CN102212830A

CN102212830A - 一种化学除锈液及其制备方法

Info

Publication number: CN102212830A
Application number: CN 201110149237
Authority: CN
Inventors: 关卫省; 李宇亮; 鲁琛琛
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2011-10-12

Abstract

本发明公开了一种化学除锈液，由以下重量百分比的原料制得：单宁酸：10%~20%；磷酸：10%~15%；醇类：20%~30%；水：40%~60%，各原料的重量百分比之和为100%。其制备方法：称取配方量的原料，常温常压下，依次向不锈钢反应釜中投加、单宁酸、磷酸和醇类和水，然后加热，控制反应釜内温度在15~35℃，低速搅拌10~30min即得除锈剂。本发明具有良好除锈性能、成本低廉、环境友好、施工工艺简单，且具有磷化、钝化等多功能优点，除锈清洗表面质量可达到Sa2.5级并同时完成金属表面磷化及钝化处理，使用过程中不产生酸雾、不需加热，使用方便。

Description

一种化学除锈液及其制备方法

技术领域

本发明属于金属表面清洗技术领域，具体涉及一种除锈液，特别是一种化学除锈液及其制备方法。

背景技术

金属表面进行除锈或防锈处理是金属制品防腐蚀的基础工序，常用的除锈方法有人工除锈、机械除锈和化学除锈。化学除锈主要是使用除锈剂或除锈液，利用酸与金属氧化物发生化学反应，从而溶解锈层，除掉金属表面的锈蚀产物的一种除锈方法，即通常所说的酸洗除锈。与人工除锈及机械除锈相比较，化学除锈具有效果好，效率高，工艺操作简单，成本低，不受制件形状和场地的限制等优点，是目前应用较多的一种除锈方法。

目前使用较多的化学除锈剂为酸洗除锈剂，常用的酸为盐酸或硫酸，酸的浓度在7%～15%之间，为防止酸腐蚀钢材，可加入少量缓蚀剂。普通酸洗除锈剂使用时劳动强度大、成本高、过程中产生大量酸雾，施工条件恶劣且功能单一，难以满足生产、施工需求。例如，公开号为CN881064262的专利公开了一种以盐酸为酸洗主剂并添加多种助剂的除锈剂，其使用成本较高，且施工工序复杂；公开号为CN101210330的专利公开了一种以盐酸为主剂，六甲基四次胺及表面活性剂为助剂的除锈剂，也存在有产品成本较高，功能单一等问题。公开号为93111873.5的中国专利公开了一种以固体酸、润湿渗透剂、缓蚀剂及除锈加速剂组成的固体除锈剂，存在除锈效果不明显、使用成本较高及功能单一问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种化学除锈液及其制备方法，该化学除锈液将多种功能材料配制而成，克服了传统酸洗除锈剂劳动强度大、成本高、过程中产生大量酸雾，施工条件恶劣且功能单一等缺点，本发明的除锈液除锈性能良好、成本低廉、环境友好、施工工艺简单，且具有一定的除油、磷化和钝化效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术解决方案：

一种化学除锈液，其特征在于，由以下重量百分比的原料制得：单宁酸：10%~20%；磷酸：10%~15%；醇类：20%~30%；水：40%~60%，以上各原料的重量百分比之和为100%。

所述醇类为碳骨架C_1-6烷基的一元醇或多元醇。

上述化学除锈液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：称取配方量的原料，常温常压下，依次向不锈钢反应釜中投加单宁酸、磷酸和醇类和水，然后加热，控制反应釜内温度在15~35℃，搅拌10~30min即得化学除锈液。

本发明的化学除锈液包含固体弱酸、磷化剂及醇类助剂具有良好除锈性能、成本低廉、环境友好、施工工艺简单，且具有磷化、钝化等多功能优点，其在常温条件下使用具有良好的除锈效果，除锈清洗表面质量可达到Sa2.5级并同时完成金属表面磷化及钝化处理，使用过程中不产生酸雾、不需加热，使用方便。同时由于本发明原料中未使用通常金属表面磷化及钝化中所采用的重金属组分，可减少对环境的污染。

具体实施方式

本发明的化学除锈液，由以下重量百分比的原料组成：单宁酸：10%~20%；磷酸：10%~15%；醇类：20%~30%；水：40%~60%，以上各原料的重量百分比之和为100%。醇类为碳骨架C_1-6烷基的一元醇或多元醇。

上述化学除锈液的制备方法：取配方量的原料，常温常压下，依次向不锈钢反应釜中投加单宁酸、磷酸、醇类和水，然后加热，控制反应釜内温度在15~35℃，搅拌10~30min即得化学除锈液。

以下通过实施例对本发明做进一步解释说明。

实施例1：

按照表1所需的原料重量取单宁酸、磷酸和正丁醇，常温常压下，依次向反应釜中投加单宁酸、磷酸和正丁醇，再加水至溶液总重量为100Kg，然后在20℃下加热30min，加热过程中搅拌，得化学除锈液。

表1 实施例1的原料

Figure 2011101492372100002DEST_PATH_IMAGE001

实施例2：

按照表2所需的原料重量取单宁酸、磷酸和乙醇，常温常压下，依次向不锈钢反应釜中投加单宁酸、磷酸和乙醇，再加水至溶液总重量为100Kg，然后在15℃下加热30min，加热过程中搅拌，得化学除锈液。

表2 实施例2的原料

Figure 2011101492372100002DEST_PATH_IMAGE002

实施例3：

按照表3所需的原料重量取单宁酸、磷酸和异戊醇，常温常压下，依次向不锈钢反应釜中投加单宁酸、磷酸和异戊醇，再加水至溶液总重量为100Kg，然后在35℃下加热10min，加热过程中搅拌，得化学除锈液。

表3 实施例3的原料

Figure 2011101492372100002DEST_PATH_IMAGE003

实施例4：

按照表4所需的原料重量取单宁酸、磷酸和丙二醇，常温常压下，依次向不锈钢反应釜中投加单宁酸、磷酸和丙二醇，再加水至溶液总重量为100Kg，然后在30℃下加热20min，加热过程中搅拌，得化学除锈液。

表4 实施例4的原料

Figure 2011101492372100002DEST_PATH_IMAGE004

实施例5：

按照表5所需的原料重量取单宁酸、磷酸和乙二醇，常温常压下，依次向不锈钢反应釜中投加单宁酸、磷酸和乙二醇，再加水至溶液总重量为100Kg，然后在25℃下加热25min，加热过程中搅拌，得化学除锈液。

表5 实施例5的原料

Figure 2011101492372100002DEST_PATH_IMAGE005

本发明的化学除锈液效果测试：

对带锈工件采用钢丝刷刷掉表面浮锈，并用高压气枪吹扫干净，刷涂本发明的化学除锈液，在工件表面形成钝化膜，两小时后分别进行下列测试：

(1) 钝化膜硬度测试：对用实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5制得的除锈液处理过的试片钝化膜进行铅笔法硬度测试。

(2) 钝化膜附着力测试：对用实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5制得的除锈液处理过的试片钝化膜采用GB/T9286-1998划格试验法测试附着力。

测试结果如表6所示：

表6 多功能化学除锈剂性能评价

Figure 2011101492372100002DEST_PATH_IMAGE006

由表6可看出，使用本发明的除锈液处理过的金属表面硬度均达到H级，附着力达到1级，测试结果表明本发明产品所形成的保护膜对金属表面具有良好的保护性能。

金属表面在除锈之后，为防止重新生锈和提高涂膜的附着力，常通过一系列的化学处理使其表面形成一层保护薄膜，常用的处理方法有氧化、磷化和钝化。本发明的化学除锈液将除油、除锈、磷化和钝化综合考虑，可以减少工序，减轻劳动强度。它所含有固体弱酸在醇类助剂的协同作用下对金属表面已形成的金属氧化物、金属硫化物及金属弱酸盐类等锈蚀产物能够进行有效清除，并且所采用的固体弱酸对金属表面的腐蚀性较弱。在清除金属表面锈蚀物的同时，原料中的磷化剂能与金属发生磷化反应，迅速在金属表面形成致密的磷化膜以对其表面进行有效的防锈保护处理。除锈清洗表面质量可达到Sa2.5级。

为验证本发明的化学除锈液在工程中的应用效果，特选择实施例1的原料配方作为实验试剂制备化学除锈液，在西康高速公路柞水段的桥梁金属结构进行除锈涂漆施工，施工后，两年内未见漆膜开裂、爆皮现象出现，该结果表明：本发明应用性能良好，满足工程施工要求。

Claims

1.一种化学除锈液，其特征在于，由以下重量百分比的原料制得：单宁酸：10%~20%；磷酸：10%~15%；醇类：20%~30%；水：40%~60%，以上各原料的重量百分比之和为100%。

2.如权利要求1所述的化学除锈液，其特征在于，所述醇类为碳骨架C_1-6烷基的一元醇或多元醇。

3.如权利要求1所述的化学除锈液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：称取配方量的原料，常温常压下，依次向不锈钢反应釜中投加单宁酸、磷酸和醇类和水，然后加热，控制反应釜内温度在15~35℃，搅拌10~30min即得化学除锈液。