一种中性环保除锈剂及其制备方法

一种中性环保除锈剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种中性环保除锈剂，还涉及所述中性环保除锈剂的制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 由于持续暴露于导致锈蚀的因素中，大部分金属形成的氧化膜并不稳定，很容易 脱落或被其它金属置换，从而在表面继续发生氧化反应，导致表面凹凸不平和脱落，也就是 一般认为的锈蚀。金属锈蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种，其中，化学腐蚀是由于金属 被氧化，或其他有腐蚀性的化学物质对金属的腐蚀，如酸雨等；电化学腐蚀是因为原电池原 理导致，其危害更大，原因是水在金属物表面形成水膜，溶解氧气，二氧化碳等物质，这时就 会形成金属为负电位的原电池，会使金属被较快地腐蚀。
[0004] 一般而言，除锈方法主要有机械法、化学法两大类，机械法是由人工敲铲、打磨，缺 点是劳动强度大、效率低、粉尘污染严重，锈垢难以清除干净，化学法具有效果好、效率高、 工艺操作简单成本低等优点；但常规的化学处理除锈剂都是酸性的，在清洗去除铁锈的同 时，也会对金属表面造成溶蚀，引起新的腐蚀，因此，在使用常规酸性除锈剂时，一般还需要 同时配合缓蚀剂使用，不仅使用操作麻烦，而且增加成本，并且除锈后清洗液的排放也会造 成环境污染。
[0005] 因此，非常需要通过配方以及生产工艺的改进，开发一种中性环保除锈剂，其没有 酸性，不会造成除锈清洗过程中的金属腐蚀问题，也无需投加专用缓蚀剂、利于操作且排放 液对环境无危害。此外，该除锈剂在可除去金属锈的同时，还应具有良好的防锈性能。
[0006]

【发明内容】

[0007] 为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种中性环保除锈剂，其包含： 5~15重量％的二乙烯三胺； 6~15重量％的有机酸； 0. 5~3重量％的表面活性剂； 4~1〇重量％的氯化无机盐； 5~20重量％的醇溶剂；以及 40~70重量％的纯水。
[0008] 在一种实施方式中，所述中性环保除锈剂中还包含1~5重量％的式1的化合物； 式1。
[0009] 本发明的另一个方面提供一种制备中性环保除锈剂的方法，包括： 将上述组分依次放入搅拌机内，搅拌后得到。
[0010] 本发明的又另一个方面提供一种金属类的除锈方法，包括在金属类的表面上覆盖 所述的中性环保除锈剂。
[0011] 参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
[0012]
【具体实施方式】
[0013] 参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本公 开内容。在以下说明书和权利要求书中会提及大量术语，这些术语被定义为具有以下含义。
[0014] 单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。
[0015] "任选的"或者"任一"是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述 包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
[0016] 说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体 数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。在 某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书 中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子 范围。
[0017] 为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种中性环保除锈剂，其包含： 5~15重量％的二乙烯三胺； 6~15重量％的有机酸； 0. 5~3重量％的表面活性剂； 4~1〇重量％的氯化无机盐； 5~20重量％的醇溶剂；以及 40~70重量％的纯水； 优选地，所述中性环保除锈剂，其包含： 8~13重量％的二乙烯三胺； 1〇~14重量％的有机酸； 1~2. 5重量％的表面活性剂； 6~8重量％的氯化无机盐； 9~18重量％的醇溶剂；以及 50~62重量％的纯水； 本申请中的二乙烯三胺并无特别限制，可以是市售或实验合成的。
[0018] 用于本申请的有机酸也无特别限制，例如可选自柠檬酸、酒石酸、苹果酸、绿原酸、 草酸、苯甲酸、水杨酸、咖啡酸中的一种或几种；但优选地，所述有机酸选自柠檬酸、酒石酸 以及苹果酸中的一种或几种；更优选地，所述有机酸为柠檬酸。
[0019] 用于本申请的表面活性剂也无特别限制，例如可选自十二烷基苯磺酸钠、烷醇酰 胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯和三乙醇胺中的一种或几种；但优选地， 所述表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯和三乙醇胺中的一种或 几种；更优选地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯。
[0020] 用于本申请的氯化无机盐主要作为渗透剂使用，其并无特别限定，例如可选自氯 化钠、氯化钾中的一种或两种；优选地，所述氯化无机盐为氯化钠与氯化钾按重量比2~ 8:1的混合物；更优选地，所述氯化无机盐为氯化钠与氯化钾按重量比4:1的混合物。
[0021] 申请人发现通过氯化钠与氯化钾的配合使用，得到的除锈剂较为柔和，且对金属 本身的腐蚀性较小。
[0022] 用于本申请的醇溶剂也无特别限制，可以是市售或实验合成的，例如可选自甲醇、 乙醇、丙醇、正丁醇、乙二醇和丙三醇中的一种或几种；优选地，所述醇溶剂选自甲醇、乙醇、 丙醇以及正丁醇中的一种或几种；更优选地，所述醇溶剂为乙醇。
[0023] 在一种优选地实施方式中，所述中性环保除锈剂还包含1~5重量％的式1的化合 物；
式1 ; 优选地，所述中性环保除锈剂还包含3重量％的式1的化合物。
[0024] 在一种实施方式中，所述式1的化合物由包括第一组分和第二组分的原料制备得 到，其中， 第一组分的化学结构为：
第二组分的化学结构为：
具体合成路线如下： 将第一组分lmol，第二组分1 mol以及100ml二甲基亚砜加入三口瓶中，通氮气保护并 升温至140°C反应6h后，进行质子交换，然后减压蒸馏得到所述式1的化合物。
[0025] 在一种实施方式中，所述第二组分可由二磺化氟苯以及对氨基苯酚制备得到，其 合成路线如下：
其具体合成方法为： 将对氨基苯酸lmol、二磺化氟苯lmol、碳酸钾1.5 mol、甲苯15ml以及DMAc 500ml 加入三口瓶中，通氮气保护并升温至140°C反应4h后，升温160°C反应24h，然后降至室温并 用丙酮反复洗涤后，过滤并用乙醇提取产物，然后减压蒸馏去除乙醇并真空干燥得到所述 第二组分。
[0026] 所述第二组分中的二苯醚结构可以有效地提高除锈剂的防锈能力。
[0027] 本发明的另一个方面提供一种制备中性环保除锈剂的方法，包括： 将上述组分依次放入搅拌机内，搅拌后得到； 优选地，制备中性环保除锈剂的方法包括： 将带搅拌装置的反应器中加入一定量的去离子水以及醇溶剂后，开始升温，水温达到 40°C时，打开搅拌装置开始搅拌，将表面活性剂、二乙烯三胺加入其中，10分钟后加入氯化 无机盐、有机酸以及式1的化合物后继续搅拌1〇~15分钟，静止放置2小时即可。
[0028] 本发明的又另一个方面提供一种金属类的除锈方法，包括在金属类的表面上覆盖 所述的中性环保除锈剂。
[0029] 在本发明的中性环保除锈剂中，在不损害除锈效果的范围内，也可以根据需要加 入其它防锈剂、紫外线吸收剂、近红外线吸收剂、水溶性消光剂、抗氧化剂、萤光增白剂、润 湿剂、表面张力调节剂、颜料、染料、色素、香料、金属钝化剂、造核剂、抗静电剂、阻燃剂、润 滑剂、增稠剂、防霉剂、缓蚀剂、氧吸收剂或者加工助剂和其它以往向防锈剂组合物中添加 的添加剂等。
[0030] 本发明的中性环保除锈剂对一般的金属类（铜、铁等金属或者合金）的除锈有效， 而特别是对于铁和铁合金可显示出优良的除锈效果。
[0031] 本发明的除锈方法可以通过如下方法实施，例如在需要除锈的金属表面上通过涂 布、喷雾器喷雾含有本发明的中性环保除锈剂的溶液来进行覆盖，或者将该金属浸渍于该 溶液等进行处理后，使其干燥来进行覆盖的方法来实施。
[0032] 本发明的中性环保除锈剂可以以溶液的状态进行保存，但是考虑到流通的便利， 也可以设法使其形成浓缩液，然后使用时再按照规定的浓度用水进行稀释。
[0033] 如果采用本发明的除锈方法，可以非常简便地对金属类进行除锈处理，即使在盐 水中、酸性气相中、高温多湿环境中、或者长期室外暴露的恶劣条件下也可以显著除锈。
[0034] 下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用 于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员 根据上述本发明的内容做出的一些非