸钠：3～15％；

表面活性剂：1～15％；

增稠剂：    0.1～3％；

有机酸：    0～10％；

去离子水：  余量。

2.根据权利要求1所述的金属除锈防锈剂，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO、烷基酚聚氧乙烯醚APEO中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的金属除锈防锈剂，其特征在于：所述增稠剂为无机增稠剂、纤维素类增稠剂中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的金属除锈防锈剂，其特征在于：所述有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸、植酸中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的金属除锈防锈剂，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚AEO包括聚合度为6的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-6、聚合度为9的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚合度为15的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-15中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的金属除锈防锈剂，其特征在于：所述烷基酚聚氧乙烯醚APEO为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。

7.根据权利要求3所述的金属除锈防锈剂，其特征在于：所述无机增稠剂为膨润土、硅酸铝中的一种或几种。

8.根据权利要求3所述的金属除锈防锈剂，其特征在于：所述纤维素类增稠剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。

9.一种制备权利要求1所述金属除锈防锈剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：按权利要求1所述的原料配比称取氧化锌、氢氧化铝和磷酸，加热混合搅拌至溶液澄清，制得A液；

步骤2：按权利要求1所述的原料配比称取表面活性剂、增稠剂和水，加热混合搅拌均匀至完全溶解，制得B液；

步骤3：将A液和B液混合，并在搅拌下加入权利要求1所述原料配比的三聚磷酸钠和有机酸搅拌至均匀。

10.根据权利要求9所述金属除锈防锈剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AEO、烷基酚聚氧乙烯醚APEO中的一种或几种；所述增稠剂为无机增稠剂、纤维素类增稠剂中的一种或几种；所述有机酸为甲酸、乙酸、丁酸、柠檬酸、植酸中的一种或几种。