一种碳钢除锈剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种碳钢除锈剂及其制备方法和应用，涉及金属除锈清洗技术领域，所述除锈剂包含30%

【技术实现步骤摘要】
一种碳钢除锈剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于除锈
，具体涉及一种碳钢除锈剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属材料锈蚀一直困扰着人们的生产生活，不仅造成很大的经济损失还会带来安全隐患。通过除锈剂对金属进行除锈是一种方便快捷的方法，目前常用盐酸、硫酸、磷酸或若干种复合酸酸洗的方法，但上述成分多为强酸，容易产生酸雾，会给操作人员带来伤害，同时酸性过强亦会腐蚀钢材表面，造成材料机械强度下降，除锈后也容易返锈，给生产带来诸多不便。使用有机酸替代无机酸进行除锈也是一种常见的手段，中国专利技术专利CN 109504975A公开了一种取代盐酸的除锈剂，由复合有机酸、聚甲基丙烯酸以及多种助剂和活性剂组成，该配方涉及多种有机试剂，配制过程复杂，使用也多有不便。因此，从实用性的角度考虑，需要一种原料易获取、制备过程简单、操作方便的除锈剂。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种除锈剂及其制备方法，实现了在常温条件下，在较短的时间进行除锈和防锈的目的，该除锈剂制备过程简单，除锈效果好，过程易操作的特点。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种碳钢除锈剂，所述除锈剂包含30％
‑
45％的有机酸、1％
‑
4％的巯基PEG胺、0.5％
‑
1％的季铵盐、1％
‑
2％的有机溶剂和余量的去离子水，以除锈剂总质量计。
[0006]进一步优选为，所述除锈剂包含38％
‑
42％的有机酸、2％
‑
3％的巯基PEG胺、0.6％
‑
0.8％的季铵盐、1％
‑
2％的有机溶剂和余量的去离子水，以除锈剂总质量计。
[0007]本专利技术中，所述有机酸选自氨基磺酸、三溴乙酸、柠檬酸、乙二酸、羟基乙酸、植酸中的一种或几种；
[0008]本专利技术中，所述有机溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇中的一种或多种；
[0009]本专利技术中，所述巯基PEG胺的结构式为其中n为聚合度，范围为8
‑
226；
[0010]本专利技术中，优选巯基PEG胺的分子量为400
‑
10000，优选为600
‑
2000。
[0011]本专利技术中，所述季铵盐为铵离子中的四个氢原子都被烃基取代而生成的化合物，通式R4NX，R为甲基、乙基、丙基的组合，X为Cl
‑
、Br
‑
中的一种。
[0012]本专利技术还提供了一种碳钢除锈剂的制备方法，包含以下步骤：将有机酸溶解于去离子水中搅拌，再滴加有机溶剂，然后将巯基PEG胺、季铵盐加入到有机酸溶液中搅拌均匀即制备完成本除锈剂。
[0013]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0014]1、本专利技术采用氨基磺酸这一种有机强酸替代传统的盐酸，具有不易挥发、毒性小等优点，从而不会产生酸雾，增强了除锈剂的安全性。
[0015]2、巯基PEG胺分子中的巯基和氨基在金属基体表面形成结构稳定的配位螯合物膜，能够起到抑制氨基磺酸对金属基体的过度腐蚀；巯基PEG胺形成的螯合物膜含有大量的氧原子，在氢键的作用下与季铵盐复合协同，显著提高了腐蚀电位，进一步增强了金属的耐蚀性。
[0016]3、除锈剂原料易获取，易制备，除锈过程操作简单。
附图说明
[0017]图1实施例1中20#碳钢试片除锈前后的宏观和金相图片
具体实施方式
[0018]下面通过说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明，本专利技术所述实施例只是作为对本专利技术的说明，不限制本专利技术的范围。
[0019]原料信息：氨基磺酸：阿拉丁，纯度99％；巯基PEG胺：阿拉丁，取代率＞90％；四甲基氯化铵：阿拉丁，分析纯；四甲基溴化铵：阿拉丁，分析纯；四乙基氯化铵：阿拉丁，分析纯；二甲基二丙基氯化铵：阿拉丁，分析纯；乙醇：阿拉丁，纯度＞99.8％；20#碳钢：含有0.17％
‑
0.23％碳、0.17％
‑
0.37％硅、0.35％
‑
0.65％锰的低合金钢；10#碳钢：含有0.07％
‑
0.13％碳、0.17％
‑
0.37％硅、0.35％
‑
0.65％锰的低合金钢。
[0020]设备信息：电子分析天平：梅特勒托利多，型号ME203，分度值0.001g。金相显微镜：德国蔡司，型号Lab.a1，目镜
×
10，物镜
×
5、
×
10、
×
20、
×
50等，实际放大倍数为目镜与所使用的物镜放大倍数的乘积。
[0021]表征方法：称重：首先对电子分析天平进行调平(调节水平泡位于中间)和校准，将金属试片晾干并在天平托盘上放置称量纸，对除锈前后的试片进行称重，精确到0.01g，计算除锈前后的质量差。形貌观察：调节金相显微镜灯光使视场明亮，使用5倍物镜，调节粗准焦旋钮和细准焦旋钮获得清晰的放大图像并拍照，最后移动载物台对试样的其他部位进行拍照。
[0022]【实施例1】
[0023]配置100g除锈剂，以除锈剂总质量计，将40％氨基磺酸溶解于去离子水和1％的乙醇中，然后将2％的巯基PEG胺(分子量1000)、0.8％的四甲基氯化铵加入到上述氨基磺酸溶液中搅拌均匀配制而成。
[0024]取生锈的20#碳钢试片称重和拍照记录，随后全部浸泡在上述除锈剂中10分钟，浸泡过程中用软毛刷轻轻将表面铁锈刷掉，完成除锈操作后先后使用清水和酒精对试片进行清洗，晾干后再次称重和拍照记录，通过观察试片表面的除锈效果估算除锈率(表面锈迹完全除去记为100％)，最后将除锈后的试片放置在空气中14天观察返锈情况。
[0025]【实施例2
‑
9】
[0026]按照表1中要求的原料和组成，参照实施例1中的制备方法，配制100g除锈剂，将表1中给定材质的试片按照实施例1中的处理方法对试片进行除锈和记录。
[0027]表1实施例除锈剂原料组成
[0028][0029][0030]【对比例1
‑
3】
[0031]按照实施例1中方法对20#碳钢试片进行除锈，不同之处仅在于：对比例1中使用含有巯基和氨基的短链有机物——半胱氨酸(HSCH2CH(NH2)COOH)代替除锈剂中的巯基PEG胺；对比例2中使用脂肪族低级硫醇——巯基乙酸铵(HSCH2COONH4)代替除锈剂中的巯基PEG胺；对比例3中不使用巯基PEG胺，除锈剂仅用40％氨基磺酸、2.8％四甲基氯化铵、1.4％乙醇和余量去离子水配制。
[0032]对上述实施例及对比例除锈完成后的试片进行称重和拍照记录，结果如表2所示，实施例1中除锈前后试片的形貌如图1所示。
[0033]表2各实施例和对比例除锈情况
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳钢除锈剂，所述除锈剂包含30％
‑
45％的有机酸、1％
‑
4％的巯基PEG胺、0.5％
‑
1％的季铵盐、1％
‑
2％的有机溶剂和余量的去离子水，以除锈剂总质量计。2.如权利要求1所述的碳钢除锈剂，其特征在于，所述除锈剂包含38％
‑
42％的有机酸、2％
‑
3％的巯基PEG胺、0.6％
‑
0.8％的季铵盐、1％
‑
2％的有机溶剂和余量的去离子水，以除锈剂总质量计。3.如权利要求1或2所述的碳钢除锈剂，其特征在于，所述有机酸选自氨基磺酸、三溴乙酸、柠檬酸、乙二酸、羟基乙酸、植酸中的一种或几种。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的碳钢除锈剂，其特征在于，所述有机溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇中的一种或多种。5.如权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：李文廷，刘洋洋，王龙山，鲍恩成，张宏科，华卫琦，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：