一种水溶性复合钝化防护液及在钢铁湿喷砂除锈中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种水溶性复合钝化防护液及其在钢铁湿喷砂除锈中的应用，该防护液包括复合防锈剂、复合钝化膜促进剂、多效络合物、氯化镁、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙醇和纯水。本发明专利技术的水溶性金属钝化防护液，其中的成分能产生相互胶联作用，能在界面上形成薄分子膜而降低张力，能够更好地促进化学反应，可以显著提高金属表面的钝化防护效率，提高防护液的溶解分散性及对钢铁表面与涂层的钝化防锈附着力，且使用安全方便，废料容易处理，环境污染少。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性复合钝化防护液及在钢铁湿喷砂除锈中的应用
本专利技术属于金属材料表面处理领域，具体涉及一种水溶性复合钝化防护液及其在钢铁湿喷砂除锈中的应用。
技术介绍
传统的大型机械与船舶修造涂装前处理多采用(干法)喷砂处理，喷砂处理具有比手工除锈和动力工具除锈效率高、机械程度高、除锈质量好等特点，使工件表面具有一定的粗糙度并有强化表面的作用，特别适合涂装前处理的技术要求，被广泛采用，但干法喷砂造成很大的粉尘及噪声危害，对环境污染极大，同时会给操作施工人员带来尘肺病等职业伤害。随着我国国民经济的快速发展和人民生活质量的不断提高，依托创新驱动发展战略，遵循可持续发展和以人为本的原则，必须对这种对环境有较大污染及严重危害人身健康的生产工艺采取转型升级的技术措施。因此，研究开发大型机械与船舶修造涂装前处理钢铁湿喷砂除锈应用水溶性复合金属钝化防护液作为有效减少粉尘及噪声的一项环保工艺材料，改善涂装喷砂作业的恶劣工作条件具有非常重要的现实意义。在大型机械装备与船舶修造过程中，金属材料的锈蚀是常见金属腐蚀的一种普遍形式。金属腐蚀是金属材料在一定的环境条件作用下，与大气中的氧气、水份、温度及其它周围介质影响发生化学反应或电化学反应而受到腐蚀破坏的现象。通常指金属材料的腐蚀，其腐蚀产物叫做锈。由金属材料锈蚀所造成的直接和间接的经济损失及危害是极大的。大型机械装备与船舶修造过程对于腐蚀防护与表面工程是一项非常重要的工作内容。涂料与涂装防腐蚀技术是大型机械装备与船舶修造普遍采用的一项综合防腐蚀技术，而直接影响到涂层防腐蚀性能的关键因素就是涂装前处理工艺质量。为了提高大型机械装备与船舶修造涂装前处理工艺与防腐蚀质量问题，延长大型机械装备与海洋船舶工程的使用寿命，世界各国船级社都对船舶的涂装与防蚀措施制定出了一系列的标准规定。对于目前涂装前处理等级普遍要求是达到Sa21/2级，即非常彻底的喷射或抛射除锈；要求钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。目前，市场上常见的水溶性常温磷化剂，或是除油除锈磷化三合一处理剂大都是在水溶液中加入一定浓度的磷酸复合酸液作为除锈剂，并加入表面活性剂、缓蚀剂、助洗剂和适量的亚硝酸钠、氟化钠等氧化促进剂，以及磷酸二氢锌、硝酸锌等材料组成。但由于其功能单一，且使用工艺复杂，成本较高；同时使用过程会产生较多氧化沉淀物，不容易做好产品质量监控管理。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种水溶性复合钝化防护液，该防护液是根据钢铁湿喷砂除锈处理的基体特性及防锈工艺要求研制而成的，可达到涂装前钢铁湿喷砂除锈处理的防锈技术要求。本专利技术的另一目的在于提供上述的水溶性复合钝化防护液在钢铁湿喷砂除锈中的应用，使用时将其稀释成一定浓度的钝化防锈工作液使用，可在钢铁表面生成一层致密的钝化保护膜，具有良好的钝化防锈作用，可增强钢铁涂层材料表面良好的附着力。本专利技术的目的通过下述技术方案实施：一种水溶性复合钝化防护液，包括以下质量百分比的成分：优选地，上述的水溶性复合钝化防护液由以下重量百分比的成分组成：所述的复合防锈剂由以下方法制备得到：取60％水、30％三乙醇胺、5％钼酸铵、5％钼酸钠，混合，在70～80℃下加热至物料完全溶解透明，得到复合防锈剂；所述的百分比为各成分占复合防锈剂原料总重量百分比。所述的复合钝化膜促进剂由以下方法制备得到：取66.67％磷酸、13％磷酸二氢锌、11％磷酸锌、6％磷酸铁锰、3.33％氧化锌，混合，在55～65℃下加热至物料完全溶解透明，得到复合钝化膜促进剂；所述的百分比为各成分占复合钝化膜促进剂原料总重量的百分比。所述的多效络合物由以下方法制备得到：取90％水、3％单宁酸、3％酒石酸、3％柠檬酸、1％硫脲，混合，在50～60℃下加热至物料完全溶解透明，得到多效络合物；所述的百分比为各成分占多效络合物原料总重量的百分比。所述的烷基酚聚氧乙烯醚优选烷基酚聚氧乙烯醚TX-10乳化剂；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚优选脂肪醇聚氧乙烯醚JFC渗透剂。本专利技术的水溶性金属钝化防护液，所采用的防锈剂、多效络合物与表面活性剂、乙醇和复合钝化膜促进剂能产生相互胶联作用，表面活性剂的分子中同时含有亲水基和疏水基这两个组成部分，使上述物质能在界面上形成薄分子膜而降低张力，能够更好地促进化学反应，可以显著提高金属表面的钝化防护效率，提高防护液的溶解分散性及对钢铁表面与涂层的钝化防锈附着力，且使用安全方便，废料容易处理，环境污染少。上述水溶性复合钝化防护液的制备方法，包括以下步骤：(1)在反应釜中加入纯水、乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚，混匀后加入氯化镁，并搅拌至物料完全溶解均匀为止；(2)不断搅拌下分别加入复合防锈剂、复合钝化膜促进剂、多效络合物，然后加热50～60℃搅拌反应30分钟，最后用网筛过滤去除机械杂质，即得到水溶性复合钝化防护液；步骤(2)所述的过滤是选用325号涤纶布过滤袋进行常压过滤去除物料中的各种金属粉末、泥沙、纤维等机械杂质，过滤后的水溶性复合钝化防护液中机械杂质含量不大于0.05％。上述的水溶性复合钝化防护液可在钢铁湿喷砂除锈过程中使用，尤其适用于大型机械工程中钢铁构件的湿喷砂除锈；所述的大型机械工程包括船舶、桥梁、储油罐、硫化罐、电力风电塔筒等；使用时，上述的水溶性复合钝化防护液加自来水稀释使用，防护液与自来水的体积比优选1:(1-3)。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本专利技术的水溶性复合钝化防护液可有效减少因干喷砂除锈所造成的粉尘及噪声对周围环境的污染和影响。2、本专利技术的水溶性复合钝化防护液，使用时，可根据机械装备与船舶修造涂漆前表面处理的工艺技术要求，将水溶性复合金属钝化防护液用自来水调配成1:1、1:2或1:3浓度(体积浓度)的工作液使用，可完全符合大型机械与船舶修造涂装前钢结构喷砂除锈表面处理的技术条件。3、本专利技术的水溶性复合金属钝化防护液所用的原材料采购来源易得，生产过程工艺简单，所生产合成的水溶性复合金属钝化防护液可贮存2年时间不变质，经济实用使用效果良好。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种水溶性复合钝化防护液，由以下重量百分比的成分组成：实施例2一种水溶性复合钝化防护液，由以下重量百分比的成分组成：实施例3一种水溶性复合钝化防护液，由以下重量百分比的成分组成：实施例4一种水溶性复合钝化防护液，由以下重量百分比的成分组成：本专利技术实施例所制备得到的水溶性复合钝化防护液的主要技术性能比较，如表1～2所示。表1、本专利技术实施例1所制备得到的水溶性复合钝化防护液的主要技术指标表2、本专利技术实施例所制备得到的水溶性复合钝化防护液的主要防腐蚀性能由表1和表2可以看出，本专利技术的水溶性复合钝化防护液符合钢铁湿喷砂除锈的相关使用要求；各个实施例中，实施例1防护液的使用效果更胜一筹。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶性复合钝化防护液，其特征在于包括以下质量百分比的成分：

【技术特征摘要】
1.一种水溶性复合钝化防护液，其特征在于包括以下质量百分比的成分：所述的复合防锈剂由以下方法制备得到：取60％水、30％三乙醇胺、5％钼酸铵、5％钼酸钠，混合，在70～80℃下加热至物料完全溶解透明，得到复合防锈剂；所述的百分比为各成分占复合防锈剂原料总重量百分比；所述的复合钝化膜促进剂由以下方法制备得到：取66.67％磷酸、13％磷酸二氢锌、11％磷酸锌、6％磷酸铁锰、3.33％氧化锌，混合，在55～65℃下加热至物料完全溶解透明，得到复合钝化膜促进剂；所述的百分比为各成分占复合钝化膜促进剂原料总重量的百分比；所述的多效络合物由以下方法制备得到：取90％水、3％单宁酸、3％酒石酸、3％柠檬酸、1％硫脲，混合，在50～60℃下加热至物料完全溶解透明，得到多效络合物；所述的百分比为各成分占多效络合物原料总重量的百分比。2.根据权利要求1所述的水溶性复合钝化防护液，其特征在于是由以下重量百分比的成分组成：3.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣福，肖文伟，王冠，李诗菁，陈文俊，曾伟筠，
申请(专利权)人：广州粤晖金属机械防护技术有限公司，广州中船文冲船坞有限公司，广东中诚表面防护材料检验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44