适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂、制备方法及应用与流程

本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂、制备方法及应用。

背景技术：

热轧酸洗钢是介于热轧板与冷轧板之间的中间产品，其质量要求高于热轧板，部分热轧酸洗钢甚至需按照冷轧板的质量要求进行生产。与普通热轧板相比，热轧酸洗板去除了表面的氧化铁皮，表面质量得到了提升，便于焊接、涂油及电泳、喷漆。使用热轧酸洗板代替相应冷轧板可以为企业节省生产成本。目前，热轧酸洗钢主要包括冷成形用钢、结构用钢、汽车结构用钢、搪瓷钢等，广泛应用于汽车、压缩机及通用机械等行业领域。

热轧酸洗板表面的氧化需要酸洗处理掉，但是通常都是采用冷轧生产线进行酸洗，但是酸洗后表面存在的发黑及色差缺陷，对于以热代冷的热轧酸洗钢类产品影响较大，在酸中加入缓蚀剂是有效的手段。缓蚀剂是一种在腐蚀介质中加入量非常少又能大大降低金属腐蚀速率的化学物质。但是传统的缓蚀剂对于热轧酸洗板酸洗后发黑及色差问题并没有明显改善。因此迫切需要研制一种添加量少，缓蚀效率高，能够适用于热轧酸洗板的酸洗缓蚀剂。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种添加量低、缓蚀效率高且成本低的适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂、制备方法及应用，同时能够明显改善以热代冷的热轧酸洗板酸洗后发黑及色差问题，使得酸洗后带钢表面均匀亮白。

为实现上述目的，本发明所设计的适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂制备方法如下：

在反应容器中将3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺溶液混合均匀，加入酸性催化剂，高温反应形成中间体；然后向反应容器中加入表面活性剂，再在常温搅拌下反应形成缓蚀剂；

其中，3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺溶液的摩尔比为1:0.7～1:1.5，中间体与表面活性剂的摩尔比为1:1～1:2。

进一步地，所述高温反应2～4小时。

进一步地，所述酸性催化剂为浓硫酸、高氯酸或四氟硼酸。

进一步地，所述表面活性剂为聚氧乙烯壬基酚醚。

进一步地，所述常温搅拌反应3～5小时形成缓蚀剂。

还提供一种适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂，所述缓蚀剂为上述所示制备方法制备的缓蚀剂。

最后还提供一种适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂的应用，上述所述缓蚀剂在热轧酸洗钢酸洗过程中使用，采用冷轧酸洗线，用盐酸溶液，酸洗温度为70～80℃，酸洗速度为40～120m/min，所述缓蚀剂的添加量为酸洗用酸总量的0.03～0.06％。

3-苯胺基-1-苯基丙酮是具有杂环的化合物，在酸液中形成了正离子活性基团，可以在金属表面形成单分子吸附膜，改变氢离子的氧化还原电位，氢离子就难于靠近金属表面，同时与双氰胺复配，形成配位键，重叠吸附能力增大；而且吸附粒子之间存在横向引力，因此吸附层致密且稳定性好。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)本发明缓蚀剂使用量低，缓蚀效果好，缓蚀率可达98％以上；

2)本发明缓蚀剂合成简单，酸洗后钢板表面质量提高，能够明显改善以热代冷的热轧酸洗板酸洗后发黑及色差问题，使得酸洗后带钢表面均匀亮白，有利于后续工艺和客户使用。

附图说明

图1为白度测量值对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和对比例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

实施例1

在烧瓶中加入3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺，混合均匀，加入酸性催化剂，高温反应2小时，发生缩合反应形成中间体，然后加入聚氧乙烯壬基酚醚，再在常温下搅拌，反应时间3个小时，3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺的摩尔比为1:0.7，中间体与聚氧乙烯壬基酚醚的摩尔比为1:1，最后蒸馏去除溶剂后得到缓蚀剂。

实例2

在烧瓶中加入3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺，混合均匀，加入酸性催化剂，高温反应3小时，发生缩合反应形成中间体，然后加入聚氧乙烯壬基酚醚，再在常温下搅拌，反应时间4个小时，3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺的摩尔比为1:1，中间体与聚氧乙烯壬基酚醚的摩尔比为1:1.5，最后蒸馏去除溶剂后得到缓蚀剂。

实例3

在烧瓶中加入3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺，混合均匀，加入酸性催化剂，高温反应4小时，发生缩合反应形成中间体，然后加入聚氧乙烯壬基酚醚，再在常温下搅拌，反应时间5个小时，3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺的摩尔比为1:1.5，中间体与聚氧乙烯壬基酚醚的摩尔比为1:2，最后蒸馏去除溶剂后得到缓蚀剂。

实例4

在烧瓶中加入3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺，混合均匀，加入酸性翠花家，高温反应2小时，发生缩合反应形成中间体，然后加入聚氧乙烯壬基酚醚，再在常温下搅拌，反应时间5个小时，3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺的摩尔比为1:1.2，中间体与聚氧乙烯壬基酚醚的摩尔比为1:1.2，最后蒸馏去除溶剂后得到缓蚀剂。

实例5

在烧瓶中加入3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺，均匀混合，加入酸性催化剂，高温反应4小时，发生缩合反应形成中间体，然后加入聚氧乙烯壬基酚醚，再在常温下搅拌，反应时间3个小时，3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺的摩尔比为1:0.7，中间体与聚氧乙烯壬基酚醚的摩尔比为1:2，最后蒸馏去除溶剂后得到缓蚀剂。

采用表面白度对比对本发明所制得的适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂的缓蚀性能进行评价。其图片及白度测量值如图1所示，两种热轧酸洗钢在未加入加入本发明缓蚀剂时，酸洗后表面发黑且色彩不均，白度值较低，加入质量分数为0.05％的本发明缓蚀剂后，酸洗后表面色差明显减少，且白度显著提高。说明本发明使用量低，缓蚀效果好，缓蚀率可达98％以上。

技术特征：

1.一种适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：

在反应容器中将3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺溶液混合均匀，加入酸性催化剂，高温反应形成中间体；然后向反应容器中加入表面活性剂，再在常温搅拌下反应形成缓蚀剂；

其中，3-苯胺基-1-苯基丙酮和双氰胺溶液的摩尔比为1:0.7～1:1.5，中间体与表面活性剂的摩尔比为1:1～1:2。

2.根据权利要求1所述适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂制备方法，其特征在于：所述高温反应2～4小时。

3.根据权利要求1所述适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂制备方法，其特征在于：所述酸性催化剂为浓硫酸、高氯酸或四氟硼酸。

4.根据权利要求1所述适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为聚氧乙烯壬基酚醚。

5.根据权利要求1所述适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂制备方法，其特征在于：所述常温搅拌反应3～5小时形成缓蚀剂。

6.一种适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂，其特征在于：所述缓蚀剂为权利要求1所示制备方法制备的缓蚀剂。

7.一种适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂的应用，其特征在于：权利要求6所述缓蚀剂在热轧酸洗钢酸洗过程中使用，采用冷轧酸洗线，用盐酸溶液，酸洗温度为70～80℃，酸洗速度为40～120m/min，所述缓蚀剂的添加量为酸洗用酸总量的0.03～0.06％。

技术总结
本发明公开了一种适用于热轧酸洗钢的缓蚀剂、制备方法及应用，在反应容器中将3‑苯胺基‑1‑苯基丙酮和双氰胺溶液混合均匀，加入酸性催化剂，高温反应形成中间体；然后向反应容器中加入表面活性剂，再在常温搅拌下反应形成缓蚀剂；3‑苯胺基‑1‑苯基丙酮和双氰胺溶液的摩尔比为1:0.7～1:1.5，中间体与表面活性剂的摩尔比为1:1～1:2。本发明缓蚀剂使用量低，缓蚀效果好，缓蚀率可达98％以上；缓蚀剂合成简单，酸洗后钢板表面质量提高，能够明显改善以热代冷的热轧酸洗板酸洗后发黑及色差问题，使得酸洗后带钢表面均匀亮白，有利于后续工艺和客户使用。

技术研发人员：马颖;庞涛;肖厚念;程鹏;李江文;何嘉
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：2021.03.10
技术公布日：2021.07.23