专利名称：铜合金防锈剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及清洗剂，尤其涉及一种水基型的铜合金防锈剂。
二背景技术：
制备金属产品时，在加工前对其材料进行清洗和防锈处理是生产过程中 的重要工序，对于高技术产品而言，加工材料的清洗和防锈处理更是关键性 工序。加工材料的清洁度和防锈处理关系到产品的性能、质量、使用寿命和 可靠性，尤其是高技术产品具有高性能、高可靠性、高精密性、高集成度和 微型化的特点，对清洁度和防锈处理十分敏感，微小的污染和锈斑就会对产
品的性能；质量、使用寿命和可靠性产生严重影响。因此，提高加工材料的 清洁度和防锈处理效果成为提高产品性能、质量、使用寿命和可靠性的重要 课题。
采用铜合金材料加工制备的普通机械零件以及其他领域中使用的精密元 器件的数量相当大，因此对这类铜合金材料及其零部件进行防锈处理的工作 量是很大的，防锈处理过程中需要的防锈剂使用量肯定也是相当大的。现有 钢铁防锈剂多为溶剂型，这些防锈剂存在的缺点是，防锈效果不很理想，经 防锈处理后的铜合金材料容易出现黑色的表层，给后续加工带来麻烦，特别
对精密元器件的加工造成困惑；另外，对设备腐蚀性较强，增加设备成本； 而且清洗时间较长，需要10到30分钟的清洗时间。再者，随着环境保护要 求标准的严格化，对工业废水的排放控制也越来越严格，因此废弃防锈剂的 处理排放成为该行业需要研究和解决的重要课题。
因此有待研制水基型的防锈剂，以有利于废弃防锈剂的处理排放，并能 有效提高防锈的效果，且可减小对设备的腐蚀性。
三
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种铜合 金防锈剂，对铜合金材料表面的除锈效果理想，且防锈时间较长，使用后能 够防止铜合金材料表面再次形成锈斑；该防锈剂不含对人体和环境有害的亚
硝酸盐，便于废弃防锈剂的处理排放，符合环保要求；其为碱性溶液，对设 备无污染，无腐蚀，有效降低生产成本，使用安全可靠。 本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明铜合金防锈剂，其特征在于包括缓蚀剂、硅酸盐、表面活性剂、 PH值调节剂以及去离子水;各种组分所占的重量百分比是:缓蚀剂为5%至10%、 硅酸盐为5至10%，表面活性剂为5至10%， PH值调节剂为1至6%，去离子 水为余量；上述组分混合液的PH值为10至11.5。
前述的铜合金防锈剂，其特征在于所述缓蚀剂是五羟基已酸钠和苯骈 三氮唑钠(BTANa)中的一种或者其组合。
前述的铜合金防锈剂，其特征在于所述硅酸盐是硅酸钾、硅酸钠、无 水硅酸钠，二硅酸钾、二硅酸钠、三聚硅酸钠和三聚硅酸钾中的一种或者其 组合。
前述的铜合金防锈剂，其特征在于所述表面活性剂是非离子型表面活性剂。
前述的铜合金防锈剂，其特征在于所述非离子型表面活性剂是脂肪醇 聚氧乙烯醚或垸基醇酰胺。
前述的钢铁防锈剂，其特征在于所述脂肪醇聚氧乙烯醚是脂肪醇聚氧
乙烯(3)'醚、脂肪醇聚氧乙烯(5)醚、脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、脂肪醇聚 氧乙烯(9)醚、脂肪醇聚氧乙烯(20)醚、脂肪醇聚氧乙烯(25)醚或脂肪 醇聚氧乙烯(40)醚；所述垸基醇酰胺是月桂酰单乙醇胺、月桂酰二乙醇胺、 油酰单乙醇胺、油酰二乙醇胺、椰子酰单乙醇胺、椰子酰二乙醇胺、硬脂酰 单乙醇胺或硬脂酰二乙醇胺。
前述的铜合金防锈剂，其特征在于所述PH值调节剂为无机碱、有机碱 或它们的组合；所述无机碱为氢氧化钾，氢氧化钠、过氧焦磷酸钠或氨水； 所述有机碱为多羟多胺和胺中的一种或它们的组合。
前述的钢铁防锈剂，其特征在于所述多羟多胺为三乙醇胺、四羟基乙 二胺或六羟基丙基丙二胺；所述胺为乙二胺、四甲基氢氧化铵、二甲基乙酰 胺或者三甲基乙酰胺。
本发明铜合金防锈剂的制备方法，其特征在于按照重量比例称取缓蚀 剂、硅酸盐、表面活性剂、PH值调节剂以及去离子水，在室温下依次将缓蚀 剂、硅酸盐、表面活性剂、PH值调节剂加入到去离子水中，搅拌混合均匀，
成为防锈剂成品。
本发明铜合金防锈剂的有益效果，其配方科学合理，生产工艺简单，不 需要特殊设备，仅需要将上述原料在室温下进行混合即可；其除锈能力强， 防锈时间长，使用时节省人力和工时，工作效率高；该防锈剂为碱性水溶液， 对设备的腐蚀性较低，使用安全可靠，并利于降低设备成本；该防锈剂不含 磷酸盐，不含对人体和环境有害的亚硝酸盐，便于废弃防锈剂的处理排放， 符合环境保护要求。
具体实施例方式
本发明铜合金防锈剂，其特征在于包括缓蚀剂、硅酸盐、表面活性剂、 PH值调节剂以及去离子水;各种组分所占的重量百分比是:缓蚀剂为5%至10%、
硅酸盐为5至io%，表面活性剂为5至io%， ra值调节剂为1至6%，去离子
水为余量；上述组分混合液的PH值为10至11.5。
本发明铜合金防锈剂，其中缓蚀剂是五羟基已酸钠和苯骈三氮唑钠 (BTANa)中的一种或者其组合。
本发明铜合金防锈剂，其中硅酸盐是硅酸钾、硅酸钠、无水硅酸钠、二 硅酸钾、二硅酸钠、三聚硅酸钠和三聚硅酸钾中的一种或者其组合。
本发明铜合金防锈剂，其中表面活性剂是非离子型表面活性剂；该非离 子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基醇酰胺；脂肪醇聚氧乙烯醚是脂 肪醇聚氧乙烯(3)醚、脂肪醇聚氧乙烯(5)醚、脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、 脂肪醇聚氧乙烯(9)醚、脂肪醇聚氧乙烯(20)醚、脂肪醇聚氧乙烯(25) 醚或脂肪醇聚氧乙烯(40)醚；垸基醇酰胺是月桂酰单乙醇胺、月桂酰二乙 醇胺、油酰单乙醇胺、油酰二乙醇胺、椰子酰单乙醇胺、椰子酰二乙醇胺、 硬脂酰单乙醇胺或硬脂酰二乙醇胺。
本发明铜合金防锈剂，其中PH值调节剂为无机碱、有机碱或它们的组合； 无机碱为氢氧化钾，氢氧化钠、过氧焦磷酸钠或氨水；有机碱为多羟多胺和 胺中的一种或它们的组合；多羟多胺为三乙醇胺、四羟基乙二胺或六羟基丙 基丙二胺；胺为乙二胺、四甲基氢氧化铵、二甲基乙酰胺或者三甲基乙酰胺。
本发明铜合金防锈剂的制备方法，其特征在于按照重量比例称取缓蚀 剂、硅酸盐、表面活性剂、PH值调节剂以及去离子水，在室温下依次将缓蚀 剂、硅酸盐、表面活性剂、PH值调节剂加入到去离子水中，搅拌混合均匀， 成为防锈剂成品。
实施例l:配制20kg防锈剂。
分别称取配制重量为10%的五羟基己酸钠，5%的三聚硅酸钠，3%的硅酸钠， 5%的聚合度为20的脂肪醇聚氧乙烯醚(0-20)， 2%的氢氧化钾，去离子水为
'、在室温条件下依次将上述重量的五羟基已酸钠，三聚硅酸钠、硅酸钠、 0-20及氢氧化钾加入到去离子水中，搅拌至均匀的水溶液即可。
该防锈剂的PH值为ll，比重为1.002。
实施例2:配制20kg防锈剂。
分别称取配制重量为8%的五羟基已酸钠，6%的硅酸钠，4%的硅酸钾，5%的 聚合度为25的脂肪醇聚氧乙烯醚(0-25)， 1%的氨水，去离子水为余量，备 用。
在室温条件下依次将上述重量的五羟基已酸钠，硅酸钠、硅酸钾、0-25 及氨水加入到去离子水中，搅拌至均匀的水溶液即可。 该防锈剂的PH值为10，比重为1. 0025。 实施例3:配制加kg防锈剂。
分别称取配制重量为8%的五羟基已酸钠，5%的二硅酸钠，5%的硅酸钠， 5%的聚合度为40的脂肪醇聚氧乙烯醚(0-40), 3%的氢氧化钠，去离子水为 余量，备用。
在室温条件下依次将上述重量的五羟基已酸钠，二硅酸钠，硅酸钠，0-40 及氢氧化钠加入到去离子水中，搅拌至均匀的水溶液即可。 该防锈剂的PH值为11.5，比重为1.003。
实施例4:选用实施例1至3中任意一种配方的防锈剂，对铜合金材料进 行除锈和防锈处理。
先将该防锈剂适当的摇动均匀，然后将防锈剂涂抹在铜合金材料需要处 理的部位；并且浸湿铜合金材料表面，30min后擦去表面的防锈剂，铜材料表 面无锈痕。
如果不将防锈剂抹去，则可达到最佳保护效果，即在100天内内不会再 度生锈。
实施例5:配制20kg防锈剂。
分别称取配制重量为8%的苯骈三氮唑钠(BTANa) ， 4%的三聚硅酸钠， 6%无水硅酸钠，6%的月桂酰单乙醇胺，4%的过氧焦磷酸钠，去离子水为余量，
在室温条件下依次将上述重量的苯骈三氮唑钠(BTANa)，三聚硅酸钠、 无水硅酸钠、月桂酰单乙醇胺及过氧焦磷酸钠加入到去离子水中，搅拌至均 匀的水溶液即可。
该防锈剂的PH值为11. 5，比重为1. 004。
实施例6:配制20kg防锈剂。
分别称取配制重量为8%的五羟基已酸钠，1%的苯骈三氮唑钠(BTANa)， 7%的硅酸钠，3%的无水硅酸钠，5%的月桂酰单乙醇胺，3%的三乙醇胺，去离 子水为余量，备用。
在室温条件下依次将上述重量的五羟基己酸钠、苯骈三氮唑钠(BTANa)、 硅酸钠、无水硅酸钠、月桂酰单乙醇胺及三乙醇胺加入到去离子水中，搅拌 至均匀的水溶液即可。
该防锈剂的PH值为ll，比重为1.004。
实施例7:配制20kg防锈剂。
分别称取配制重量为8%的五羟基已酸钠，9%的二硅酸钠，1%的硅酸钾， 5%的月桂酰单乙醇胺，3%的乙二胺，去离子水为余量，备用。
在室温条件下依次将上述重量的五羟基己酸钠，二硅酸钠、硅酸钾、月 桂酰单乙醇胺及乙二胺加入到去离子水中，搅拌至均匀的水溶液即可。
该防锈剂的PH值为11.5，比重为1.003。
实施例8:选用实施例5至7中任意一种配方的防锈剂，对铜合金材料进 行除锈和防锈处理。
先将该防锈剂适当的摇动均匀，然后将防锈剂涂抹在铜合金材料需要处 理的部位，.并且浸湿铜合金材料表面，30min后擦去表面的防锈剂，铜材料表 面无锈痕。
如果木将防锈剂抹去，则可以达到最佳保护效果，即100天内不会再度 生锈。
本发明及实施例中涉及和使用的脂肪醇聚氧乙稀醚中脂肪醇的碳原子数
为12至18;涉及的室温为20-25°C。
本发明实施例所使用的原料及设备，均为市售产品，故不再进行赘述。 本发明防锈剂不含对人体和环境有害的亚硝酸盐，便于废弃防锈剂的处
理排放，符合环保要求，且对设备无污染，无腐蚀，有效降低生产成本，使 用安全可靠；防锈剂覆在铜合金材料表面后，通过表面活性剂的润湿、渗透 性能，铺展在铜合金材料的表面，可有效隔离环境中的酸化水、二氧化碳等 导致铜合金材料生锈的物质，同时硅酸盐类物质可吸收并分解吸附在铜合金 材料表面的水分，通过PH调节剂的中和作用和分解作用，可以去掉铜合金表 面已产生的锈蚀并大大减少生成的H+，而H+是加速铜合金材料锈蚀的主要原 因之一，缓蚀剂的加入进一步抑制了锈蚀的产生。使用本发明防锈剂处理过 的铜合金材料表面或者铜合金材料零件，其表面能够形成致密的保护膜，从 而保证了防锈处理后的材料及其零件具有可靠的防锈功能。
本发明的优点是生产工艺简单，不需要特殊设备，仅需要将上述原料 在室温下进行混合即可；本发明的除锈剂不仅可以迅速除去铜合金材料表面 的锈蚀，同时可以在铜合金材料表面形成致密的结合力强的保护膜，防止再 度生锈，延长有效防锈期；在使用过程中不产生对环境的污染问题，安全可 靠；废弃液便于处理排放，符合环保要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上 的限制，凡是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 同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种铜合金防锈剂，其特征在于包括缓蚀剂、硅酸盐、表面活性剂、PH值调节剂以及去离子水；各种组分所占的重量百分比是缓蚀剂为5％至10％、硅酸盐为5至10％，表面活性剂为5至10％，PH值调节剂为1至6％，去离子水为余量。
2、 根据权利要求1所述的铜合金防锈剂，其特征在于所述缓蚀剂是五羟基已酸钠和苯骈三氮唑钠(BTANa)中的一种或者其组合。
3、 ,据权利要求1所述的铜合金防锈剂，其特征在于所述硅酸盐是硅酸钾、硅酸钠、无水硅酸钠，二硅酸钾、二硅酸钠、三聚硅酸钠和三聚硅酸 钾中的一种或者其组合。
4、 根据权利要求1所述的铜合金防锈剂，其特征在于所述表面活性剂是非离子型表面活性剂。
5、 根据权利要求4所述的铜合金防锈剂，其特征在于所述非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基醇酰胺。
6、 根据权利要求5所述的铜合金防锈剂，其特征在于所述脂肪醇聚氧乙烯醚是脂肪醇聚氧乙烯(3)醚、脂肪醇聚氧乙烯(5)醚、脂肪醇聚氧乙 烯(7)醚、脂肪醇聚氧乙烯(9)醚、脂肪醇聚氧乙烯(20)醚、脂肪醇聚 氧乙烯(25)醚或脂肪醇聚氧乙烯(40)醚；所述烷基醇酰胺是月桂酰单乙 醇胺、月桂酰二乙醇胺、油酰单乙醇胺、油酰二乙醇胺、椰子酰单乙醇胺、 椰子酰二乙醇胺、硬脂酰单乙醇胺或硬脂酰二乙醇胺。
7、 根据权利要求1所述的铜合金防锈剂，其特征在于所述PH值调节剂为无机碱、有机碱或它们的组合；所述无机碱为氢氧化钾，氢氧化钠、过 氧焦磷酸钠或氨水；所述有机碱为多羟多胺和胺中的一种或它们的组合。
8、 根据权利要求7所述的铜合金防锈剂，其特征在于所述多羟多胺为 三乙醇胺、四羟基乙二胺或六羟基丙基丙二胺；所述胺为乙二胺、四甲基氢 氧化铵、二甲基乙酰胺或者三甲基乙酰胺。
9、 一种如权利要求1所述的铜合金防锈剂的制备方法，其特征在于按照重量比例称取缓蚀剂、硅酸盐、表面活性剂、PH值调节剂以及去离子水， 在室温下依次将缓蚀剂、硅酸盐、表面活性剂、PH值调节剂加入到去离子水中，搅拌混合均匀，成为防锈剂成品。
全文摘要
本发明提供一种铜合金防锈剂，其包括缓蚀剂、硅酸盐、表面活性剂、pH值调节剂以及去离子水；各种组分所占的重量百分比是缓蚀剂为5％至10％、硅酸盐为5至10％，表面活性剂为5至10％，pH值调节剂为1至6％，去离子水为余量；该混合液的pH值为11至12；对铜合金材料表面的除锈效果理想，且防锈时间较长，使用后能够防止铜合金材料表面再次形成锈斑；该防锈剂不含对人体和环境有害的亚硝酸盐，便于废弃防锈剂的处理排放，符合环保要求；其为碱性溶液，对设备无污染，无腐蚀，有效降低生产成本，使用安全可靠。
文档编号C23F11/00GK101368273SQ20071005874
公开日2009年2月18日 申请日期2007年8月15日 优先权日2007年8月15日
发明者仲跻和 申请人:江苏海迅实业集团股份有限公司