一种硼硫酸酯除锈剂的制作方法

本发明涉及除锈技术领域，尤其是涉及一种硼硫酸酯除锈剂。

背景技术：

黑色金属、有色金属等材料置于室外或露天条件下容易生锈，不但影响外观质量，还会影响喷漆、粘接等工艺的正常进行，如不及时处理，更会造成材料的报废，导致不必要的经济损失。

第一代的除锈剂为强酸，酸能与铁锈及金属氧化物发生化学反应，生成可溶性盐类，从而达到除锈的目的，除锈的同时，酸又能和基础金属发生反应放出氢，氢能对铁锈和难溶的氧化皮产生压力，有利于他们的剥落和高价铁的还原，加速酸洗的过程，但传统的酸液处理方法也存在着明显的缺陷：即处理过程中大量氢气的产生会使钢材产生氢脆现象，引起金属的力学性能下降，影响钢铁本身的强度；同时易形成酸雾，影响操作人员的健康和腐蚀周围的设备及环境；酸液的消耗量也较大，增加处理成本；这类酸会对钢材形成过腐蚀。此外大量产生的残渣，需经常排放，既严重腐蚀工业管道，又污染土壤和环境。

第二代的除锈剂为含氮和磷的化学物质，虽然能克服第一代除锈剂对人体有害、产生酸雾、腐蚀基材等缺点，但是容易进入水系统中造成富营养化。目前第二代除锈剂对环境造成的危害已经日益引起人们的注意。开发新一代除锈产品迫在眉睫。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种硼硫酸酯除锈剂。本除锈剂具有快速、彻底的除锈能力，不仅除锈效果优于强酸或氮磷除锈剂，而且绿色环保，对人体也没有毒副作用。

本发明的技术方案如下：

一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：

(1)将50～100份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜，加热到100～150℃，然后缓慢加入1～15份硼酸，加完后反应100～140分钟；

(2)反应完毕后降温至60～100℃，加入辅助剂2～12份，自然降温到常温；

(3)在真空下缓慢加入1～5份s2o3或so3，边加入边搅拌，加完后升温至50～90℃，反应100～180分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂2～10份，反应100～180分钟，然后自然降温30℃以下，即得。

优选的，所述壬基酚聚氧乙烯醚选自np-4、np-7、np-10、np-15、np-20中的至少一种。

优选的，所述辅助剂选自丙二醇、丙三醇、缩二甘油、山梨糖醇、环氧大豆油、季戊四醇、木糖醇、甘露醇中的至少一种。

所述各原料的纯度在99％以上。

本发明有益的技术效果在于：

本发明制备得到的除锈剂溶于水，不仅除锈能力强，而且还可以防治除锈后的基材生锈。本发明无毒无害，工人可以徒手进行操作。对于轻度锈的除锈效果如图1所示，手持生锈铁片在含有5wt％本除锈剂的水溶液中搅拌5秒钟后，锈迹就明显开始脱落下来；其中该铁片的上半部分是手持的部位，没有接触本除锈剂，故而仍然是黑色的，而下半部分因为浸泡在除锈剂中5秒，表面发亮，大部分锈迹已经除去，只有凹凸不平的地方还残留着铁锈。

对于重度锈的除锈效果如图2所示。将本除锈剂配制成20％的水溶液，采用浸泡+超声的方法进行除锈。图2上半部分的图片为生锈的零件，下半部分为将这些零件放入超声清洗池中超声浸泡10分钟后的表面形态，超声浸泡处理10分钟，就可以让零件焕然一新。

从上面两个实验可以看到，本除锈剂的特点有：浓缩性强，在使用时需要稀释；见效快，少则几秒，多则几分钟，即可见效；使用方便，不需要防护措施，可以手持待处理基材浸泡到除锈剂中，也可以喷洒除锈剂到待处理基材上，可以加以超声、搅拌等方法加快除锈速度。

附图说明

图1为手持生锈铁片在本除锈剂中搅拌5秒钟的表面形态图。

图2为生锈零件在本除锈剂中超声清洗5分钟后的表面形态图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行具体描述。实施例所用各原料的纯度均在99％以上。

实施例1

一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：

(1)将50份壬基酚投入反应釜，加热到100℃，然后缓慢加入1份硼酸，加完后反应140分钟；

(2)反应完毕后降温至60℃，加入辅助剂山梨糖醇2份，自然降温到常温；

(3)在0.1pa压力下缓慢加入1份s2o3，边加入边搅拌，加完后升温至50℃，反应180分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂山梨糖醇2份，反应100分钟，然后自然降温30℃以下，即得。

实施例2

一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：

(1)将60份壬基酚聚氧乙烯醚np-10投入反应釜，加热到120℃，然后缓慢加入8份硼酸，加完后反应140分钟；

(2)反应完毕后降温至60℃，加入辅助剂丙三醇2份，自然降温到常温；

(3)在0.5pa的压力下缓慢加入1份s2o3，边加入边搅拌，搅拌过程中保持温度为25～30℃；加完后升温至60℃，反应150分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙三醇2份，反应120分钟，然后自然降温30℃以下，即得。

实施例3

一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：

(1)将100份壬基酚聚氧乙烯醚np-20投入反应釜，加热到150℃，然后缓慢加入15份硼酸，加完后反应100分钟；

(2)反应完毕后降温至100℃，加入辅助剂甘露醇12份，自然降温到常温；

(3)在10pa压力下缓慢加入5份so3，边加入边搅拌，加完后升温至90℃，反应100分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂木糖醇10份，反应150分钟，然后自然降温30℃以下，即得。

实施例4

一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：

(1)将80份壬基酚聚氧乙烯醚np-10投入反应釜，加热到150℃，然后缓慢加入3份硼酸，加完后反应100分钟；

(2)反应完毕后降温至80℃，加入辅助剂丙三醇10份，自然降温到常温；

(3)在0.7pa的压力下缓慢加入5份so3，边加入边搅拌，搅拌过程中保持温度为20～25℃；加完后升温至80℃，反应100分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙三醇8份，反应150分钟，然后自然降温30℃以下，即得。

实施例5

一种硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：

(1)将70份壬基酚聚氧乙烯醚np-4投入反应釜，加热到130℃，然后缓慢加入6份硼酸，加完后反应110分钟；

(2)反应完毕后降温至70℃，加入辅助剂环氧大豆油4份，自然降温到常温；

(3)在15pa压力下缓慢加入3份s2o3，边加入边搅拌，加完后升温至70℃，反应130分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙二醇5份，反应160分钟，然后自然降温30℃以下，即得。

技术特征：

技术总结
本申请提供了一种硼硫酸酯除锈剂。制备步骤如下：(1)将50～100份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜，加热到100～150℃，然后缓慢加入1～15份硼酸，加完后反应100～140分钟；(2)反应完毕后降温至60～100℃，加入辅助剂2～12份，自然降温到常温；(3)在真空下缓慢加入1～5份S2O3或SO3，边加入边搅拌，加完后升温至50～90℃，反应100～180分钟；(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂2～10份，反应100～180分钟，然后自然降温30℃以下，即得。本除锈剂具有快速、彻底的除锈能力，不仅除锈效果优于强酸或氮磷除锈剂，而且绿色环保，对人体也没有毒副作用。

技术研发人员：王永光;宋小林;宋烨桐
受保护的技术使用者：苏州纳孚林科金属表面技术有限公司;无锡纳润特科技有限公司
技术研发日：2019.02.28
技术公布日：2019.04.19