除锈防锈液及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种除锈防锈液，其特征在于以1升计，溶液中各原料组分及其含量为：氟锆酸360-410g/L,磷酸二氢钠80-100g/L,硝酸铁90-130g/L,乙二醇1-5g/L,硝酸锰1-3g/L,辛基苯酚聚氧乙烯醚3-5g/L，乙二胺四乙酸二钠5-10g/L,余量为水。本发明除锈防锈液采用独特的分解转化合成原理，使除油除锈防锈一步完成，在常温常态下直接使用，无需加温和专用设备。
【专利说明】除锈防锈液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属表面处理【技术领域】，更具体的说，涉及一种除锈防锈液及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 除锈防锈液是一种既除锈、又防锈的高性能产品。目前，金属构件防锈处理方法有 一步法和分步法，一步法即除油除锈防锈一次完成，分步法即除油除锈防锈分步完成。一步 法改变了以往除锈防锈的繁琐作业过程，在常温下只需简单的涂刷、喷淋或浸泡，即可同步 完成除油除锈防锈。
[0003] 中国专利CN1418920公开了一种金属除锈防锈漆及其生产方法，该防锈漆的配方 为=H3PO4 36-41%;乙酸 8-10%;FeP04 9-13%;丙三醇 0? 1-0.5%;碳酸锰 0? 1-0.2%;余量为 水。该防锈漆的生产方法为：I、将38…50份的磷酸、38…42份的水在反应釜内混溶，然 后，向其内加入8…10份乙酸。II、静止0.5小时后，分多次向溶液内加入5…7份还原 铁粉，搅匀。III、反应1 2小时以后，向其中加入0. I M 0. 4份丙三醇和0. I M 0. 2份碳 酸锰，搅匀，静止24小时后待用。该专利存在如下缺点：该配方组成中含有的磷酸铁及碳 酸锰，在料液中不易溶解完全，特别是磷酸铁，容易形成沉淀。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种除锈防锈液，其具有很强 的渗透能力，能迅速有效瓦解金属表面上常见的油污，并在将锈蚀分解的同时将其转化成 一层具有防蚀性能的金属保护膜，从而达到优良的除锈及防锈效果。
[0005] 本发明的目的之二在于提供上述除锈防锈液的制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 一种除锈防锈液，以1升计，所述溶液中各原料组分及其含量为： 氟锆酸 360-410 g/L，磷酸二氢钠 80-100 g/L，硝酸铁 90-130 g/L，乙二醇 1-5 g/L， 硝酸锰1-3 g/L，辛基苯酚聚氧乙烯醚3-5 g/L，乙二胺四乙酸二钠5-10 g/L，余量为水。
[0007] 其中所述氟锆酸的用量优选370-400 g/L; 其中所述磷酸二氢钠的用量优选90-100 g/L ; 其中所述硝酸铁的用量优选100-120 g/L ; 其中所述乙二醇的用量优选2-4 g/L; 其中所述硝酸锰的用量优选1. 5-3 g/L ; 其中所述辛基苯酚聚氧乙烯醚的用量优选4-5 g/L; 其中所述乙二胺四乙酸二钠的用量优选7-9 g/L。
[0008] 本发明除锈防锈液的制备方法依次包括如下步骤： (1) 将氟锆酸与水在釜内搅匀至混溶； (2) 然后向其内加入磷酸二氢钠，搅匀，静置1-2小时； (3) 搅拌中分多次慢慢向溶液内加入还原铁粉（5-9g/L)搅匀，静置10-12小时； (4) 待还原铁粉中的杂质沉淀下去，向其中加入乙二醇、硝酸铁和硝酸锰，再加入辛基 苯酚聚氧乙烯醚和乙二胺四乙酸二钠，搅匀，静置20-24小时后待用。其中辛基苯酚聚氧乙 烯醚与硝酸铁能加快除锈及成膜速度，乙二胺四乙酸二钠起到络合作用，保证体系的稳定 性。乙二醇为渗透剂，它的加入可使除锈剂快速进入到锈层内部，硝酸锰的加入可提高形成 的防锈层的抗蚀能力。
[0009] 本发明的主要工作原理如下： 过量的氟锆酸可起到化锈作用，磷酸盐类起成膜防锈保护作用，无机锰盐起到电化学 保护作用。
[0010] 还原铁粉的主要成分为三氧化二铁，它与溶液中氟锆酸进行反应，反应式如下：Fe203+H2ZrF6 -Fe2 (ZrF6) 3+H20 加入还原铁粉的目的是，在金属表面铁锈量不足的情况下，仍能生成足够的氟锆酸盐 类，起成膜保护作用。
[0011] 本品能将铁锈转变成稳定的化合物，铁锈的主要成分为氢氧化亚铁，其反应式 为： Fe (OH) 2+H2ZrF6 - FeZrF6+H20 FeZrF6牢固地结合于钢铁表面，形成致密的保护性防护层，氟锆酸锰盐的形成，提高了 防护层的抗蚀能力，从而达到防蚀目的。
[0012] 常温常态下可直接使用本发明除锈防锈液对工件进行喷淋、涂刷或浸泡。
[0013] 本发明的有益效果在于：由于独特的配方设计，除锈防锈液具有很强的渗透能 力，能迅速有效瓦解金属表面上常见的油污，并在将锈蚀分解的同时将其转化成一层具有 防蚀性能的金属保护膜，从而达到优良的除锈及防锈效果。
[0014] 本发明除锈防锈液使用后之效果如下： 1、功能全面、效果独特。本品集"除油、去污、除锈、磷化、钝化、防锈"等多种性能于一 体，采用独特的分解转化合成原理，使除油除锈防锈一步完成，其形成的金属盐保护膜附着 力为I级，与各种油漆结合良好，符合涂装标准的各项要求。
[0015] 2、无毒无害、环保安全。本品不含盐酸、硫酸、氢氟酸等强腐蚀有毒害酸类，而采用 氟锆酸，使其保持安全稳定的酸值。
[0016] 3、操作简单、使用方便。本品在常温常态下直接使用，无需加温和专用设备，可采 用浸泡、涂刷、喷淋等多种施工工艺，不需要专业人员。
[0017] 4、成本经济、费用低廉。使用本品可大大降低设备投入和人工投入，使涂装前的处 理高效、低耗、轻松。一般情形下，每公斤可处理面积12m2?20m2左右。如采用浸泡工艺， 每100公斤可累计处理物件两吨左右。
[0018] 5、不含氯化物和重金属，环保安全。通过SGS认证，符合RoHS指令要求。
[0019] 6、本品原料成本低，水和氟锆酸占大部分比例，均非常廉价。本品使用成本低，相 比现有的防锈除锈漆，本品单位质量的涂刷面积大；本品的制作工艺也比较简单，没有特殊 要求，加工简单，加工成本低。
[0020] 本发明实施例中，钝化处理后工件的中性盐雾腐蚀试验（NSS)方法为：参照 IS03768标准，钝化处理后的选定工件放入盐雾腐蚀试验箱中，盐水含5% (wt)氯化钠、pH 值6. 5?7. 2,温度（35±2) °C，降雾量1?2mlV(h*cm2)，时间72小时后测锈蚀面积，计算 锈蚀面积占工件表面积的百分比。
[0021] 防锈处理后工件的自然生锈试验条件为：工件垂直排列在有机玻璃样品架上，置 于温度（25 ± 2) °C，相对湿度（80 ± 5) %的恒温恒湿密闭房间内，每天观察一次，将第一片工 件发生锈蚀的试验天数减去一天作为不上锈天数。
[0022] 防锈膜附着力等级：根据GB 9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验标准进行 测试。
[0023] 防锈膜层孔隙率：取14%的NaCL和3%的铁氰化钾溶液，表面活性剂的质量分数 为〇. 1%的蒸馏水溶液，保存在褐色瓶中24小时，用滤纸过滤。使用时将滤纸切成长、宽均 为2. 5厘米的纸片，用塑料镊子将纸片浸入上述溶液中，提出滴净多余试液，将他覆盖在待 测的磷化膜表面，经过一段时间（1分钟）后将试纸拿掉，观察膜层表面，有兰色斑点处表示 有孔隙部分。
【具体实施方式】
[0024] 以下结合具体的实施例对本发明做进一步详细的描述。
[0025] 实施例1-10分别给出了本发明除锈防锈液的组成，具体如表1、表2所列，其中，各 配料数值的单位为g/L,溶液体积为1L。
【权利要求】
1. 一种除锈防锈液，其特征在于以1升计，溶液中各原料组分及其含量为：氟锆酸 360-410 g/L，磷酸二氢钠 80-100 g/L，硝酸铁 90-130 g/L，乙二醇 1-5 g/L，硝酸锰 1-3 g/L，辛基苯酚聚氧乙烯醚3-5 g/L，乙二胺四乙酸二钠5-10 g/L，余量为水。
2. 根据权利要求1所述的除锈防锈液，其特征在于所述氟锆酸的用量为370-400 g/L。
3. 根据权利要求1所述的除锈防锈液，其特征在于所述磷酸二氢钠的用量为90-100 g/L。
4. 根据权利要求1所述的除锈防锈液，其特征在于所述硝酸铁的用量为100-120 g/L。
5. 根据权利要求1所述的除锈防锈液，其特征在于所述乙二醇的用量为2-4 g/L。
6. 根据权利要求1所述的除锈防锈液，其特征在于所述硝酸锰的用量为1.5-3 g/L。
7. 根据权利要求1所述的除锈防锈液，其特征在于所述辛基苯酚聚氧乙烯醚的用量为 4-5 g/L〇
8. 根据权利要求1所述的除锈防锈液，其特征在于所述乙二胺四乙酸二钠的用量为 7-9 g/L。
9. 根据权利要求1所述的除锈防锈液的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤： (1) 将氟锆酸与水在釜内搅匀至混溶； (2) 然后向其内加入磷酸二氢钠，搅匀，静置1-2小时； (3) 搅拌中分多次慢慢向溶液内加入还原铁粉（5-9g/L)搅匀，静置10-12小时； (4) 待还原铁粉中的杂质沉淀下去，向其中加入乙二醇、硝酸铁和硝酸锰，再加入辛基 苯酚聚氧乙烯醚和乙二胺四乙酸二钠，搅匀，静置20-24小时。
【文档编号】C23G1/02GK104451633SQ201410826031
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】桂成方 申请人:湖南金裕化工有限公司