碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液及其制备方法和应用，其组份及其质量百分比为：碳烯1～10％，促进剂0.1～1.0％，分散剂，0.01～1.00％，余量为去离子水。碳烯为水溶性碳烯溶胶体，pH值为0.5～3、电动势E为280～380mv，粒度ф为0.3～20nm，粒度分布ψ为D90～D98，溶质含量为0.1％～1％。本发明专利技术采用的碳烯环保型除垢除锈防腐蚀液，具有高效快速的渗透和缓蚀的功能，可以在短时间内清洗和除去金属壁上的水垢和锈渍，同时保护基体金属，使其获得一层缓蚀膜镀层，提高材料的防腐蚀能力，且使用方便。

Carbonene environment-friendly scale removal, rust removal, anticorrosive and rust-proof liquid and its preparation method and Application

The invention discloses an environmental-friendly carbene scale removal, rust removal, anticorrosive and rust-proof liquid and its preparation method and application. Its composition and mass percentage are: carbene 1-10%, accelerator 0.1-1.0%, dispersant 0.01-1.00%, and residual amount is deionized water. Carbonene is a water-soluble carbone sol with a pH value of 0.5-3, an electromotive force of 280-380 mv, a particle size of 0.3-20 nm, a particle size distribution of D90-D98 and a solute content of 0.1%-1%. The carbene environment-friendly descaling and rust-removing anticorrosive solution has the functions of high efficiency, rapid penetration and corrosion inhibition. It can clean and remove scales and rust stains on the metal wall in a short time, protect the base metal at the same time, obtain a layer of corrosion-inhibiting film coating, improve the anticorrosive ability of the material, and is convenient to use.

【技术实现步骤摘要】
碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液及其制备方法和应用
本专利技术涉及金属表面处理
，特别是涉及一种用于对金属材料和金属制品的表面进行处理的环保型除垢除锈防腐蚀液。
技术介绍
金属表面的除垢除锈防腐蚀一直作为技术难题被关注。水作冷却介质的热交换装置，在使用一段时间后系统内就会结垢，并形成在容器或管道壁上，如各类热交换器的管内壁上。水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁。同时，金属表面极易产生氧化物，也就是金属腐蚀和锈渍。沉积的水垢和锈渍影响热交换效率。例如，结垢达到0.5mm厚度时就会使得换热器冷却系统不能正常传递温度。当水垢超过0.8mm厚度以上时，就会导致水路循环不畅，影响设备正常工作，使传热效率降低，严重时会损坏设备。传统清除水垢的办法是用强酸或强碱清洗，这种清洗方法虽然可以将水垢清除，但是机体金属的蚀刻严重，并且污染环境。现有市面上用于设备水垢的清洗剂种类品种较多，大都采用酸性物质和缓蚀剂等来溶解分散钙镁盐水垢。但这些清洗剂大都清洗效果不佳，有的设备金属清洗后在较短时间内又会重新生锈；且腐蚀性大，安全性差，贮运也不方便。这些问题一直未得到较好的解决。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液及其制备方法和应用。本专利技术是通过下列技术方案实现的：一种碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液及其制备方法，其特征在于：其组份及其质量百分比为：碳烯1～10％，促进剂0.1～1.0％，分散剂，0.01～1.00％，余量为去离子水。其中，所述碳烯为水溶性碳烯溶胶体，具有很强的负电性，快速溶解垢渍和网捕钙镁等金属离子功能，同时，又是金属氧化物的氧化还原剂。具备除垢锈和防垢锈特殊的作用。其pH值为0.5～3、电动势E为280～380mv，粒度ф为0.3～20nm，粒度分布ψ为D90～D98，溶质含量为0.1％～1％。优选的，pH值为1.5～2.5，电动势E为300～320mv，粒度ф为0.3～5nm，粒度分布ψ为D95～D98，溶质含量为0.3％～0.6％。原材料取自于普通碳素(定形碳或无定形碳)和去离子纯净水，利用碳分子不均衡的电子分布，在纯水的环境下进行电化学反应，产生的单碳分子和多碳分子在氧化还原反应中得新物质，并形成碳溶胶态的液体。碳溶胶液体中的单碳和多碳分子形成大小不一的碳烯结构体。利用电化学的同时进行声化学的干预制备，用三波段超声(20KHz、45KHz、80KHz)的环境参数，使溶液中不断制造出无数微观(纳米级空穴)小环境，这个小环境在瞬间(<0.001S)产生高温、高压(≥5000℃；≥100Mpa)的能量单位，形成液体空穴剧烈的膨胀压缩循环交替能量转换。碳烯结构体与水中的H+离子，OH-离子在此环境下，可以进行各种结构和形态氧化反应，得到上述的高活性碳烯。其中，所述促进剂为反丁烯二酸，具有酸度调节剂、抗氧化助剂、促进剂等功能，有强缓冲作用，可以保持溶液在pH值稳定性和长效除垢除锈防腐蚀的重要作用。其中，所述分散剂为低碳混合醇，具体为C1～C4醇类混合物。低级的醇类水溶性好，能与水以任意比例混溶。由于碳和氧的电负性不同，所以碳氧键是极性键，醇是一个极性分子。当羟基与双键或三键碳相连时，氧的sp3杂化轨道则与碳的sp杂化轨道形成σ键。在配合水溶性碳烯溶胶体中起到超强的分散性作用。更具体可以由C1醇1％～10％、C2醇50％～90％、C3醇5％～30％、C4醇1％～10％组成。优先为：C1醇2％、C2醇86％、C3醇8％、C4醇4％。本专利技术所述的碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液的制备方法，包括以下步骤：(1)碳烯的制备称取一定量的碳素和去离子水，然后在非聚氯乙烯工程塑料器皿或玻璃器皿中进行搅拌，同时向器皿中的液体输入三波段交替超声能量，20KHz1～10min、45KHz1～10min、80KHz1～10min连续交替进行碳素分散处理8小时，得到碳烯液；(2)称取促进剂、分散剂和去离子水进行混合后得到添加剂混合液，然后用移液管移取添加剂混合液于碳烯液中参与搅拌混合，同时混合液体加温至45度保持连续搅拌1小时；(3)将上述原料混合液自然冷却至室温，即得碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液。液体中的高活性碳烯可对金属表面通过渗透层与形成水垢和锈斑的媒介物质发生化学反应，能迅速的破坏、分解、剥落金属表面上的水垢、锈层和氧化物氧化还原，并在金属表面形成一层牢固、封闭的保护膜，从而达到除垢除锈防腐蚀作用。完全可以取代传统的除垢、除锈、防锈、磷化、发黑等多道工艺技术。碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液的应用：首次使用时，添加量为循环水重量的2-5％，根据水垢厚度调整用量；再次使用时，添加比例为循环水重量的1-3％。清洗方法：(1)排放管道污水，水是乌黑色时需排放干净(若水质较清可只排放一部分)；(2)加水并按量添加本产品，开机循环，累计运行20小时以上，自动完成除垢、除锈，净化污水的清洗工作；(3)排净管道清洗污水；(4)加满水并添加本产品0.5-1.0％，清洗工作全部结束。开机正常运行时，本产品自动渗透到管壁表层形成保护膜，起到阻垢防锈作用。同现有技术相比，本专利技术的突出效果在于：(1)本产品可对金属表面的垢锈、污渍和锈层进行彻底有效的清除，并自然形成附着牢固的保护层，无须再作防垢防锈防腐蚀处理工序；使用方法简便，适用于大、中、小型各类循环水金属装置的除锈垢和防锈垢，如中央空调系统、工业冷却系统、热交换系统、热水锅炉系统及其它各种换热器等各类用水设备系统。也可用于各类金属构件的除锈垢和防锈垢或金属表面的清洗、防护处理。(2)本专利技术溶液内不含任何强酸、强碱，无毒，无腐蚀，性能稳定，不燃不爆，使用安全可靠，而且没有烟雾和气味挥发，也无废液排放，对环境和人员无任何损害；处理的金属表面形成黑色光亮的保护表层，不仅美观，其有效防护期可达半年以上；与传统化学处理剂相比，本产品处理成本可大幅度降低，工作量减少一半以上。(3)本专利技术产品具有较长的保存有效期，一般可达两年以上不变质，使用效果依然良好。且能够在常温或高低温工况下使用，操作简便，安全可靠、无环境污染、对人体和金属无刺激、无损害。(4)本专利技术采用的碳烯环保型除垢除锈防腐蚀液，具有高效快速的渗透和缓蚀的功能，可以在短时间内清洗和除去金属壁上的水垢和锈渍，同时保护基体金属，使其获得一层缓蚀膜镀层，提高材料的防腐蚀能力，且使用方便。(5)碳烯环保型除垢除锈防腐蚀液在使用时，可以泵输送系统循环，也可以金属表面喷涂或刷涂。(6)本产品用于以水作冷却介质的各式机器装备冷却系统除垢锈时，不需停车，可以在线进行。可广泛用于各种工业设备水冷却系统及工业水冷换热器系统除垢除锈防腐蚀，亦可用于家庭燃气热水器及卫生器具的除垢锈和防垢锈用途。下面结合具体实施例对本专利技术的碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液及其制备方法和应用作进一步说明。具体实施方式实施例1一种碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液，各原料的重量份配比为碳烯1％、促进剂反丁烯二酸C4H4O41.0％、分散剂1.00％、去离子水余量。分散剂由C1醇1％、C2醇90％、C3醇5％、C4醇4％组成。实施例2一种碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液，各原料的质量百分比为：碳烯2％、促进剂反丁烯二酸C4H4O40.5％、分散剂0.05％、去离子水余量混合制成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液及其制备方法，其特征在于：其组份及其质量百分比为：碳烯1～10％，促进剂0.1～1.0％，分散剂，0.01～1.00％，余量为去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液及其制备方法，其特征在于：其组份及其质量百分比为：碳烯1～10％，促进剂0.1～1.0％，分散剂，0.01～1.00％，余量为去离子水。2.根据权利要求1所述的碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液，其特征在于：所述碳烯为水溶性碳烯溶胶体。3.根据权利要求2所述的碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液，其特征在于：所述碳烯的pH值为0.5～3、电动势E为280～380mv，粒度ф为0.3～20nm，粒度分布ψ为D90～D98，溶质含量为0.1％～1％。4.根据权利要求3所述的碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液，其特征在于：所述碳烯的pH值为1.5～2.5，电动势E为300～320mv，粒度ф为0.3～5nm，粒度分布ψ为D95～D98，溶质含量为0.3％～0.6％。5.根据权利要求1所述的碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液，其特征在于：所述促进剂为反丁烯二酸；所述分散剂为低碳混合醇。6.根据权利要求5所述的碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液，其特征在于：所述分散剂为C1～C4醇类混合物。7.根据权利要求6所述的碳烯环保型除垢除锈防腐防锈液，其特征在于：所述分散剂由C...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，艾保忠，
申请(专利权)人：深圳中天烯源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44