CN114921788A - 一种热轧酸洗板用防锈组合物材料及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料及其使用方法，属于热轧酸洗板表面处理技术领域。现有的热轧酸洗板防锈工艺可能在板面生成不可去除的钝化型转化膜影响后续加工表面状态，或者板面残留物导致后续轧制出现破乳现象，无法满足后续的轧制工序要求。本发明的热轧酸洗板用防锈组合物材料原料包括有机醇胺8~15 wt%、有机羧酸5~8 wt%、有机硼酸酯5~15 wt%、络合剂0.5~1.5 wt%、三嗪氨基酸酯5~10 wt%、水性酰胺缓蚀剂1~5 wt%，能够使热轧酸洗板放置在酸洗工序间期间起到中短期更优良的防锈防腐蚀作用；并且对后续乳化液起到良好增强作用，在轧制过程更省时、节能。

Description

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料及其使用方法

技术领域

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料及其使用方法，属于热轧酸洗板表面处理技术领域。

背景技术

热轧酸洗板一般是指需要经过酸洗的热轧钢板，通常后续还要进行冷轧加工。热轧酸洗板因其自身碳钢属性，接触空气极易发生锈蚀，尤其经过酸洗工序后，放置于高酸雾环境的酸轧车间内，受到酸洗环境的酸雾影响，更加速发生锈蚀，因此，中短期防锈非常必要。

现在常用的防锈工艺有两种：涂覆防锈油防锈及碱性亚硝酸盐溶液防锈，两种工艺虽防锈效果优异，但弊病也明显，如：环保性差危害环境和人体健康，亚硝酸盐随板面携带至冷轧乳化液导致乳化液体破乳而发生严重质量事故。相关环保无明显副作用的防锈工艺鲜有报道，个别专利如CN201710958112.1发明的水性酸洗板防锈组合物含有大量无机盐，板面生成不可去除的钝化型转化膜影响后续加工表面状态，且无机盐本身均为强电解质，会导致冷轧乳化液电导率升高而发生破乳事故，无法满足后续的轧制工序要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够对热轧酸洗板提供优良中短期防锈作用，并且使板材表面成膜对后续轧制工序有积极作用的热轧酸洗板用防锈组合物材料及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，原料包括有机醇胺8~15 wt%、有机羧酸5~8 wt%、有机硼酸酯5~15 wt%和络合剂0.5~1.5wt%，其特征在于：原料还包括三嗪氨基酸酯5~10 wt%、水性酰胺缓蚀剂1~5 wt%，余量为水。

在常用的防锈成分有机醇胺、有机羧酸、有机硼酸酯的基础上，增加三嗪氨基酸酯和水性酰胺缓蚀剂，除了三嗪氨基酸酯本身具备的防锈作用和水性酰胺缓蚀剂本身具备的防腐蚀作用，主要利用了三嗪环与酰胺基团能够发生共轭效应，在基材金属表面能够迅速形成一层致密的保护膜，速度快，吸附膜致密，对基材金属充分包裹，完全隔离空气或酸洗工序间的酸雾，因此配合上述的基础防锈成分，能够使热轧酸洗板放置在酸洗工序间期间起到中短期更优良的防锈、防腐蚀作用；并且，三嗪氨基酸酯和水性酰胺缓蚀剂各自本身有成膜性，又能协同作用形成致密膜，均能够在基材金属表面形成良好的润滑作用，而且具有极高的极压性，在下游的冷轧工序，不会对乳化轧液破乳，反而会起到良好增强作用，该吸附膜不会在挤压下被挤出摩擦表面，因此润滑效果更好，润滑好的热轧酸洗板在轧制过程更省时、省力、节能。

所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料的配置方法为：

（1）先取配方中水总份量的15~25 wt%，将有机醇胺加入所取水中搅拌溶解至透明得溶液A；

（2）边搅拌边往溶液A中加入络合剂进行中和反应，并同时加热溶液至40~60℃，反应至澄清透明后得溶液B；

（3）边搅拌边缓慢往溶液B中加入有机羧酸，反应至澄清透明停止保温得溶液C；

（4）往溶液C中加入余量的水，待温度低于40℃后，边搅拌边依次往溶液中加入有机硼酸酯、三嗪氨基酸酯、水性酰胺缓蚀剂，搅至溶液均匀透明后可出料。

优先采用先反应，后复配的原则，使基础防锈成分反应完成后，再加入三嗪氨基酸酯和水性酰胺缓蚀剂，能够尽可能保护三嗪环与酰胺基团的反应成膜，保证最终的防锈、防腐蚀效果。

优选的，所述的水性酰胺缓蚀剂为椰子油酰胺、妥尔油酰胺、油酸酰胺和水溶性咪唑啉酰胺中的一种或几种任意比例的混合物。

优选的水性酰胺缓蚀剂与三嗪氨基酸酯具有更好的配合作用，反应速度更块，成膜效率更高，更为致密，对基材金属的保护效果更好。

优选的，所述的有机醇胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、甲基醇胺和异丙醇胺中的一种或几种任意比例的混合物。

优选的有机醇胺与形成的致密吸附膜具有较好的配合效果，能够有效提高防锈效果。

优选的，所述的有机羧酸为异壬酸、葵二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、苯甲酸、邻苯二甲酸和肉桂酸中的一种或几种任意比例的混合物。

优选的有机羧酸与有机醇胺以及致密膜配合效果更好，具有较高的防锈效果。

优选的，所述的有机硼酸酯为三乙醇胺硼酸酯。

三乙醇胺硼酸酯与有机醇胺以及致密膜配合效果更好，具有较高的防锈效果。

优选的，所述的络合剂为羟基乙叉二膦酸、乙二胺四乙酸、羟甲基氧代琥珀酸和葡萄糖酸中的一种或几种任意比例的混合物。

一种所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料的使用方法，其特征在于：将以上所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料，加入热轧酸洗板酸洗漂洗工艺段的末级漂洗水中，循环搅拌均匀，对热轧酸洗板进行末级漂洗。

得益于三嗪环与酰胺基团能够迅速成致密吸附膜，直接混合进入末级漂洗水对热轧酸洗板漂洗即可在基材表面形成致密保护膜，使用方便，防护效果好，生产效率高。

进一步优选的，所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料与末级漂洗水配置成的混合液电导率小于或等于1000 μs/cm。

优选电导率下，经过处理的热轧酸洗板进入下游的轧液对轧液破乳影响更小，更利于轧制工序。

进一步优选的，所述的末级漂洗水中热轧酸洗板用防锈组合物材料含量为2wt%。

优选浓度下能够达到较好的防锈防腐蚀效果，并且对下游轧制工艺具有较高的增强效果，避免浪费。

优选的，所述的进行末级漂洗的方法为依次进行喷淋、挤干和热风烘干。

得益于三嗪环与酰胺基团能够迅速成致密吸附膜，因此采用喷淋即可实现快速成膜，并且基材表面吸水量更少，更易于挤干、烘干，避免水分带入下游轧液。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：利用三嗪氨基酸酯与水性酰胺缓蚀剂的协同作用，在基材表面能够迅速形成致密的吸附膜，隔绝空气与酸雾，进而能够起到优良的中短期防锈防腐蚀作用，尤其适用于热轧酸洗板经常放置的酸洗车间，不易在酸性环境下破坏保护膜，相互叠放过程中也不会轻易破坏，保护效果更稳定，并且同时对基材表面提供优异的润滑性与极压性，有利于后续轧制工序，一举多得。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，实施例1是本发明的最佳实施例。

实施例1

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，原料包括三乙醇胺11wt%、苯甲酸7wt%、三乙醇胺硼酸酯10 wt%、羟基乙叉二膦酸1wt%、三嗪氨基酸酯7.5wt%、椰子油酰胺3wt%和水60.5wt%。

上述的热轧酸洗板用防锈组合物材料配置方法为：

（1）先取配方中水总份量的20wt%，将三乙醇胺加入所取水中搅拌溶解至透明得溶液A；

（2）边搅拌边往溶液A中加入羟基乙叉二膦酸进行中和反应，并同时加热溶液至50℃，反应至澄清透明后得溶液B；

（3）边搅拌边缓慢往溶液B中加入苯甲酸，反应至澄清透明停止保温得溶液C；

（4）往溶液C中加入余量的水，待温度低于40℃后，边搅拌边依次往溶液中加入三乙醇胺硼酸酯、三嗪氨基酸酯、椰子油酰胺，搅至溶液均匀透明后可出料。

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料的使用方法：将上述的热轧酸洗板用防锈组合物材料加入热轧酸洗板酸洗漂洗工艺段的末级漂洗水中配置成防锈工作液，防锈工作液中热轧酸洗板用防锈组合物材料含量为2wt%，以常温（免加热）对热轧酸洗板进行喷淋、挤干、热风烘干，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例2

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，椰子油酰胺替换为妥尔油酰胺，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例3

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，椰子油酰胺替换为水溶性咪唑啉酰胺，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例4

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，三嗪氨基酸酯含量设置为5wt%，椰子油酰胺含量设置为1wt%，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例5

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，三嗪氨基酸酯含量设置为10wt%，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例6

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，椰子油酰胺含量设置为5wt%，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例7

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，原料设置为三乙醇胺8wt%、苯甲酸5wt%、三乙醇胺硼酸酯15 wt%、羟基乙叉二膦酸1wt%、三嗪氨基酸酯7.5wt%、椰子油酰胺3wt%和60.5wt%的水。其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例8

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，原料设置为三乙醇胺15wt%、苯甲酸8wt%、三乙醇胺硼酸酯5wt%、羟基乙叉二膦酸1wt%、三嗪氨基酸酯7.5wt%、椰子油酰胺3wt%和60.5wt%的水。其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例9

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，原料设置为三乙醇胺8wt%、苯甲酸5wt%、三乙醇胺硼酸酯15 wt%、羟基乙叉二膦酸0.5wt%、三嗪氨基酸酯7.5wt%、椰子油酰胺5wt%和59wt%的水。其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例10

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，三乙醇胺替换为二甘醇胺，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例11

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，三乙醇胺替换为：甲乙醇胺与异丙醇胺按重量比例1：1的混合物，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例12

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，三乙醇胺替换为甲基醇胺，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例13

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，苯甲酸替换为异壬酸与肉桂酸按重量比例1：1的混合物，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例14

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，苯甲酸替换为葵二酸与十一烷二酸按重量比例1：1的混合物，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例15

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，苯甲酸替换为十二烷二酸与邻苯二甲酸按重量比例1：1的混合物，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例16

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，羟基乙叉二膦酸替换为乙二胺四乙酸与羟甲基氧代琥珀酸按重量比例1：1的混合物，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

实施例17

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，羟基乙叉二膦酸替换为葡萄糖酸，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

对比例1

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，三嗪氨基酸酯含量设置为10wt%，不添加椰子油酰胺，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

对比例2

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，椰子油酰胺含量设置为8wt%，不设置三嗪氨基酸酯，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

对比例3

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，椰子油酰胺含量设置为5wt%，三嗪氨基酸酯含量设置为4wt%，其他条件与实施例1相同，使用方法中，将热轧酸洗板用防锈组合物材料含量设置为3wt%，配置方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

对比例4

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，不设置三乙醇胺，苯甲酸设置为10wt%，三乙醇胺硼酸酯设置为15wt%，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

对比例5

一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，在实施例1的基础上，不设置三嗪氨基酸酯与椰子油酰胺，其他条件与实施例1相同，配置方法与使用方法与实施例1相同，完成防锈处理，三片叠加放置于酸洗工序间临时存放区。

性能测试

防锈性能：Ⅰ、加速腐蚀试验（试验方法参照标准JB/T 9189-1999，防锈等级≤1级，即0级或1级），取实施例与对比例获得的经过热轧酸洗板用防锈组合物材料处理的热轧酸洗板进行实验；Ⅱ、腐蚀环境暴露试验（酸洗工序间临时存放区放置的样品，7天以上观察试样表面锈点有无或数量）。

润滑能力测试：采用四球摩擦试验机，热轧酸洗板用防锈组合物材料配成轧制液后进行最大无卡咬负荷能力测试（Pb值增加幅度越大则润滑能力越强），热轧酸洗板用防锈组合物材料含量为2wt%。

性能测试结果见下表1。

表1 性能测试结果

。

根据表1性能测试结果，对比例1、2与实施例1对比能够看出，三嗪氨基酸酯与水性酰胺缓蚀剂之间提供了特定的配合作用，既能够提升防锈、防腐蚀作用，有效隔离酸洗工序间的酸雾，保护基材金属，又能够提供较高的润滑效果，有效增强后续的轧制工序，节约轧制时间与成本。对比例5中，未添加三嗪氨基酸酯与水性酰胺缓蚀剂中的任意一种，根据最终的对比例结果，与对比例1、2结果相似，即可以证明，三嗪氨基酸酯与水性酰胺缓蚀剂中，只添加一种与不添加，最终的效果是相似的，均无法起到明显的防锈与润滑效果，而同时添加特定量的三嗪氨基酸酯与水性酰胺缓蚀剂，则能够起到良好的协同作用，提供明显的防锈与润滑效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种热轧酸洗板用防锈组合物材料，原料包括有机醇胺8~15 wt%、有机羧酸5~8wt%、有机硼酸酯5~15 wt%和络合剂0.5~1.5 wt%，其特征在于：原料还包括三嗪氨基酸酯5~10 wt%、水性酰胺缓蚀剂1~5 wt%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料，其特征在于：所述的水性酰胺缓蚀剂为椰子油酰胺、妥尔油酰胺、油酸酰胺和水溶性咪唑啉酰胺中的一种或几种任意比例的混合物。

3.根据权利要求1所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料，其特征在于：所述的有机醇胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、甲基醇胺和异丙醇胺中的一种或几种任意比例的混合物。

4.根据权利要求1所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料，其特征在于：所述的有机羧酸为异壬酸、葵二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、苯甲酸、邻苯二甲酸和肉桂酸中的一种或几种任意比例的混合物。

5.根据权利要求1所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料，其特征在于：所述的有机硼酸酯为三乙醇胺硼酸酯。

6.根据权利要求1所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料，其特征在于：所述的络合剂为羟基乙叉二膦酸、乙二胺四乙酸、羟甲基氧代琥珀酸和葡萄糖酸中的一种或几种任意比例的混合物。

7.一种权利要求1~6任一项所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料的使用方法，其特征在于：将所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料，加入热轧酸洗板酸洗漂洗工艺段的末级漂洗水中，循环搅拌均匀，对热轧酸洗板进行末级漂洗。

8.根据权利要求7所述的热轧酸洗板防锈组合物材料的使用方法，其特征在于：所述的末级漂洗水中热轧酸洗板防锈组合物材料含量为2wt%。

9.根据权利要求7所述的热轧酸洗板用防锈组合物材料的使用方法，其特征在于：所述的进行末级漂洗的方法为依次进行喷淋、挤干和热风烘干。