专利名称：不锈钢的防腐处理剂及防腐处理方法
技术领域：
本发明是关于不锈钢表面防腐处理剂，以及应用这些防腐剂的防腐处理方法，特别是关于有利于提高在苛刻的环境下不锈钢表面的耐腐蚀性的防腐处理剂以及防腐处理方法。
根据从前的技术可知，为了抑制或者防止金属表面的腐蚀，可用无机和有机等各种腐蚀抑制剂和防腐处理剂来进行金属表面的防腐覆盖或防腐蚀处理。
在金属当中，虽然已经知道铬含量高的不锈钢具有很好的耐腐蚀性，但是即使是这样的不锈钢，如果在强酸或强碱的条件下，或者即使在弱酸或弱碱若长时间放置，表面也将逐渐地被腐蚀。象这样的不锈钢材的腐蚀，不仅将成为导致材料损伤的原因，同时当不锈钢材料用作化学反应的反应容器或者是保存容器等时，由于腐蚀而生成的物质也将会成为杂质污染容器中的物质。
羟胺盐(NH2OH A，A是硫酸，磷酸，盐酸等酸)，比如可以通过亚硫酸氢钠和亚硝酸钠在水溶液中的反应，在生成羟胺二磺酸钠水溶液后，加水分解可以制得，其为无论在固体状态还是在水溶液中都稳定的化合物。到目前为止羟胺盐一般被用作化学反应原料，除此之外，当化学上非常不稳定的羟胺在化学药品和电子材料的加工，洗净中有用时，根据需要，羟胺盐也被用作调制游离羟胺。
作为铁等防腐处理的一个方法，金属表面通过用酸性磷酸盐水溶液处理的磷酸盐处理方法是已知的。比如，在美国专利第4149909号，第4865653号以及第5597465号的说明书中；欧洲专利第0695817A1号以及第0315059A1号的公报中；以及国际专利第WO93/03198号和第WO93/20259号的公报中，都叙述了将铁和锌等金属浸泡在磷酸锌和磷酸铁的水溶液中，在它们的表面形成磷酸盐被膜而防止腐蚀的方法。据记载，在做这种处理时，以促进磷酸盐被膜的形成为目的而在磷酸盐水溶液中加入的硫酸羟胺等羟胺盐，最多只有几个重量％的量。
本发明是提供在苛刻的环境下能提高不锈钢的耐腐蚀性的有用的防腐处理剂以及使用这些防腐剂的防腐处理方法。
发明概述本发明者对于在酸和碱等苛刻环境中即使长时间放置也能使不锈钢表面不发生腐蚀的防腐处理剂以及防腐处理方法进行反复研究，结果发现，用羟胺盐的水溶液作为防腐处理剂，如果在该水溶液与不锈钢表面接触的状态下加热，发现能得到具有极高耐腐蚀性的不锈钢表面，从而完成了本发明。
本发明是由羟胺盐构成的不锈钢表面的防腐处理剂。
此外，本发明是在不锈钢表面与上述羟胺盐防腐剂接触的状态下、在50℃以上的温度下加热的防腐处理方法。
本发明的不锈钢表面用羟胺盐防腐处理剂优选下述形态。
(1)羟胺盐是硫酸羟胺盐或者磷酸羟胺盐。
(2)由含有0.2-50重量％范围的羟胺盐的水溶液组成的防腐处理剂。
实施本发明的最佳形态本发明的羟胺盐防腐处理剂，一般由羟胺盐的水溶液组成，它的浓度在0.2-50重量％范围。优选浓度在5-20重量％范围。作为羟胺盐可以举出硫酸羟胺盐、磷酸羟胺盐、以及盐酸羟胺盐。特别优选硫酸羟胺和磷酸羟胺。这些羟胺盐可以通过上述众所周知的方法进行制备而得到。
本发明的用羟胺盐水溶液进行的不锈钢防腐处理是这样进行的，一般用羟胺盐水溶液浸泡不锈钢后，在常压下、50℃以上的温度下进行加热处理。虽然处理的时间因羟胺盐水溶液的浓度和处理温度等的不同而有所不同，但一般来说至少3分钟以上，优选1～20小时。此外，使用高压釜等，在比沸点100℃高的温度下加热也是可行的。处理温度一般在60℃～160℃的范围。
可适用于本发明防腐处理的不锈钢一般无论组成如何都是可行的，优选镍或铬含量高的不锈钢。按本发明进行的防腐处理可以抑制不锈钢在苛刻环境下的腐蚀，有效地防止由于腐蚀而产生杂质的混入和污染。例如，对作为医药品和电子材料洗净剂有用的游离(即，不称为盐状态)羟胺的水溶液进行蒸馏，得到高纯度的这种溶液时，预先对不锈钢蒸馏装置进行上述防腐处理，就能有效地防止由腐蚀性很强的羟胺引起的腐蚀，从而能防止来自装置的杂质的混入和污染。
(1)SUS304L不锈钢(组成铁约73％、镍约9％、铬约18％)(2)SUS316L不锈钢(组成铁约70％、镍约12％、铬约16％、钼约2％)(3)SUS310S不锈钢(组成铁约57％、镍约19％、铬约24％)在耐热螺口玻璃瓶中，加入10重量％的硫酸，再加入经防腐处理过的试验片后，将此耐热螺口玻璃瓶在80℃的恒温槽中放置一定的时间。然后将试验片取出洗净、干燥后，通过测定试验片的重量来进行耐腐蚀试验。为了比较，用没有经过防腐处理过的试验片也进行同样的耐腐蚀试验。所得的实验结果归纳在表1～3。
表1(1)SUS304L试验时间 8小时处理 24小时处理 无处理(hr) 重量(g) 重量(g)重量(g)0 16.4526 17.955818.55431 - - 18.23782416.4523 17.9557 -4416.4521 17.9556 -6816.4518 17.9554 -116 16.4517 17.9553 -164 16.4513 17.9548 -188 16.4513 17.9548 -236 16.4514 17.9554 -284 16.4516 17.9554 -380 - 17.9546 -529 - 17.9544 -表2(2)SUS316L试验时间 8小时处理 无处理(hr)重量(g) 重量(g)0 18.2641 18.210324 18.1244 17.673344 18.0132 -
表3(3)SUS310S试验时间 8小时处理 无处理(hr)重量(g) 重量(g)0 17.3690 17.54891 - 17.41918 17.3690 -23 17.3686 -47 17.3687 -71 17.3685 -95 17.3688 -11917.3686 -16117.3684 -20917.3683 -28117.3685 -32917.3681 -45517.3679 -
防腐处理后的试验片进行和实施例1同样的耐腐蚀性试验。所得实验结果如表4～6所示。
表4(1)SUS304L试验时间8小时处理 无处理(hr) 重量(g) 重量(g)0 15.594318.55431 - 18.237824 15.5944 -44 15.5940 -68 15.5937 -11615.5935 -16415.5931 -18815.5931 -23615.5935 -28415.5937 -38015.5930 -52915.5929 -表5(2)SUS316L试验时间 8小时处理 无处理(hr) 重量(g) 重量(g)0 18.2045 18.210324 18.0672 17.6733
44 17.9527-表6-1(3)SUS310S试验时间8小时处理 无处理(hr) 重量(g) 重量(g)0 17.790017.54891 - 17.41918 17.7901 -24 17.7897 -47 17.7897 -71 17.7895 -95 17.7898 -119 17.7896 -167 17.7892 -215 17.7894 -287 17.7895 -335 17.7888 -455 17.7889 -628 17.7887 -
表6-2(3)SUS310S试验时间24小时处理 无处理(hr) 重量(g) 重量(g)0 17.9786 17.54891 -17.419124 17.9787-44 17.9788-68 17.9785-116 17.9782-164 17.9784-236 17.9784-284 17.9779-335 17.9777-表6-3(3)SUS310S试验时间 72小时处理 无处理(hr) 重量(g)重量(g)0 17.5712 17.54891 - 17.419119 17.5713 -67 17.5710 -
11517.5711-18717.5711-23517.5707-35517.5707-52817.5706-
防腐处理后的试验片进行和实施例1同样的耐腐蚀性试验。所得实验结果如表7所示。
表7(3)SUS310S试验时间 3小时处理 无处理(hr) 重量(g) 重量(g)0 17.1045 17.54891 - 17.4191124 17.1041 -
防腐处理后的试验片进行和实施例1同样的耐腐蚀性试验。所得实验结果如表8和9所示。
表8(1)SUS304L试验时间 8小时处理 无处理(hr) 重量(g) 重量(g)0 17.958818.55431 - 18.237812417.9583 -表9(3)SUS310S试验时间 8小时处理 无处理(hr)重量(g) 重量(g)0 35.507417.54891 - 17.419112435.5066 -表1～9所示结果表明，按本发明方法进行防腐处理过的不锈钢在高温的稀硫酸中浸泡数十小时乃至数百小时后，重量几乎不变，几乎没有发生腐蚀现象。另一方面，没有进行防腐处理过的不锈钢在浸泡后1～24小时过程中，所有的不锈钢表面又变黑又产生气泡，发生严重腐蚀。从这些结果可以判明，用本发明的防腐处理剂以及防腐处理方法进行不锈钢的防腐蚀处理是非常有效的。
生产上的利用可能性本发明的羟胺盐防腐处理剂，对于用在显著地提高不锈钢，特别是含铬不锈钢的耐腐蚀性是有用的。另外，用本发明的防腐处理方法，不锈钢在酸或碱等苛刻的环境中即使长时间放置也不会发生腐蚀现象，从而可以有效地防止因不锈钢表面的腐蚀而产生的杂质的混入和污染。
权利要求
1.不锈钢表面防腐处理剂，其由羟胺盐组成。
2.根据权利要求1的羟胺盐防腐处理剂，其特征在于，羟胺盐是硫酸羟胺盐或者磷酸羟胺盐。
3.不锈钢表面防腐处理剂，其由含有0.2-50重量％范围的羟胺盐的水溶液组成。
4.不锈钢表面的防腐处理法，其特征在于，在不锈钢表面与权利要求1～3中任一所述的防腐处理剂接触的状态下，在50℃以上的温度下加热。
5.根据权利要求4的不锈钢表面防腐处理法，其特征在于，在50℃～200℃的温度下加热。
全文摘要
通过加热与羟胺盐水溶液相接触的不锈钢表面，能实现不锈钢表面的防腐处理，显著提高不锈钢在苛刻环境下的耐腐蚀性能。
文档编号C23F11/08GK1429281SQ01809442
公开日2003年7月9日 申请日期2001年3月23日 优先权日2000年3月24日
发明者今井是 申请人:日进化工株式会社