除鏽添加劑的製作方法

2023-08-13 21:29:21

專利名稱：除鏽添加劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種除鏽添加劑，特別涉及一種用於對鋼鐵鏽件進行化學除鏽的酸洗液中的除鏽添加劑。
對鋼鐵設備、元件等的除鏽主要是利用酸與金屬表面的氧化物發生化學反應，從而除去金屬表面的氧化物。目前，所使用的酸主要是無機酸，例如硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸。為了改進除鏽效果，通常是向其中加入各種添加劑。
中國專利85104742披露了一種除鏽劑組合物，其組成為(重量份)鹽酸 7-22，六次甲基四胺 0.6-1.0，6501 0.02-0.05，TX-10 0.02-0.05，十二烷基苯磺酸鈉 0.1-0.25，乙醇 1-3，氨水 適量。
該除鏽劑組合物可在常溫下除鏽，可以節省能源。但是仍然存在著除鏽速度慢、產生嚴重的刺激性氣味等缺點。由於其中以六次甲基四胺做緩蝕劑，在使用過程中極易分解出對人的眼、鼻、皮膚等有嚴重刺激作用的甲醛，直接影響操作者的健康，因此影響了它的廣泛使用。
中國專利89101480披露了一種除鏽劑組合物，其組成為(重量份)工業鹽酸 8-23，平平加OS-150.10-0.30，月桂酸醯二乙醇胺 0.10-0.30，十八烷基聚七氧乙烯胺 0.10-0.40，工業乙醇 0.20-1.00，工業用水 其餘。
據稱該組合物可以克服現有的酸洗劑所存在的一些缺點，並具有不產生煙霧和有害氣體、不刺激皮膚、廢液少、操作簡單等優點。但本發明人發現，按照中國專利89101480，即先在槽內加入計量好的水，再將計量好的平平加OS-15、緩蝕劑十八烷基聚七氧乙烯胺分別加入塑料桶內，再依次加入淨洗劑月桂酸醯二乙醇胺、乙醇和鹽酸。按照所述的方案，很難將所述的各組分充分溶解，十八烷基聚七氧乙烯胺成塊狀浮在酸液上，而平平加OS-15則沉在液體的底部，因此並不能形成均勻的酸洗劑溶液。使用這種酸洗劑溶液，由於部分有效成分不能全部溶解，在除鏽過程中不溶的塊狀部分容易被工件帶走，且在添加時產生較多酸霧。因此，添加劑的利用率低，而成本相應增加。
此外，對鋼鐵設備、工件等進行除鏽處理的現有除鏽劑都是以成品形式出售的，其包含作為除鏽劑的主要成分的酸。由於酸的強腐蝕性，因此其包裝複雜，不便於運輸。
本發明的目的是為了克服現有技術的不足之處，而提出了一種能與酸溶液形成均勻的溶液、添加劑的利用率高、運輸保管方便、而且能提高除鏽效果的除鏽添加劑。
本發明的第二個目的是提供一種除鏽添加劑的製備方法。
本發明的目的是由以下的技術方案完成的(1)由下述成分組成的組分A平平加OS-1515-55％(重量)，月桂酸醯二乙醇胺 15-55％(重量)，十八烷基聚七氧乙烯胺 15-65％(重量)；(2)用量為組分A總重量3-5倍的水。
本發明的除鏽添加劑的製備方法包括以下步驟(1)將所選用的固體組分，即平平加OS-15和十八烷基聚七氧乙烯胺加熱使其熔化；(2)攪拌下向該熔化的混合物中加入90℃的熱水；(3)將得到的混合物冷卻至室溫至50℃，然後在攪拌下加入其他液體組分，攪拌5-10分鐘，即得到本發明的除鏽添加劑。
本發明涉及一種除鏽添加劑，該添加劑的組成為(1)由下述成分組成的組分A平平加OS-1515-55％(重量)，月桂酸醯二乙醇胺 15-55％(重量)，十八烷基聚七氧乙烯胺 15-65％(重量)；(2)用量為組分A的總重量的3-5倍的水。
按照本發明，所述的除鏽添加劑的組分A中各組分的用量(以組分A的總重量計)優選為平平加OS-15 25-45％(重量)，月桂酸醯二乙醇胺 25-45％(重量)，十八烷基聚七氧乙烯胺 30-55％(重量)。
按照本發明的除鏽添加劑中所使用的緩蝕劑可以保護金屬基體不受腐蝕，同時也抑制了酸霧的產生；所使用的穩泡洗淨劑具有較強的起泡性，且泡沫的穩定性好，對動、植物、礦物油能起到乳化的作用，因而有利於清除金屬表面的油汙，並且具有防鏽效能；所使用的表面活性劑除具有乳化、分散、淨洗等對金屬表面進行清洗的性能外，而且還有獨特的潤溼功能。
本發明的除鏽添加劑在除鏽用的酸洗液中具有良好的溶解性能，通過將本發明的除鏽添加劑與金屬，特別是鋼鐵製品的酸洗除鏽液簡單混合即可得到具有良好的除鏽性能的除鏽劑，真正具有在除鏽過程中不產生煙霧和有害氣體，不刺激皮膚，對人體不會發生過敏等優點。
此外，特別有利的是，本發明的除鏽添加劑不含腐蝕性的酸並可在現場添加，操作簡單並且成本低；由於不含酸，其包裝簡單，可節約大量的運輸費用；由於與酸可以很容易地形成均勻的溶液，與中國專利89101480相比較，在其使用過程中被工件帶走的量大大減少，添加劑的利用率大大提高。相應地，需要補加添加劑的時間也就相應地延長。
本發明的除鏽添加劑溶液在長期的儲存過程中，可能會發生分層現象，但這並不影響其使用效果。在使用時，只需將其略加攪拌，然後再加入到酸溶液中，即可獲得均勻的酸洗劑溶液，並具有與新鮮的除鏽添加劑相同的效果。
在鹽酸類酸洗液中添加本發明的添加劑，可以大大地加快酸洗速度，容易滿足生產線的節拍，減小酸洗槽的長度，並可在常溫下完成酸洗過程，不用鍋爐或電加熱設備，節約能源並降低成本。
本發明還涉及一種除鏽添加劑的製備方法，該方法包括以下步驟(1)將所使用的固體組分，即平平加OS-15和十八烷基聚七氧乙烯胺加熱使其熔化；(2)攪拌下向該熔化的混合物中加入90℃的熱水；(3)將得到的混合物冷卻至室溫至50℃，然後在攪拌下加入其他液體組分，攪拌5-10分鐘，得到除鏽添加劑。
按照本發明的方法，水的加入量應使得最終所得到的添加劑組合物中，水與其它組分的重量比例為3-5∶1，優選為4∶1。
本發明的除鏽添加劑在酸洗液中具有良好的溶解性，能夠在使用現場現配現用。所述的酸洗液可以是硫酸或鹽酸，優選是鹽酸，特別優選是濃度為20％(重量)的稀鹽酸，添加量以酸洗液的總重量計，為4-6％(重量)。
加有本發明的除鏽添加劑的酸洗液，能夠有效地通過其中的表面活性劑與淨洗劑對待處理工件表面的油汙起到潤溼、乳化、分散作用，並進而使其從工件表面被除去；而稀鹽酸則與工件表面的氧化物發生作用，從而達到除鏽效果；而其中所含有的緩蝕劑則防止待處理的工件的基體發生深度腐蝕。由於本發明的除鏽添加劑能很好地溶解於酸溶液中形成均勻的溶液，因此所添加的添加劑能充分地發揮作用，起到很好的除鏽防蝕效果。
與89101480相比較，本發明的除鏽添加劑中不使用乙醇，這進一步節省了費用。
本發明的另一個優點是，酸洗液可以基本上完全回收利用。加有本發明的除鏽添加劑的酸洗液，在對工件進行清洗的過程中，從工件表面除掉的鏽蝕物以絮狀沉澱的形式存在於酸洗液中。過濾除去所述的沉澱後，酸洗液可以重複使用。
因此，如上所述，加有本發明的除鏽添加劑的酸洗液可以對金屬工件，尤其是鋼鐵製品工件進行有效的除鏽處理，在處理過程中不產生酸霧和有害氣體，基本上沒有廢酸液產生。
此外，本領域普通技術人員應該理解的是，在酸洗液經過一次或多次的使用後，其中的酸濃度和添加劑的濃度會發生下降，此時通過測定酸洗液中的酸和添加劑的濃度，添加需要量的濃酸和添加劑，使其酸濃度和添加劑的濃度保持在所需要的水平。由於本發明的添加劑能很容易地溶於酸洗液中形成均勻的溶液，因此能夠很容易地回收酸洗廢液並重複使用。
綜上所述，本發明具有很高的實用性和很多的優點，在實際應用中取得了很好的使用效果。
下面結合實施例，對本發明進行進一步詳細的說明。
實施例1將30千克平平加OS-15(以下稱作成分I)、40千克十八烷基聚七氧乙烯胺(以下稱作成分II)加入到容器中，加熱使其熔化。攪拌下向其中加入400千克水，並攪拌5分鐘。隨後將得到的混合物冷卻到室溫，攪拌下向其中加入30千克月桂酸醯二乙醇胺(以下稱作成分III)，攪拌40分鐘，即得到除鏽添加劑，為均勻的乳白色溶液。
實施例2-9重複實施例1的步驟，只是原料用量如表1所示。
表1*
*各成分用量均為千克。
比較實施例(中國專利89101480)將98.6重量份的20％(重量)的鹽酸加入到容器中，於攪拌下向其中加入0.3重量份的平平加OS-15和0.3重量份十八烷基聚七氧乙烯胺，隨後加入0.3重量份月桂酸醯二乙醇胺、0.7重量份乙醇，繼續攪拌1小時。得到的混合物為非均相混合物，有部分平平加OS-15沉於容器的底部，有部分十八烷基聚七氧乙烯胺則浮於液面之上。
試驗例取實施例1製得的添加劑，以5％(重量)的量加入到20％的鹽酸水溶液中，攪拌後即得到均勻的溶液。在一酸洗槽中加入3噸的所得到的酸洗液，用本領域通用的方法對1mm帶鋼進行除鏽處理，清洗後的帶鋼表面達到瑞典Sa3級標準。所述的酸洗槽中的酸洗液可對300噸所述的帶鋼進行除鏽處理，清洗效果仍能達到瑞典Sa3級標準。在清洗了300噸所述的帶鋼後，通過向所述的酸洗液中添加本發明的除鏽添加劑(如實施例1所述的添加劑)，並補充所消耗的酸後，可繼續對帶鋼進行除鏽處理。
比較試驗例取比較實施例製得的酸洗液3噸加入到如試驗例所述的相同的酸洗槽中，用試驗例中所述相同的方法對相同的1mm帶鋼進行除鏽處理，清洗後的帶鋼表面達到瑞典Sa3級標準。在清洗效果必需達到瑞典Sa3級標準的條件下，所述的酸洗槽中的酸洗液只能對約225噸所述的帶鋼進行除鏽處理。要使清洗效果達到瑞典Sa3級標準，此時必需添加額外的添加劑和酸。
從上述的試驗例和比較例可以看出，採用基本上相同濃度的酸洗液、添加劑，按照本發明，添加劑的利用率明顯要高於中國專利89101480的酸洗液中添加劑的利用率。換句話說，添加有本發明的除鏽添加劑的酸洗液，在使清洗效果滿足瑞典Sa3級標準的情況下，添加劑的補加周期大大延長。另外，加有本發明的除鏽添加劑的酸洗液，表面清洗質量也大大提高。
權利要求
1.一種除鏽添加劑，其組成為(1)由下述成分組成的組分A平平加OS-1515-55％(重量)，月桂酸醯二乙醇胺15-55％(重量)，十八烷基聚七氧乙烯胺15-65％(重量)；(2)用量為組分A的總重量的3-5倍的水。
2.如權利要求1所述的除鏽添加劑，其中所述的組分A中各組分的用量為平平加OS-1525-45％(重量)，月桂酸醯二乙醇胺25-45％(重量)，十八烷基聚七氧乙烯胺30-55％(重量)。
3.一種除鏽添加劑的製備方法，包括以下步驟(1)將所選用的固體組分，即平平加OS-15和十八烷基聚七氧乙烯胺加熱使其熔化；(2)攪拌下向該熔化的混合物中加入90℃的熱水；(3)將得到的混合物冷卻至室溫至50℃，然後在攪拌下加入其他液體組分，攪拌5-10分鐘，即得到除鏽添加劑。
4.如權利要求3所述的方法，其中，水的加入量應使得最終得到的添加劑中水與其它三種組分的重量比例為3-5∶1。
全文摘要
本發明涉及一種除鏽添加劑，其組成為由15-55％(重量)平平加OS-15、15-55％(重量)月桂酸醯二乙醇胺和15-65％(重量)十八烷基聚七氧乙烯胺組成的組分A，以及用量為組分A總重量3-5倍的水。本發明還涉及製備該除鏽添加劑的方法。
文檔編號C23G1/18GK1138108SQ9510555
公開日1996年12月18日 申請日期1995年6月14日 優先權日1995年6月14日
發明者郭利民, 林振平 申請人:郭利民, 林振平