环保型金属表面处理液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属表面处理技术领域，具体是一种对金属材料和金属制品的表面进 行除油、除锈、除氧化皮的清洗处理液。
【背景技术】
[0002] 在金属表面处理技术中，目前传统的方法基本有两种，一种是用物理方法进行处 理，即人工进行油污的清洗以及用刀刮或金属刷子刮刷的方式进行除锈，该方法不仅劳动 强度大，需要的人力多，效率低，而且除锈造成的锈尘到处飞扬，对周围的环境造成污染。另 一种化学处理法，即利用强碱除油，强酸除锈的两道清洗工序来完成；该方法需要建造两 个作业池，占用的场地大，而且强碱和强酸对人体有强烈的刺激感，产生的酸雾严重污染空 气，废酸水的排放严重污染水资源，影响和破坏了水资源的可持续发展，经高浓度盐酸清洗 后的金属表面在大气中一般停留3分钟后即可产生二次氧化锈蚀。
[0003] 目前，国内外有很多种对金属材料的化学除油除锈剂，在克服上述缺点的方面起 了积极作用，但同时又产生除油效果差、除锈速度慢、处理质量不稳定，仅适用于油污和锈 斑不太严重的油污锈蚀等缺陷。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效快速清除金属表面附着的各种油 污、锈斑及氧化皮的环保型金属表面处理液。其利用多种原料的协同作用，对金属表面无过 腐蚀、且在一个月左右无二次氧化锈蚀。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 一种环保型金属表面处理液，该处理液由下述重量百分比的原料配制而成：三乙醇 胺2~7%，冰醋酸：Γ8%，硫脲1~5%，磷酸三钠2~7%，硫酸疒15%，乌洛托品1~5%，磷酸3~8%， Tx-10、2~7%，高分子复合增效活性剂:Γ8%，尿素1~5%，工业盐2~7%，余量为水。
[0006] 本发明选用上述原料进行组合，配制方法为： (1) 按照上述配比分别称取硫脲、磷酸三钠、乌洛托品、尿素和工业盐(氯化钠)，将各原 料分别加水加热溶解，搅拌均匀，加水量以各原料全部溶解为度，分别制成半成品水溶液； (2) 分别将冰醋酸、硫酸和磷酸稀释制成各自的稀释水溶液，所述硫酸采用浓度为98% 的浓硫酸，所述磷酸采用85%的浓磷酸； (3) 将步骤（1)中的半成品水溶液依次混合、搅拌均匀，然后加入步骤（2)中各酸的稀 释水溶液，最后按所述配比加入高分子复合增效活性剂、三乙醇胺和Τχ-10,再加足所述配 比量的水，搅拌均匀，即制成金属表面处理液。
[0007] 上述各原料功效产生协同作用，相互促进，大幅度提高了除油除锈能力，不但能去 除轻油轻锈，而且能去除重油重锈(包括氧化皮)，既克服了有机溶剂除油不彻底的缺点，又 克服了碱洗难去除严重油污的不足，还克服了其它综合性处理剂除油效果差、除锈能力弱 的缺陷。各原料的功能作用分别为： 三乙醇胺：具有除油功能，能与有机酸和无机酸反应生成盐，是一种较好的络合物，对 金属表面有保护、防氧化功能，可用作活性剂、缓蚀剂，也可用于金属的防锈；其含量优选 3~5%。
[0008] 硫脲用作金属防锈蚀剂，其含量优选2~4%。磷酸三钠作为去油去污的添加剂，其含 量优选3~5%。
[0009] 硫酸具有清除钢铁表面的氧化铁的作用，可用于金属表面的除锈、除氧化皮，其含 量优选9~12%。
[0010]乌洛托品：在原料中起着络合作用，还具有催化和促进的作用，可用作减缓金属腐 蚀的缓蚀剂，其含量优选2~4%。磷酸作用在于磷化，其含量优选5~7%。
[0011] Tx-IO作为乳化剂可增加所配混合原料表面活性，起膨胀乳化作用，其含量优选3 ~5%。
[0012] 高分子复合增效活性剂：具有综合作用，可通过与不同原料的简单配制，分别实 现除油、除锈、除垢、清污等功用，并能提高处理效果，而且使用操作简便，对人体无害，对环 境无污染，该复合增效剂含有表面活性剂乳化物，可以加速除锈和清洁过程，其含量优选 5~7%。
[0013] 尿素可形成氧化膜，具有防氧化功能，其含量优选3~5%。
[0014] 工业盐和冰醋酸均加快原料的反应速度，起着催化作用，工业盐的含量优选3~5%， 冰醋酸的含量优选4~6%。
[0015] 按照上述原料配制而成的金属表面处理剂可对金属表面通过渗透层与形成锈斑 的媒介物质发生化学反应，经表面活性剂乳化、分解油污和锈迹，能迅速破坏、分解、剥落金 属表面上的油污和锈斑的附着力，从而达到一次除油、除锈、除氧化皮的效果。
[0016] 采用上述技术方案产生的有益效果在于：（1)除油除锈速度快，约fTSmin，缩短工 艺操作时间；能够有效的彻底清除金属表面附着的各种油污、锈斑以及附着的发蓝层、氧化 皮，而且清洗后的金属表面能形成一层致密、均匀保护膜，使金属制品在干燥的环境内1个 月不再生锈氧化；而且适应性强，适用于去除各种板材、型材的多种油污、锈蚀和氧化皮，且 在常温条件下，快速一次性完成。（2)工艺简单，操作方便，稳定性好，可循环使用，且对操作 人员技术要求低。（3)本发明的处理液对金属表面基体不产生过腐蚀和氢脆，属于渗透剥离 型除锈，无过腐蚀现象发生，使用安全。而且使用过的溶液废水经回收、沉淀、过滤后可重复 使用。（4)本发明的溶液室内污染少，不需经常排放，无臭味、无酸雾产生，不腐蚀设备和厂 房，安全可靠，而且稳定性好，不变质、无挥发、使用安全可靠。
【具体实施方式】
[0017] 本发明的试剂均为常规试剂，其中"高分子复合增效活性剂"是在河南省南 阳市"南阳宏金源化工技术研究所"直接购买的专利产品，该专利产品的专利号为： 200810231025. 7。
[0018] 实施例1 (1)按照表1实施例1中的组分称取下列原料：硫脲、磷酸三钠、乌洛托品、尿素和工业 盐(氯化钠)，并量取所需份额的水；将各原料分别加水加热溶解，搅拌均匀，加水量以各原 料全部溶解为度，分别制成半成品水溶液； (2) 分别将冰醋酸、硫酸和磷酸稀释制成各自的稀释水溶液，所述硫酸采用浓度为98% 的浓硫酸，所述磷酸采用85%的浓磷酸； (3) 将步骤（1)中的半成品水溶液依次混合、搅拌均匀，然后加入步骤（2)中各酸的稀 释水溶液，最后按表1中的配比加入高分子复合增效活性剂、三乙醇胺和Tx-10,再加入剩 余的水量，搅拌均匀，即制成金属表面处理液。
[0019] 表1实施例1~6各原料的配比（单位重量百分比）
实施例2~6的配制方法同实施例1，其原料的配比参见表1。
[0020] 上述实施例中配制的金属表面处理液的使用方法：建造一个能够加温的工作池， 加入上述各个实施例中所制备的表面处理液，将待处理的金属工件在30°C左右（30±5°C) 浸泡于上述处理液中，5~10min油污和锈斑可自动脱落，除净油污、锈斑和氧化皮的工件，干 燥后即可进行后序的喷涂或刷漆工作。经本发明的处理液处理后的金属工件，在干燥环境 中1个月内不发生二次腐蚀。
[0021] 综上，本发明中的处理液不排放，可循环使用，随着处理工件数量的增加，溶液中 的固体杂质清除即可。
【主权项】
1. 一种环保型金属表面处理液，用于金属表面除油和除锈，其特征在于该处理液由下 述重量百分比的原料配制而成：三乙醇胺2~7%，冰醋酸:T8%，硫脲1~5%，磷酸三钠2~7%，硫 酸疒15%，乌洛托品1~5%，磷酸3~8%，Tx-10、2~7%，高分子复合增效活性剂:T8%，尿素1~5%， 工业盐2~7%，余量为水。2. 根据权利要求1所述的环保型金属表面处理液，其特征在于所述原料的重量百分比 为：三乙醇胺3~5%，冰醋酸4~6%，硫脲2~4%，磷酸三钠:T5%，硫酸9~12%，乌洛托品2~4%，磷 酸5~7%，Tx-10、3~5%，高分子复合增效活性剂5~7%，尿素3~5%，工业盐3~5%，余量为水。3. 根据权利要求1所述的环保型金属表面处理液，其特征在于所述原料的重量百分比 为：三乙醇胺4%，冰醋酸6%，硫脲3%，磷酸三钠6%，硫酸10%，乌洛托品3%，磷酸5%，Tx-10、 3%，高分子复合增效活性剂6%，尿素4%，工业盐3%，余量为水。
【专利摘要】本发明公开了一种环保型金属表面处理液，该处理液由下述重量百分比的原料配制而成：三乙醇胺2~7%，冰醋酸3~8%，硫脲1~5%，磷酸三钠2~7%，硫酸7~15%，乌洛托品1~5%，磷酸3~8%，Tx-10、2~7%，高分子复合增效活性剂3~8%，尿素1~5%，工业盐2~7%，余量为水。采用本发明的处理液能够有效快速地清除金属表面附着的各种油污、锈斑和氧化皮，不含有浓酸或浓碱以及有机溶剂，无毒、无腐蚀，对人体无刺激，是一种环保型的金属处理液。
【IPC分类】C23G1/06, C23C22/07
【公开号】CN105018945
【申请号】CN201410164331
【发明人】倪枭祚
【申请人】石家庄正仁环保科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月23日