CN105887066B - 一种锈蚀钝化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种锈蚀钝化剂。该钝化剂由下列成分组成，各成分按重量份配比：丙烯酸乳液5～10份、转化促进剂单宁酸10～20份、渗透剂异丙醇70～80份、助剂无水乙醇150～200份、成膜剂磷酸150～210份、转化促进剂乳酸20～30份、乙二醇丁醚25～30份、水350～425份。锈蚀钝化剂中高分子的复合有机酸基团，将铁锈还原成具有防锈能力的钝化成分，高分子胶束在金属基体上发生分子重排，通过交叉成膜。膜层具有高封闭性、高除锈性能、高附着力，从而彻底解决除锈后涂装的二次生锈问题。

Description

一种锈蚀钝化剂
技术领域
本发明属于一金属表面处理剂，尤其涉及一种锈蚀钝化剂。
背景技术
钢铁表面除锈处理是钢铁表面涂覆防腐涂料等必须步骤。除锈去污的方法大致有以下几种：抛丸除锈：利用机械设备的高速运转把一定粒度的钢丸靠抛头的离心力抛出，被抛出的钢丸与构件猛烈碰撞打击从而达到祛除钢材表面锈蚀的目的的一种方法。它使用的钢丸品种有：铸铁丸和钢丝切丸两种，铸铁丸是利用熔化的铁水在喷射并急速冷却的情况下形成的粒度在2～3mm铁丸，表面很圆整。它成本相对便宜但耐用性稍差。在抛丸过程中经反复的撞击铁丸被粉碎而当作粉尘排除。钢丝切丸是用废旧钢丝绳的钢丝切成2mm的小段而成，它的表面带有尖角，除锈效果相对高且不易破碎使用寿命延长，但价格有所提高。后者的抛丸表面更粗糙一些。喷丸除锈：利用高压空气带出钢丸喷射到构件表面达到的一种除锈方法。喷砂除锈：利用高压空气带出石英砂喷射到构件表面达到的一种除锈方法。石英砂的来源有：河砂、海砂及人造砂等。砂的成本低且来源广泛，但对环境污染大；除锈完全靠人工操作，除锈后的构件表面粗糙度小，不易达到摩擦系数的要求。海砂在使用前应祛除其盐份。以上两种除锈方法对环境湿度要求小于85％。酸洗除锈：酸洗除锈亦称化学除锈，其原理是利用酸洗液中的酸与金属氧化物进行化学反应，使金属氧化物溶解，而除去钢材表面的锈蚀和污物。但酸洗不能形成保护膜，钢铁表面还会被二次腐蚀。
发明内容
为了解决背景技术部存在的技术问题，本发明提供一种锈蚀钝化剂，锈蚀钝化剂中高分子的复合有机酸基团，将铁锈还原成具有防锈能力的钝化成分，高分子胶束在金属基体上发生分子重排，通过交叉成膜。膜层具有高封闭性、高除锈性能、高附着力，从而彻底解决除锈后涂装的二次生锈问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供了一种锈蚀钝化剂，该钝化剂由下列成分组成，各成分按重量份配比：丙烯酸乳液5～10份、转化促进剂单宁酸10～20份、渗透剂异丙醇70～80份、助剂无水乙醇150～200份、成膜剂磷酸150～210份、转化促进剂乳酸20～30份、乙二醇丁醚25～30份、水350～425份。
上述方案中的丙烯酸乳液5份、转化促进剂单宁酸20份、渗透剂异丙醇80份、助剂无水乙醇200份、成膜剂磷酸210份、转化促进剂乳酸20份、乙二醇丁醚25份、水425份。
本发明的有益效果为：本发明的锈蚀钝化剂以单宁酸乳酸等为转化促进剂，丙烯酸乳液为成膜剂，异丙醇为渗透剂等无公害物质制备了一种环保型水性铁锈转化剂，原料易得、价格低廉、安全环保、耐腐蚀性高，克服了传统单宁酸型铁锈转化剂需用有机溶剂稀释的难题。并且形成的膜层具有高封闭性、高除锈性能、高附着力，从而彻底解决除锈后涂装的二次生锈问题。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述：
首先用100KG 50℃温水将20KG单宁酸溶解待用，取丙烯酸乳液5KG、磷酸210KG倒入搅拌釜中，开动低速搅拌，边搅边加入乙二醇丁醚25KG、溶解好的单宁酸、乳酸20KG、异丙醇80KG、无水乙醇200KG及水325KG，搅拌均匀。测得指标如下：固体分45士1％；粘度≤100；比重1.2士0.02；PH 2～3；表干30分钟；实干24小时；覆涂时间24小时；固含量46.8％；布氏粘度小于500mPa.S；涂膜耐水性(48h)：无起泡脱落、变色现象；耐汽油性(48h)：无变化；冻融稳定性(3次)无变化。
上述方案中单宁酸是一种同时含有羟基和羧基的多元酸，其分子量较大，在酸性条件下，可与Fe3+发生螯合作用，生成一种具有网状结构、性能稳定的黑褐色单宁酸铁螯合物，紧密吸附在钢铁基体表面，起防锈的作用。渗透剂异丙醇与极性溶剂无水乙醇配合，可使铁锈转化剂与内层锈蚀发生反应，抑制了腐蚀过程的阳极反应，从而有效地延缓了腐蚀的进程。成膜剂丙烯酸乳液具有物理隔绝和缓蚀保护作用，它通过黏附作用把铁锈转化产物浸透和包封起来，还能使保护膜更加致密均匀，有效地抑制了腐蚀介质与金属表面的接触。磷酸与钢材表面发生锈蚀反应，使其转化成稳定的保护膜层，而且可对生锈部分产生磷化作用，同样生成保护膜层，从而保证了保护膜层的连续性和整体性。发生的反应如下：
Fe2O3+6H3PO4＝2Fe(H2PO4)3+3H2O
Fe3O4+8H3PO4＝2Fe(H2PO4)3+Fe(H2PO4)2+4H2O
FeO+H3PO4＝Fe(H2PO4)2+H2O
Fe+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+3H2
由于上述反应不断消耗磷酸，促使上述反应产物进一步分解为不溶性的正磷酸盐。
Fe(H2PO4)3=FePO4↓+2H3PO4
2Fe(H3PO54)3＝2FePO4↓+2H3PO4+2H2O
发生反应后使钢材表面锈蚀发生转化同时未锈蚀表面钝化、封闭作用。磷化膜层的沉积提高了防护膜层的耐蚀性能，进一步增强防锈效果；渗透剂异丙醇的作用在于使处理液对锈层的作用完全。活化剂改善处理液与钢表面的亲润性，有助于除去表面上的油污。
首先，在酸性环境中，锈蚀层中的Fe3+与基材铁原子反应，使锈蚀层中的Fe3+转化为Fe2+,还原反应式如下：Fe3+Fe＝Fe2+，其次，磷酸根离子与Fe2+、Zn2+反应，生成磷酸铁和磷酸锌形成钝化膜。
对于未经还原的Fe3+，一方面是与磷酸根离子反应，可形成磷酸铁保护膜，这种致密的钝化膜不溶于水，硬度高，附着力优异，呈现出卓越的防锈性能。另一方面，Fe3+和单宁酸反应，首先生成单宁酸络合物单体，每个单宁酸中存在多个络合物单体，然后通过Fe3+连接2个络合单体，生成性质稳定的环状络合物。
由上述可见，该锈蚀转化剂的作用机理是，利用适量磷酸的加入，形成酸性环境，促使铁锈中的Fe3+发生还原反应，使其转化为Fe2+，完成锈蚀产物的部分转化。转化后的Fe2+、包括Zn2+与锈蚀转化剂中的阴离子生成相应的亚铁盐、锌盐化合物。未转化的Fe3+不仅能和磷酸根离子生成稳定的磷酸铁保护膜，同时，还能和有机组分单宁酸形成单宁酸铁络合物。由此，形成了以Zn3(PO4)2、Fe3(PO4)2、FePO4以及单宁酸铁络合物为主的混合保护膜。这样，一方面有利于钢表面的保护，避免二次生锈；另一方面，也有利于提高面漆等的附着力，增强涂层的变化效果。
应用本申请的钝化剂，钢铁表面不需要精细打磨，只去掉浮锈就可以。现对本申请的涂膜进行实验：防锈实验：涂膜在质量浓度为3％氯化钠溶液中浸泡300个小时无变化；在纯的丙烯酸中浸泡24个小时无变化；在饱和浓度的氢氧化钙溶液中浸泡144个小时无变化。

Claims (1)

1.一种锈蚀钝化剂，该钝化剂由下列成分组成，各成分按重量份配比：丙烯酸乳液5份、转化促进剂单宁酸20份、渗透剂异丙醇80份、助剂无水乙醇200份、成膜剂磷酸210份、转化促进剂乳酸20份、乙二醇丁醚25份、水425份，固体分45± 1％；粘度≤100；比重1.2±0.02；pH 2～3。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107557795B (zh) * 2017-09-14 2019-10-15 浙江大学 一种钢结构水性铁锈转化液
CN107868546A (zh) * 2017-12-13 2018-04-03 广州宣宁化工科技有限公司 一种粉末静电喷涂带锈转化底漆的制备方法及其应用
CN108570251A (zh) * 2018-04-11 2018-09-25 陈时全 一种用于修复已锈蚀钢铁的金属防腐涂料
CN109628939B (zh) * 2018-12-20 2020-12-01 广州市泓硕环保科技有限公司 一种环保型金属材料常温除锈的耐腐蚀组合物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101698938A (zh) * 2009-09-01 2010-04-28 浙江海洋学院 船舶的除锈方法
CN105220138A (zh) * 2014-06-09 2016-01-06 鞍钢股份有限公司 一种耐候钢表面锈层稳定化处理剂
CN105441923A (zh) * 2015-11-19 2016-03-30 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种水性环保锈蚀转化剂

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103173757A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 天津科技大学 一种铁锈转化剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101698938A (zh) * 2009-09-01 2010-04-28 浙江海洋学院 船舶的除锈方法
CN105220138A (zh) * 2014-06-09 2016-01-06 鞍钢股份有限公司 一种耐候钢表面锈层稳定化处理剂
CN105441923A (zh) * 2015-11-19 2016-03-30 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种水性环保锈蚀转化剂

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