一種用於金屬材料的除鏽劑的製備方法與流程
2023-09-18 01:33:55 1
本發明屬於金屬除鏽技術領域，具體涉及一種用於金屬材料的除鏽劑的製備方法。
背景技術：
生鏽是一種化學反應，當鐵放的時間長了就會生鏽。鐵容易生鏽，除了由於它的化學性質活潑以外，同時與外界條件也有很大關係。水分是使鐵容易生鏽的物質之一。然而，只有水也不會使鐵生鏽，只有當空氣中的氧氣溶解在水裡時，氧在有水的環境中與鐵反應，才會生成氧化鐵的東西，這就是鐵鏽。鐵鏽是一種棕紅色的物質，它不像鐵那麼堅硬，很容易脫落，一塊鐵完全生鏽後，體積可脹大8倍。如果鐵鏽不除去，這海綿狀的鐵鏽特別容易吸收水分，鐵也就生鏽得更快了，鐵在生鏽時會更重,大約是原來的3至5倍的重量，金屬生鏽後，其質地及美觀度都會受到相應的影響，然而目前市面上存在的金屬除鏽產品琳琅滿目，但是，並沒有一種可以真正的起到明顯的效果，而且還會存在相應的毒性，影響人體健康。鋼鐵製品在大氣中極易腐蝕，全世界每年因腐蝕而損失的鋼鐵數量十分巨大，為了解決鋼鐵製品的腐蝕，常需對鋼鐵表面採取各種防腐措施。目前工業上普遍使用的金屬表面處理液主要是具有除鏽、防鏽、去汙、磷化、鈍化等功能，產品既有單一功能，也有多功能合一的。但在實際應用中，或因原料價格貴，成本高；或因除油除鏽不徹底，防蝕性能，尤其是長期防蝕性能差；或因組成複雜不利於槽液穩定控制；或因處理過程中，產生大量酸霧，產品中含有強酸、強鹼、重金屬鹽、氟化物等有毒物質，危及設備及操作人員的健康，因此應用有明顯局限性。
我國大部分地區特別是北方地區水資源相對稀缺，隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，工農業及生活用水的需求量逐年增加，水資源的開發利用變得越來越重要。在我國的水資源中，地下水是一種十分寶貴的資源，因具有分布廣、水質好、不易汙染等特點，正被越來越廣泛地開發和應用。但由於自然界本身巖質狀況地下水中含鐵量很高，在使用過程中常會腐蝕金屬表面，隨著循環冷卻水技術的發展及反滲透應用的越來越廣泛，金屬鋼材等的鏽蝕問題日益突出，全世界每年由於腐蝕而報廢的金屬材料和設備的重量約為金屬年產量的20份以上，對金屬製品採取各種防腐措施前除鏽是首要的工藝步驟。目前，除鏽方法主要有機械法、化學法兩大類，機械法是由人工敲鏟、打磨，缺點是勞動強度大、效率低、粉塵汙染嚴重，鏽垢難以清除乾淨，化學法具有效果好、效率高、工藝操作簡單成本低等優點；但常規的化學處理除鏽劑都是酸性的，在清洗去除鐵鏽的同時，也會對金屬表面造成溶蝕，引起新的腐蝕，因此，在使用常規酸性除鏽劑時，一般還需要同時配合緩蝕劑使用，不僅使用操作麻煩，而且增加成本，並且除鏽後清洗液的排放也會造成環境汙染。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種用於金屬材料的除鏽劑的製備方法，本發明製備方便簡單，環保無汙染，原料易得，設備投資少，便於操作，製備的金屬除鏽組合物使用效果好，去鏽能力強，無毒無副作用，使用安全可靠。
本發明提供了如下的技術方案：
一種用於金屬材料的除鏽劑的製備方法，包括以下製備步驟：
一、將檸檬酸、酒石酸、鹽酸、鄰二甲苯硫脲、四乙醯基乙二胺加入到反應釜中，加熱至60-80℃並攪拌，使其混合均勻，得到混合物一；
二、向混合物一中兌入去離子水，攪拌使其完全溶解，再加入表面活性劑、硬酯酸鎂、還原劑和促進劑，在1000-1200r/min的轉速下攪拌30-40min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有機酸和增稠劑，攪拌直至得到粘稠的膏狀物；
四、向粘稠的膏狀物中加入尿素和去離子水加熱，溫度為100-120℃，攪拌20-40min後，靜置並冷卻至常溫即可。
優選的，所述除鏽劑包括以下重量份數的原料：檸檬酸5-9份、酒石酸7-9份、鹽酸5-10份、鄰二甲苯硫脲7-11份、四乙醯基乙二胺8-10份、去離子水15-25份、表面活性劑10-13份、硬酯酸鎂8-10份、還原劑7-9份、促進劑5-8份、有機酸5-7份、增稠劑8-10份和尿素10-14份。
優選的，所述步驟二的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、烷醇醯胺、脂肪醇聚氧乙烯醚和三乙醇胺中的任一種或兩種。
優選的，所述步驟二的硬酯酸鎂為聚乙二醇200或paas。
優選的，所述步驟二的還原劑為亞硫酸氫鈉、碳醯肼、對苯二酚和甲基乙基肟中的任一種或多種的組合。
優選的，所述步驟二的促進劑為硫酸鎳或硫酸鈷。
優選的，所述步驟三的有機酸為甲酸、乙酸、丁酸、檸檬酸和植酸中的任一種或多種的組合。
優選的，所述步驟三的增稠劑為聚丙烯酸殼聚糖或海藻酸鈉。
本發明的有益效果是：
本發明的製備方便簡單，環保無汙染，原料易得，設備投資少，便於操作，製備的金屬除鏽組合物使用效果好，去鏽能力強，無毒無副作用，使用安全可靠。
本發明的可一步完成金屬表面的除鏽、鈍化、磷化，而且不含任何強酸、強鹼、無毒，無煙霧和氣味揮發，不汙染環境，並且經過處理後的金屬表面可防鏽半年以上，與漆層結合力強，是一種安全可靠，汙染小的除鏽防鏽產品，同時製備除鏽劑的生產工藝簡單、無需特殊設備，並且使用本發明的應用方法，其處理時間短，從而提高了工作效率。
具體實施方式
實施例1
一種用於金屬材料的除鏽劑的製備方法，包括以下製備步驟：
一、將檸檬酸、酒石酸、鹽酸、鄰二甲苯硫脲、四乙醯基乙二胺加入到反應釜中，加熱至80℃並攪拌，使其混合均勻，得到混合物一；
二、向混合物一中兌入去離子水，攪拌使其完全溶解，再加入表面活性劑、硬酯酸鎂、還原劑和促進劑，在1200r/min的轉速下攪拌30min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有機酸和增稠劑，攪拌直至得到粘稠的膏狀物；
四、向粘稠的膏狀物中加入尿素和去離子水加熱，溫度為120℃，攪拌40min後，靜置並冷卻至常溫即可。
除鏽劑包括以下重量份數的原料：檸檬酸9份、酒石酸9份、鹽酸5份、鄰二甲苯硫脲11份、四乙醯基乙二胺10份、去離子水25份、表面活性劑13份、硬酯酸鎂8份、還原劑9份、促進劑8份、有機酸7份、增稠劑8份和尿素10份。
步驟二的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉和脂肪醇聚氧乙烯醚。
步驟二的硬酯酸鎂為聚乙二醇200。
步驟二的還原劑為碳醯肼、對苯二酚和甲基乙基肟的組合。
步驟二的促進劑為硫酸鎳。
步驟三的有機酸為甲酸、乙酸、檸檬酸和植酸的組合。
步驟三的增稠劑為聚丙烯酸殼聚糖。
實施例2
一種用於金屬材料的除鏽劑的製備方法，包括以下製備步驟：
一、將檸檬酸、酒石酸、鹽酸、鄰二甲苯硫脲、四乙醯基乙二胺加入到反應釜中，加熱至80℃並攪拌，使其混合均勻，得到混合物一；
二、向混合物一中兌入去離子水，攪拌使其完全溶解，再加入表面活性劑、硬酯酸鎂、還原劑和促進劑，在1200r/min的轉速下攪拌40min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有機酸和增稠劑，攪拌直至得到粘稠的膏狀物；
四、向粘稠的膏狀物中加入尿素和去離子水加熱，溫度為100℃，攪拌40min後，靜置並冷卻至常溫即可。
除鏽劑包括以下重量份數的原料：檸檬酸5份、酒石酸7份、鹽酸5份、鄰二甲苯硫脲7份、四乙醯基乙二胺8份、去離子水15份、表面活性劑10份、硬酯酸鎂8份、還原劑9份、促進劑8份、有機酸5份、增稠劑8份和尿素10份。
步驟二的表面活性劑為烷醇醯胺和三乙醇胺。
步驟二的硬酯酸鎂為聚乙二醇200。
步驟二的還原劑為亞硫酸氫鈉、對苯二酚和甲基乙基肟種的組合。
步驟二的促進劑為硫酸鎳。
步驟三的有機酸為甲酸、乙酸、丁酸、檸檬酸和植酸的組合。
步驟三的增稠劑為海藻酸鈉。
實施例3
一種用於金屬材料的除鏽劑的製備方法，包括以下製備步驟：
一、將檸檬酸、酒石酸、鹽酸、鄰二甲苯硫脲、四乙醯基乙二胺加入到反應釜中，加熱至60℃並攪拌，使其混合均勻，得到混合物一；
二、向混合物一中兌入去離子水，攪拌使其完全溶解，再加入表面活性劑、硬酯酸鎂、還原劑和促進劑，在1200r/min的轉速下攪拌40min，得到混合物二；
三、向混合物二中加入有機酸和增稠劑，攪拌直至得到粘稠的膏狀物；
四、向粘稠的膏狀物中加入尿素和去離子水加熱，溫度為120℃，攪拌40min後，靜置並冷卻至常溫即可。
除鏽劑包括以下重量份數的原料：檸檬酸9份、酒石酸9份、鹽酸10份、鄰二甲苯硫脲7份、四乙醯基乙二胺8份、去離子水15份、表面活性劑10份、硬酯酸鎂8份、還原劑9份、促進劑5份、有機酸5份、增稠劑10份和尿素14份。
步驟二的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉和三乙醇胺。
步驟二的硬酯酸鎂為聚乙二醇200。
步驟二的還原劑為亞硫酸氫鈉、碳醯肼、對苯二酚和甲基乙基肟的組合。
步驟二的促進劑為硫酸鈷。
步驟三的有機酸為甲酸、乙酸、丁酸、檸檬酸和植酸的組合。
步驟三的增稠劑為聚丙烯酸殼聚糖。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。