本发明涉及金属表面处理剂技术领域，具体而言，涉及一种中性环保除锈剂及其制备方法。
背景技术：
在工业清洗中和钢铁涂装之前都需要进行除锈和防锈才能进行后续的工序，目前工业除锈一般有化学法和机械法。
化学法：工业用得最多的是盐酸进行除锈，然后再用亚硝酸钠进行防锈。
机械法：使用机电设备打磨，打磨后再进行涂油防锈。
然而，目前使用的除锈方法存在如下缺点：
1、盐酸是一种强酸，有刺鼻性味道，强酸的氢离子腐蚀设备和工件，而且产生氢脆现象，除锈后清洗液的排放也会造成环境污染。
2、亚硝酸钠是一种有毒物质，亚硝酸钠与人体的血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，使血液失去携带氧功能，造成人体组织缺氧，对人体伤害很大。
3、机械除锈劳动强度大，耗时长，效率低，除锈效果差，有死角(设备存在处理不到的边角)，产生噪音，粉尘污染重。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供的一种中性环保除锈剂及其制备方法，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，本发明采用有机酸、螯合剂、缓蚀剂和渗透剂等相结合，得到的除锈剂呈中性、不含磷、不含溶剂、不含重金属且不会有酸雾逸出；其对设备和工件不会造成氢脆现象和过腐蚀现象；另外，本发明的除锈剂可循环使用，不会污染环境和水源，且使用温度宽，在5℃～75℃之间均可使用；除锈方式简单，浸泡其中就可以达到除锈效果；本发明的除锈剂不仅可以用于除锈还具有良好的防锈功能。
一种中性环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：有机酸10～15％、螯合剂3～6％、缓蚀剂2～4％、渗透剂0.5～1％、ph调节剂5～20％和余量的水。
进一步地，所述有机酸为酒石酸、葡萄糖酸和抗坏血酸中的一种或多种。
进一步地，所述螯合剂为亚氨基二琥珀酸、草酸、乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸中的一种或两种。
进一步地，所述缓蚀剂为硫脲或乌洛托品。
进一步地，所述渗透剂为2-乙基己基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步地，所述ph调节剂为乙醇胺。
进一步地，所述水为去离子水。
本发明还提供了一种中性环保除锈剂的制备方法，所述中性环保除锈剂为上述的中性环保除锈剂，所述制备方法包括以下步骤：
将有机酸、螯合剂、缓蚀剂、渗透剂、ph调节剂和水混合均匀。
进一步地，所述制备方法包括：先将有机酸和螯合剂搅拌混合均匀，然后依次加入缓蚀剂和渗透剂，再再加入ph调节剂调节混合液的ph值为5.5～6.5，最后加水混合搅拌均匀。
进一步地，所述搅拌速度为50～100r/min。
与现有技术相比，本发明的一种中性环保除锈剂及其制备方法的有益效果是：
本发明采用有机酸、螯合剂、缓蚀剂和渗透剂等相结合，得到的除锈剂呈中性、不含磷、不含重金属且不会有酸雾逸出；其对设备和工件不会造成氢脆现象和过腐蚀现象；另外，本发明的除锈剂不会污染环境和水源，且使用温度宽，在5～75℃之间均可使用；除锈方式简单，浸泡其中就可以达到除锈效果；本发明的除锈剂不仅可以用于除锈还具有良好的防锈功能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实施例的方式对本发明的技术方案做详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。
但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用之术语：
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，a和/或b包括(a和b)和(a或b)。
一种中性环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：
有机酸10～15％如10％、11％、12％、13％、14％或15％；
螯合剂3～6％如3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或6％；
缓蚀剂2～4％如2％、2.5％、3％、3.5％或4％；
渗透剂0.5～1％如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％；
ph调节剂5～20％如5％、8％、10％、12％、15％、18％或20％；
和余量的水。
优选地，所述有机酸为酒石酸(2,3-二羟基丁二酸)、葡萄糖酸和抗坏血酸中的一种或多种。
优选地，所述螯合剂为亚氨基二琥珀酸、草酸、乙二胺四乙酸(edta)和次氮基三乙酸(nta)中的一种或两种。
优选地，所述缓蚀剂为硫脲或乌洛托品(六亚甲基四胺或六次甲基四胺)。
优选地，所述渗透剂为2-乙基己基硫酸钠(ehs)或脂肪醇聚氧乙烯醚(jfc)。
优选地，所述ph调节剂为乙醇胺。当然，所述ph调节剂还可以列举为其它弱碱性溶液，如三乙胺等。
优选地，所述水为去离子水。
本发明还提供了一种中性环保除锈剂的制备方法，所述中性环保除锈剂为上述的中性环保除锈剂，所述制备方法包括以下步骤：
将有机酸、螯合剂、缓蚀剂、渗透剂、ph调节剂和水混合均匀。
优选地，所述制备方法包括：先将有机酸和螯合剂搅拌混合均匀，然后依次加入缓蚀剂和渗透剂，再再加入ph调节剂调节混合液的ph值为5.5～6.5如5.5、6或6.5等，最后加水混合搅拌均匀。
优选地，所述搅拌速度为50～100r/min如50r/min、60r/min、70r/min、80r/min、90r/min或100r/min等。
为了便于理解本发明，下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明，本发明通过以下实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于下述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
一种中性环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：10％酒石酸、6％亚氨基二琥珀酸、2％硫脲、1％2-乙基己基硫酸钠、5％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为50r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入酒石酸和亚氨基二琥珀酸，搅拌10分钟；然后加入硫脲，搅拌5分钟后加入渗透剂2-乙基己基硫酸钠，再加乙醇胺调节混合液的ph值为5.5，3分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例2
一种中性环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：12％酒石酸、4.5％亚氨基二琥珀酸、3％硫脲、0.8％2-乙基己基硫酸钠、12％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入酒石酸和亚氨基二琥珀酸，搅拌10分钟；然后加入硫脲，搅拌3分钟后加入渗透剂2-乙基己基硫酸钠，再加乙醇胺调节混合液的ph值为6，4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例3
一种中性环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：15％酒石酸、3％亚氨基二琥珀酸、4％硫脲、0.5％2-乙基己基硫酸钠、20％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为100r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入酒石酸和亚氨基二琥珀酸，搅拌10分钟；然后加入硫脲，搅拌3分钟后加入渗透剂2-乙基己基硫酸钠，再加乙醇胺调节混合液的ph值为6.5，5分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例4
一种中性环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：11％葡萄糖酸、5％乙二胺四乙酸、2.5％乌洛托品、0.9％脂肪醇聚氧乙烯醚、8％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为60r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入葡萄糖酸和乙二胺四乙酸，搅拌10分钟；然后加入乌洛托品，搅拌3分钟后加入渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚，再加乙醇胺调节混合液的ph值为6.5，3分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例5
一种中性环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：13％葡萄糖酸、4％次氮基三乙酸、3.5％乌洛托品、0.7％脂肪醇聚氧乙烯醚、15％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为70r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入葡萄糖酸和乙二胺四乙酸，搅拌10分钟；然后加入乌洛托品，搅拌4分钟后加入渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚，再加乙醇胺调节混合液的ph值为5.5，5分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例6
一种中性环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：14％葡萄糖酸、3.5％乙二胺四乙酸、4％乌洛托品、0.6％脂肪醇聚氧乙烯醚、18％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为90r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入葡萄糖酸和乙二胺四乙酸，搅拌10分钟；然后加入乌洛托品，搅拌5分钟后加入渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚，再加乙醇胺调节混合液的ph值为6，5分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例1
一种环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：12％酒石酸、4.5％亚氨基二琥珀酸、0.8％2-乙基己基硫酸钠、12％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入酒石酸和亚氨基二琥珀酸，搅拌10分钟；然后加入渗透剂2-乙基己基硫酸钠，再加乙醇胺调节混合液的ph值为6，4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例2
一种环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：12％酒石酸、4.5％亚氨基二琥珀酸、3％硫脲、12％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入酒石酸和亚氨基二琥珀酸，搅拌10分钟；然后加入硫脲，再加乙醇胺调节混合液的ph值为6，4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例3
一种环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：4.5％亚氨基二琥珀酸、3％硫脲、0.8％2-乙基己基硫酸钠、12％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入酒石酸和亚氨基二琥珀酸，搅拌10分钟；然后加入硫脲，再加乙醇胺调节混合液的ph值为6，4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例4
一种环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：12％酒石酸、3％硫脲、0.8％2-乙基己基硫酸钠、12％乙醇胺和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入酒石酸和亚氨基二琥珀酸，搅拌10分钟；然后加入硫脲，再加乙醇胺调节混合液的ph值为6，4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例5
一种环保除锈剂，按所述除锈剂的总质量为100％计，包含以下质量百分比的原料：12％酒石酸、4.5％亚氨基二琥珀酸、3％硫脲、0.8％2-乙基己基硫酸钠和余量的水。
该中性环保除锈剂的制备方法包括：
(1)按上述质量百分比称取各原料。
(2)在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入酒石酸和亚氨基二琥珀酸，搅拌10分钟；然后加入硫脲，搅拌3分钟后加入渗透剂2-乙基己基硫酸钠，4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
1、常温下，分别将同样的待除锈的钢铁工件置于上述实施例1～6及对比例1制备的中性环保除锈剂中进行浸泡清洗，并对实施例1～6及对比例1～5制备的除锈剂的含磷量、除锈率(常温下测试30min)以及经其除锈后钢铁工件表面的防锈时间进行检测，检测结果如表1所示。
表1
由上表1可以看出，本发明实施例1～6制备的中性环保除锈剂相比对比例1～5制备的除锈剂能够达到更好的除锈效果；且待除锈的钢铁工件经本发明实施例1～6制备的中性环保除锈剂除锈后能够保持更久的防锈时间，进一步说明本发明制备的中性环保除锈剂的除锈防锈效果更好。
2、取5份实施例2制备的中性环保除锈剂，分别将同样的待除锈的钢铁工件置于温度为5℃、20℃、35℃、55℃和℃75℃的实施例2制备得到的中性环保除锈剂中，均可以对钢铁工件达到良好的除锈效果。
同样地，将同样的待除锈的钢铁工件置于温度为5℃、20℃、35℃、55℃和℃75℃的实施例1及实施例3～6制备得到的中性环保除锈剂中，也可以对钢铁工件达到较好的除锈效果。
综上所述，本发明采用有机酸、螯合剂、缓蚀剂和渗透剂等相结合，得到的除锈剂呈中性、不含磷、不含重金属且不会有酸雾逸出；其对设备和工件不会造成氢脆现象和过腐蚀现象；另外，本发明的除锈剂不会污染环境和水源，且使用温度宽，在5℃～75℃之间均可使用；除锈方式简单，浸泡其中就可以达到除锈效果；本发明的除锈剂不仅可以用于除锈还具有良好的防锈功能。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明配方及制备工艺可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。