一種低酸度高耐蝕帶鏽處理液及其製備方法
2023-06-16 01:38:21 1
一種低酸度高耐蝕帶鏽處理液及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種低酸度高耐蝕帶鏽處理液，該帶鏽處理液包括：0.5-1%的單寧酸，2-4%的檸檬酸，0.5-1%的鉬酸鈉，0.1-0.2%的硝酸銅，0.5-2%的磷酸二氫鋅，1.5-3%的草酸，1-3%的磷酸，1-1.5%的鹽酸，0.5-1%的磺基水楊酸，2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-2%的鋅層緩蝕劑，72.3-86.4%的水，以上百分比為重量百分比。本發明帶鏽處理液可使清洗、鏽層螯合轉化、鐵鋅層磷化以及表面調整一步完成，以去除金屬表面的氧化皮，表面生成磷化膜、螯合轉化膜複合保護層，提高金屬的抗腐蝕能力。本發明具有清潔無汙染、成膜快速、滲透力強、結合力強、耐蝕性好、操作簡便、成本低等優點，適用於鏽層厚度為0-50um的鏽蝕基材之上。
【專利說明】一種低酸度高耐蝕帶鏽處理液及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低酸度高耐蝕帶鏽處理液及其製備方法，用於輸電桿塔的防腐。
【背景技術】
[0002]輸電線路是電網系統的基礎，杆塔是輸電線路的重要組成部分，也是最重要的輸電線路承載結構。但是，輸電線路杆塔由於長期暴露於環境複雜、惡劣的野外，極易遭受強風、酸雨、覆冰等自然災害的侵蝕，造成杆塔鏽蝕、老化，從而縮短輸電桿塔的使用周期，同時造成安全隱患，嚴重影響電網安全穩定運行。因此，有必要對輸電桿塔進行有效的防腐保護。
[0003]輸電線路鐵塔採用熱鍍鋅普通碳鋼材料，在其運行過程中部分熱鍍鋅表面鏽蝕，嚴重時鍍鋅層完全腐蝕破壞，危及輸電線路的安全運行。因此，鏽蝕輸電鐵塔需進行定期防腐塗裝處理。傳統的表面處理方法為人工除鏽或酸洗後塗漆。人工除鏽或酸洗不僅破壞鐵塔表面的保護層一鋅層，而且會造成環境汙染。兩種方法都難以徹底除鏽，且易返鏽、起皺，處理後對鐵塔並無保護作用，防護周期較短。所以，如何將鏽層轉化為良好的保護膜，提高其與塗漆的附著力，增強防護性能，研究鏽蝕鐵塔的表面處理技術，根據鐵塔的鏽蝕程度和大氣環境確定合適的表面處理工藝，保證防腐塗裝效果和周期是很有必要的，具有重要實用價值和理論意義。同時，輸電桿塔普遍存在高度大、構件排布複雜等問題，定期防腐塗裝施工條件限制較大，難以採用噴砂、噴丸等高效率的機械化施工方法，只能採用手工打磨、電動工具進行除鏽，(需達到St3.0級標準，底材露出金屬光澤)，但是，少數施工隊存在簡化除鏽過程甚至免除鏽等違規操作現象，其結果必然殘留鐵鏽和各種腐蝕殘餘物，除鏽質量難以保證，即使採用價格昂貴、性能優良的底漆、面漆等防腐塗料也難以發揮其防腐作用。因此，有必要研製一種對輸電桿塔底材表面處理要求相對寬泛的帶鏽防腐塗料。
[0004]但目前市面上的帶鏽防腐塗料成分比較單一，適用範圍籠統，對不同腐蝕條件下的鏽蝕鋼材沒有針對性。在鏽蝕較輕的環境下，帶鏽防腐塗料中過多的酸性物質會腐蝕掉基材表面殘留的鍍鋅層，從而使防腐年限降低；而在腐蝕較嚴重的環境中，鏽層轉化物質不足、帶鏽防腐塗料滲透性不佳、自身鈍化膜阻止了進一步轉化等原因造成了鏽層處理不完全，從而使防腐效果不完全，易從內部發生再次腐蝕。
[0005]因此，針對以上情況，亟待研究一種針對輕度腐蝕環境下的低酸度高耐蝕帶鏽處理液。
【發明內容】
[0006]本發明目的在於克服上述現有技術的不足而提供一種低酸度高耐蝕帶鏽處理液及其製備方法，本發明的帶鏽處理液能夠提高金屬的抗腐蝕能力。
[0007]實現本發明目的採用的技術方案是一種低酸度高耐蝕帶鏽處理液，該帶鏽處理液包括:0.5-1%的單寧酸，2-4%的檸檬酸，0.5-1%的鑰酸鈉，0.1-0.2%的硝酸銅，0.5-2%的磷酸二氫鋅，1.5-3%的草酸，1-3%的磷酸，1-1.5%的鹽酸,0.5-1%的磺基水楊酸，2_5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-2%的鋅層緩蝕劑，72.3-86.4%的水，以上百分比為重量百分比。
[0008]上述低酸度高耐蝕帶鏽處理液的製備方法包括以下步驟:
[0009](I)從72.3-86.4%的水中取出1/3~1/2，加熱至60°C，在熱水中加入0.5-1%的份單寧酸，攪拌30min使其完全溶解；
[0010](2)向餘量水中加入2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-3%的磷酸快速攪拌2分鐘後，向其中加入1-1.5%的檸檬酸、0.5-1%的鑰酸鈉、0.1-0.2%的硝酸銅、0.5-2%的磷酸二氫鋅、1.5-3%的草酸，0.5-1%的磺基水楊酸，1-2%的鋅層緩蝕劑快速攪拌30分鐘後使各組分完全溶解並分散均勻；
[0011](3)將步驟(2)中的混合溶液緩慢加入到步驟(1)中的混合溶液中，再向其中加入1-1.5%的鹽酸，攪拌5分鐘使其完全混合，即得到低酸度高耐蝕帶鏽處理液。
[0012]在上述技術方案中，所述鋅層緩蝕劑的組成成分為質量百分比為5%的苯並三氮唑、5%的喹啉氯乙酸和90%的Na3PO415[0013]本發明帶鏽處理液可使清洗、鏽層螯合轉化、鐵鋅層磷化以及表面調整一步完成，以去除金屬表面的氧化皮，表面生成磷化膜、螯合轉化膜複合保護層，提高金屬的抗腐蝕能力。本發明具有清潔無汙染、成膜快速、滲透力強、結合力強、耐蝕性好、操作簡便、成本低等優點。此外，本發明在塗刷過程中不會殘留多餘酸性物質造成對剩餘鍍鋅層產生腐蝕的影響。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0015]本發明低酸度高耐蝕帶鏽處理液，該帶鏽處理液包括:0.5-1%的單寧酸，2-4%的檸檬酸，0.5-1%的鑰酸鈉，0.1-0.2%的硝酸銅，0.5-2%的磷酸二氫鋅，1.5-3%的草酸，1-3%的磷酸，1-1.5%的鹽酸，0.5-1%的磺基水楊酸，2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-2%的鋅層緩蝕劑，72.3-86.4%的水，以上百分比為重量百分比。本實施例所用鋅層緩蝕劑的組成成分為質量百分比為5%的苯並三氮唑、5%的喹啉氯乙酸和90%的Na3PO415
[0016]上述低酸度高耐蝕帶鏽處理液的製備方法包括以下步驟:
[0017](I)從72.3-86.4%的水中取出1/3~1/2，加熱至60°C，在熱水中加入0.5-1%的份單寧酸，攪拌30min使其完全溶解；
[0018](2)向餘量水中加入2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-3%的磷酸快速攪拌2分鐘後，向其中加入1-1.5%的檸檬酸、0.5-1%的鑰酸鈉、0.1-0.2%的硝酸銅、0.5-2%的磷酸二氫鋅、1.5-3%的草酸，0.5-1%的磺基水楊酸，1-2%的鋅層緩蝕劑快速攪拌30分鐘後使各組分完全溶解並分散均勻；
[0019](3)將步驟(2)中的混合溶液緩慢加入到步驟(1)中的混合溶液中，再向其中加入1-1.5%的鹽酸，攪拌5分鐘使其完全混合，即得到低酸度高耐蝕帶鏽處理液。
[0020]本發明帶鏽處理液中，單寧酸作為鏽層轉化劑與螯合劑，與Fe3+離子螯合為緻密的保護膜而覆蓋於鋼鐵表面，防止鋼鐵基材的腐蝕。鑰酸鈉中的鑰酸根離子與硝酸銅的銅離子復配使用，在酸性條件下能使二價的亞鐵離子氧化為三價的鐵離子，三價鐵離子在單寧酸的螯合作用下，生成緻密的轉化膜而覆蓋於鋼鐵表面。此外，磺基水楊酸起到輔助螯合的作用，與單寧酸的螯合膜形成互穿交聯作用，使轉化膜更加緻密結實。而草酸和鹽酸配合能快速而有效的溶解浮鏽，使螯合轉化膜平整，並為單寧酸的螯合作用提供Fe3+離子。鋅層緩蝕劑(KDH-5)能更進一步的確保殘餘鋅層不被酸性物質腐蝕，從而提高耐腐蝕年限。
[0021]低酸度高耐蝕帶鏽處理液在環境溫度下，PH為2.37-2.51，游離酸度FA為75_85點，總酸度TA為135-150點。在正常使用量下，不會對殘餘鍍鋅層造成腐蝕。
[0022]本發明低酸度帶鏽處理液為針對低腐蝕環境下使用的處理液，尤其適用於鏽層厚度為0-50um的鏽蝕基材之上。
[0023]實施例1
[0024]取5g的單寧酸，20g的檸檬酸，IOg的鑰酸鈉，Ig的硝酸銅，15g的磷酸二氫鋅；15g的草酸，30g的磷酸，15g的鹽酸，IOg的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5), 30g的聚乙二醇200，30g的異丙醇，814g的水。
[0025]將所取物質按上述製備方法的步驟進行操作，製得低酸度高耐蝕帶鏽處理液樣品
1
[0026]實施例2
[0027]取5g的單寧酸，20g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，Ig的硝酸銅，IOg的磷酸二氫鋅；30g的草酸，IOg的磷酸，15g的鹽酸，IOg的磺基水楊酸，IOg鋅層緩蝕劑(KDH-5)，40g的聚乙二醇200, 50g的異丙醇，794g的水。
[0028]將所取物質按上述製備方法的步驟進行操作，製得低酸度高耐蝕帶鏽處理液樣品2。
[0029]實施例3
[0030]取5g的單寧酸，40g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，Ig的硝酸銅，IOg的磷酸二氫鋅；15g的草酸，30g的磷酸，IOg的鹽酸，8g的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5)，38g的聚乙二醇200,45g白勺異丙醇，778g的水。
[0031]將所取物質按上述製備方法的步驟進行操作，製得低酸度高耐蝕帶鏽處理液樣品3。
[0032]實施例4
[0033]取IOg的單寧酸，20g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，20g的硝酸銅，IOg的磷酸二氫鋅；30g的草酸，IOg的磷酸，30g的鹽酸，8g的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5),35g的聚乙二醇200，45g的異丙醇，762g的水。
[0034]將所取物質按上述製備方法的步驟進行操作，製得低酸度高耐蝕帶鏽處理液樣品4。
[0035]實施例5
[0036]取IOg的單寧酸，40g的檸檬酸，IOg的鑰酸鈉，20g的硝酸銅，7g的磷酸二氫鋅；15g的草酸，IOg的磷酸，IOg的鹽酸，9g的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5),30g的聚乙二醇200，40g的異丙醇，784g的水。
[0037]將所取物質按上述製備方法的步驟進行操作，製得低酸度高耐蝕帶鏽處理液樣品5。
[0038]實施例6
[0039]取IOg的單寧酸，20g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，2g的硝酸銅，15g的磷酸二氫鋅；15g的草酸，IOg的磷酸，15g的鹽酸，IOg的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5), 50g的聚乙二醇200，35g的異丙醇，798g的水。
[0040]將所取物質按上述製備方法的步驟進行操作，製得低酸度高耐蝕帶鏽處理液樣品6。
[0041]實施例7
[0042]取IOg的單寧酸，30g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，Ig的硝酸銅，15g的磷酸二氫鋅；15g
的草酸，20g的磷酸，IOg的鹽酸，6g的磺基水楊酸，18g鋅層緩蝕劑(KDH-5)35g的聚乙二醇
200，40g的異丙醇，795g的水。
[0043]將所取物質按上述製備方法的步驟進行操作，製得低酸度高耐蝕帶鏽處理液樣品7。
[0044]對上述實施例製得的低酸度高耐蝕帶鏽處理液的耐腐蝕性能測試結果如下表所
示，由此可以知道本發明低酸度高耐蝕帶鏽處理液具有較強的耐蝕性。
[0045]
【權利要求】
1.一種低酸度高耐蝕帶鏽處理液，其特徵在於，該帶鏽處理液包括:0.5-1%的單寧酸，2-4%的檸檬酸，0.5-1%的鑰酸鈉，0.1-0.2%的硝酸銅，0.5-2%的磷酸二氫鋅，1.5-3%的草酸，1-3%的磷酸，1-1.5%的鹽酸，0.5-1%的磺基水楊酸，2-5%的聚乙二醇200，3_5%的異丙醇，1-2%的鋅層緩蝕劑，72.3-86.4%的水，以上百分比為重量百分比。
2.根據權利要求1所述的低酸度高耐蝕帶鏽處理液，其特徵在於:所述鋅層緩蝕劑的組成成分為質量百分比為5%的苯並三氮唑、5%的喹啉氯乙酸和90%的Na3PO415
3.—種權利要求1所述低酸度高耐蝕帶鏽處理液的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)從72.3-86.4%的水中取出1/3~1/2，加熱至60°C，在熱水中加入0.5-1%的份單寧酸，攪拌30min使其完全溶解； (2)向餘量水中加入2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-3%的磷酸快速攪拌2分鐘後，向其中加入1-1.5%的檸檬酸、0.5-1%的鑰酸鈉、0.1-0.2%的硝酸銅、0.5_2%的磷酸二氫鋅、1.5-3%的草酸 ，0.5-1%的磺基水楊酸，1-2%的鋅層緩蝕劑快速攪拌30分鐘後使各組分完全溶解並分散均勻； (3)將步驟(2)中的混合溶液緩慢加入到步驟(1)中的混合溶液中，再向其中加入1-1.5%的鹽酸，攪拌5分鐘使其完全混合，即得到低酸度高耐蝕帶鏽處理液。
4.根據權利要求3所述低酸度高耐蝕帶鏽處理液的製備方法，其特徵在於:所述鋅層緩蝕劑的組成成分為質量百分比為5%的苯並三氮唑、5%的喹啉氯乙酸和90%的Na3PO415
【文檔編號】C23C22/47GK103911607SQ201410106496
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】黃純德, 董勇軍, 杜傑, 王晨寶, 張 浩, 胡建勳, 趙定義, 李欣 申請人:國家電網公司, 國網山西省電力公司電力科學研究院, 武漢科迪奧電力科技有限公司