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一种不锈酸洗钝化剂及其制备方法

阅读:2发布:2021-06-11

专利汇可以提供一种不锈酸洗钝化剂及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种不锈 钢 酸洗 钝化 剂及其制备方法,该 不锈钢 酸洗钝化剂包括以下成份: 柠檬酸 、 盐酸 、 甲酸 、脂肪醇聚 氧 乙烯醚、聚乙烯亚胺、环氧 硬脂酸 辛酯、 氨 基硫脲、环氧氯丙烷、过氧化氢、渗透剂、缓蚀剂、 增稠剂 、 无机填料 和 粘度 调节剂。先依次将脂肪醇聚氧乙烯醚等部分原料加入到盐酸中,搅拌均匀后得 混合液 Ⅰ,再依次将过氧化氢等部分原料加入到柠檬酸和甲酸的混合酸液中,搅拌均匀后得混合液Ⅱ,之后,混合混合液Ⅰ和混合液Ⅱ,加入无机填料,最后依次加入渗透剂、缓蚀剂、增稠剂、粘度调节剂,混合均匀的本发明成品。本发明的不锈钢酸洗钝化剂钝化效果佳,不易对不锈钢表面产生损害,且绿色环保、制备简单,不会对人体及环境造成危害。,下面是一种不锈酸洗钝化剂及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种不锈酸洗钝化剂,其特征在于,包括以下按重量份数计的成份:柠檬酸4-8份、盐酸2-4份、甲酸4-8份、脂肪醇聚乙烯醚6-10份、聚乙烯亚胺3-5份、环氧硬脂酸辛酯4-6份、基硫脲1-3份、环氧氯丙烷4-8份、过氧化氢8-12份、渗透剂3-5份、缓蚀剂4-6份、增稠剂8-12份、无机填料15-25份和粘度调节剂10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢酸洗钝化剂,其特征在于,包括以下按重量份数计的成份:柠檬酸6份、盐酸3份、甲酸6份、脂肪醇聚氧乙烯醚8份、聚乙烯亚胺4份、环氧硬脂酸辛酯5份、氨基硫脲2份、环氧氯丙烷6份、过氧化氢10份、渗透剂4份、缓蚀剂5份、增稠剂10份、无机填料20份和粘度调节剂15份。
3.根据权利要求1-2中任一所述的一种不锈钢酸洗钝化剂,其特征在于,所述渗透剂为氧烷聚氧乙烯醚、脂肪醇EO-PO、醇醚磷酸酯、琥珀酸二钠中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1-2中任一所述的一种不锈钢酸洗钝化剂,其特征在于,所述缓蚀剂为偏硅酸、多聚磷酸钠、磷酸钠、丙硫醚、钼酸铵、二戊基胺中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1-2中任一所述的一种不锈钢酸洗钝化剂,其特征在于,所述增稠剂为硬脂酸、三聚磷酸钠、羟甲基丙基纤维素、瓜尔胶、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷、卡波树脂中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1-2中任一所述的一种不锈钢酸洗钝化剂,其特征在于,所述无机填料为磷酸镁、硫酸钡、硝酸镁、磷酸锌、铬酸钾中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1-2中任一所述的一种不锈钢酸洗钝化剂,其特征在于,所述粘度调节剂为、硫酸羟胺、环己醇、亚乙基双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。
8.一种如权利要求1-7中任一所述的不锈钢酸洗钝化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照质量配比,依次将脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯亚胺、和环氧硬脂酸辛酯加入到盐酸中,搅拌均匀后得混合液Ⅰ;
(2)按照质量配比,依次将过氧化氢、氨基硫脲和环氧氯丙烷加入到柠檬酸和甲酸的混合酸液中,搅拌均匀后得混合液Ⅱ;
(3)将混合液Ⅱ升温至42-46℃,然后加入混合液Ⅰ搅拌均匀,接着边搅拌边加入无机填料,搅拌均匀后得混合液Ⅲ;
(4)将混合液Ⅲ升温至44-52℃,最后边搅拌边依次加入渗透剂、缓蚀剂、增稠剂、粘度调节剂,搅拌时间为10-20min,转速设定为180-240r/min,搅拌结束后便制得本发明的不锈钢酸洗钝化剂。

说明书全文

一种不锈酸洗钝化剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钝化剂技术领域,尤其是涉及一种不锈钢酸洗钝化剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 不锈钢在加工过程中会造成表面缺陷腐蚀隐患,出现黑色化皮和其它金属化合物、黄色焊缝及冷拔时的油脂等,为了提高不锈钢的外观和耐蚀性,加工后的不锈钢必须进行酸洗钝化处理。使处理后的表面形成一层以铬为主要物质的钝化膜,阻止与其它物质反应,达到钝化目的,使之光亮洁白从而提高不锈钢制品的表面防腐质量,延长设备使用寿命。不锈钢酸洗一般是采用酸洗钝化膏和酸洗钝化液进行处理。
[0003] 目前,不锈钢酸洗钝化膏/液存在以下主要问题:1)目前的不锈钢酸洗钝化膏/液具有强烈刺激性气味,并且伴随有黄色烟雾产生,且容易烧伤人体皮肤及骨质疏松等,不利于环保和身体健康;2)目前的酸洗钝化膏/液产品大量采用氢氟酸硝酸硫酸和烷基苯磺酸钠等强酸原料和富含有害元素,这种酸洗钝化膏/液长期使用,会对不锈钢表面造成损害,且在日后的光照、高温、高压、高通量辐照射、极低温应交变等场合下,它们会造成不锈钢件产生孔蚀、针状腐蚀、晶间腐蚀、穿晶粒腐蚀等。而这类腐蚀点有的是材料断裂的直接诱发源,有的则是材料断裂的催化剂;3)现在国内生产的酸洗钝化膏/液存在酸洗钝化质量及效果不稳定等不良现象,酸洗钝化颜色不一致,在不同季节存在较大的差异的不足。
[0004] 中国专利CN103225087B公开了一种不锈钢酸洗钝化膏及其制备方法,要由以下重量份的组分组成:腐蚀剂10-30份、钝化剂20-60份、凝胶剂10-30份、无机填料40-60份和渗透剂1-5份。其中,钝化剂用的是硝酸,硝酸为强酸,会对不锈钢件产生不同程度的腐蚀。
[0005] 中国专利CN103422083B公开了一种一步法不锈钢酸洗钝化膏,由如下质量百分含量的各组分构成,三聚磷酸钠1.5-2.0%;硬脂酸镁1.5-2.0%;硝酸镁35-38%;氢氟酸9-10%;硝酸12-13%;增稠剂余量。也可以在配方中加入缓蚀剂。其中,原料中含有氢氟酸9-10%和硝酸12-13%,氢氟酸和硝酸为具有很强的腐蚀性,会对不锈钢件产生不同程度的腐蚀,且氢氟酸对衣物、皮肤、眼睛、呼吸道、消化道粘膜均有刺激性作用,容易烧伤人体皮肤及骨质疏松等,不利于环保和身体健康。
[0006] 申请号为201210197346.6的中国专利公开了一种含有复配钝化剂的酸洗液及其制备方法,由硝酸和氢氟酸、复配钝化剂、组成,其质量含量分别为:硝酸3.3%-37.5%、氢氟酸0.7%-7.5%、复配钝化剂1.3-13.5%、水余量。但是其中的硝酸和氢氟酸是极强的酸,会对不锈钢表面造成损害。
[0007] 因此,急需研发一种无强烈刺激性气味,无毒性,对人体不产生危害以及不会对不锈钢件产生腐蚀的酸洗钝化液。

发明内容

[0008] 本发明的目的是针对现有技术的问题,提供一种不锈钢酸洗钝化剂及其制备方法,该不锈钢酸洗钝化剂钝化效果佳,不易对不锈钢表面产生损害,且绿色环保,不会对人体及环境造成危害。
[0009] 为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:一种不锈钢酸洗钝化剂,包括以下按重量份数计的成份:柠檬酸4-8份、盐酸2-4份、甲酸4-8份、脂肪醇聚氧乙烯醚6-10份、聚乙烯亚胺3-5份、环氧硬脂酸辛酯4-6份、基硫脲1-
3份、环氧氯丙烷4-8份、过氧化氢8-12份、渗透剂3-5份、缓蚀剂4-6份、增稠剂8-12份、无机填料15-25份和粘度调节剂10-20份。
[0010] 进一步地,该不锈钢酸洗钝化剂包括以下按重量份数计的成份:柠檬酸6份、盐酸3份、甲酸6份、脂肪醇聚氧乙烯醚8份、聚乙烯亚胺4份、环氧硬脂酸辛酯5份、氨基硫脲2份、环氧氯丙烷6份、过氧化氢10份、渗透剂4份、缓蚀剂5份、增稠剂10份、无机填料20份和粘度调节剂15份。
[0011] 优选地,所述渗透剂为氧烷聚氧乙烯醚、脂肪醇EO-PO、醇醚磷酸酯、琥珀酸二钠中的一种或几种的混合物。
[0012] 优选地,所述缓蚀剂为偏硅酸、多聚磷酸钠、磷酸钠、丙硫醚、钼酸铵、二戊基胺中的一种或几种的混合物。
[0013] 优选地,所述增稠剂为硬脂酸、三聚磷酸钠、羟甲基丙基纤维素、瓜尔胶、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷、卡波树脂中的一种或几种的混合物。
[0014] 优选地,所述无机填料为磷酸镁、硫酸钡、硝酸镁、磷酸锌、铬酸钾中的一种或几种的混合物。
[0015] 优选地,所述粘度调节剂为水、硫酸羟胺、环己醇、亚乙基双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。
[0016] 上述不锈钢酸洗钝化剂的制备方法,按照以下步骤进行:(1)按照质量配比,依次将脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯亚胺、和环氧硬脂酸辛酯加入到盐酸中,搅拌均匀后得混合液Ⅰ;
(2)按照质量配比,依次将过氧化氢、氨基硫脲和环氧氯丙烷加入到柠檬酸和甲酸的混合酸液中,搅拌均匀后得混合液Ⅱ;
(3)将混合液Ⅱ升温至42-46℃,然后加入混合液Ⅰ搅拌均匀,接着边搅拌边加入无机填料,搅拌均匀后得混合液Ⅲ;
(4)将混合液Ⅲ升温至44-52℃,最后边搅拌边依次加入渗透剂、缓蚀剂、增稠剂、粘度调节剂,搅拌时间为10-20min,转速设定为180-240r/min,搅拌结束后便制得本发明的不锈钢酸洗钝化剂。
[0017] 本发明与现有技术相比,具有如下的有益效果:1、本发明采用了柠檬酸、盐酸和甲酸,较好的取代了氢氟酸、硝酸、硫酸等强酸酸洗,杜绝了氢氟酸的各种危害,更利于操作工人的身体健康;
2、酸洗效果佳,清洗量大,可快速清除顽固氧化皮、顽固锈迹、顽固污渍,且其可在不锈钢表面形成一层致密的氧化膜,可长时间保护不锈钢,以防止其表面再次生成氧化物;
3、兼具除油、缓蚀、抑制酸雾的突出功效,酸洗除油一步完成,降低了不锈钢的腐蚀速度,大大降低了酸雾析出量,大大改善了工作环境,且绿色环保,无强烈刺激性气味,无毒性,不伤皮肤对人体不产生危害;
4、内含丰富的酸洗缓蚀剂、渗透剂、增稠剂、无机填料及粘度调节剂,使用本剂可以大大降低酸性溶液的使用浓度,成倍的延长酸液的使用寿命和工件的处理量,且制备简便,综合使用成本低;
5、本发明所得酸洗钝化剂性质温和,对不锈钢表面无刺激性,即使长时间使用,也不会对不锈钢产生损害。

具体实施方式

[0018] 下面结合实施例及对比例对本发明作进一步说明。实施例1
一、原料选取
一种不锈钢酸洗钝化剂,按重量份数计取以下成份:柠檬酸4份、盐酸2份、甲酸4份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、聚乙烯亚胺3份、环氧硬脂酸辛酯4份、氨基硫脲1份、环氧氯丙烷4份、过氧化氢8份、渗透剂3份、缓蚀剂4份、增稠剂8份、无机填料15份和粘度调节剂10份。
[0019] 其中,所述渗透剂为硅氧烷聚氧乙烯醚、脂肪醇EO-PO和琥珀酸二钠三者均量的混合物。
[0020] 其中,所述缓蚀剂为多聚磷酸钠、丙硫醚、钼酸铵和二戊基胺的混合物,且它们之间的质量比为2:1:2:2。
[0021] 其中,所述增稠剂为硬脂酸钙、羟甲基丙基纤维素、瓜尔胶、聚乙烯吡咯烷酮、卡波树脂的混合物,且它们之间的质量比为1:2:2:1:2。
[0022] 其中,所述无机填料为磷酸镁、硫酸钡、硝酸镁、磷酸锌四者均量的混合物。
[0023] 其中,所述粘度调节剂为硫酸羟胺、环己醇、亚乙基双硬脂酸酰胺的混合物,且它们之间的质量比为1:2:1。
[0024] 二、制备方法按照以下步骤进行:
(1)按照质量配比,依次将脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯亚胺、和环氧硬脂酸辛酯加入到盐酸中,搅拌均匀后得混合液Ⅰ;
(2)按照质量配比,依次将过氧化氢、氨基硫脲和环氧氯丙烷加入到柠檬酸和甲酸的混合酸液中,搅拌均匀后得混合液Ⅱ;
(3)将混合液Ⅱ升温至42℃,然后加入混合液Ⅰ搅拌均匀,接着边搅拌边加入无机填料,搅拌均匀后得混合液Ⅲ;
(4)将混合液Ⅲ升温至44℃,最后边搅拌边依次加入渗透剂、缓蚀剂、增稠剂、粘度调节剂,搅拌时间为10min,转速设定为240r/min,搅拌结束后便制得本发明的不锈钢酸洗钝化剂。
[0025] 实施例2一、原料选取
一种不锈钢酸洗钝化剂,按重量份数计取以下成份:柠檬酸6份、盐酸3份、甲酸6份、脂肪醇聚氧乙烯醚8份、聚乙烯亚胺4份、环氧硬脂酸辛酯5份、氨基硫脲2份、环氧氯丙烷6份、过氧化氢10份、渗透剂4份、缓蚀剂5份、增稠剂10份、无机填料20份和粘度调节剂15份。
[0026] 其中,所述渗透剂为脂肪醇EO-PO、醇醚磷酸酯、琥珀酸二钠的混合物,且它们之间的质量比为2:2:1。
[0027] 其中,所述缓蚀剂为偏硅酸钾、磷酸钠、丙硫醚、二戊基胺四者均量的混合物。
[0028] 其中,所述增稠剂为三聚磷酸钠、羟甲基丙基纤维素、瓜尔胶、卡波树脂的混合物,且它们之间的质量比为1:2:2:2:2。
[0029] 其中,所述无机填料为硫酸钡、硝酸镁、磷酸锌三者均量的混合物。
[0030] 其中,所述粘度调节剂为水、环己醇、亚乙基双硬脂酸酰胺的混合物,且它们之间的质量比为2:2:1。
[0031] 二、制备方法按照以下步骤进行:
(1)按照质量配比,依次将脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯亚胺、和环氧硬脂酸辛酯加入到盐酸中,搅拌均匀后得混合液Ⅰ;
(2)按照质量配比,依次将过氧化氢、氨基硫脲和环氧氯丙烷加入到柠檬酸和甲酸的混合酸液中,搅拌均匀后得混合液Ⅱ;
(3)将混合液Ⅱ升温至44℃,然后加入混合液Ⅰ搅拌均匀,接着边搅拌边加入无机填料,搅拌均匀后得混合液Ⅲ;
(4)将混合液Ⅲ升温至48℃,最后边搅拌边依次加入渗透剂、缓蚀剂、增稠剂、粘度调节剂,搅拌时间为15min,转速设定为230r/min,搅拌结束后便制得本发明的不锈钢酸洗钝化剂。
[0032] 实施例3一、原料选取
一种不锈钢酸洗钝化剂,按重量份数计取以下成份:柠檬酸8份、盐酸4份、甲酸8份、脂肪醇聚氧乙烯醚10份、聚乙烯亚胺5份、环氧硬脂酸辛酯6份、氨基硫脲3份、环氧氯丙烷8份、过氧化氢12份、渗透剂5份、缓蚀剂6份、增稠剂12份、无机填料25份和粘度调节剂20份。
[0033] 其中,所述渗透剂为硅氧烷聚氧乙烯醚、醇醚磷酸酯和琥珀酸二钠的混合物,且它们之间的质量比为1:1:2。
[0034] 其中,所述缓蚀剂为磷酸钠、丙硫醚、钼酸铵、二戊基胺四者均量的混合物。
[0035] 其中,所述增稠剂为羟甲基丙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、卡波树脂的混合物,且它们之间的质量比为2:1:1:2。
[0036] 其中,所述无机填料为磷酸镁、硫酸钡、硝酸镁、磷酸锌四者均量的混合物。
[0037] 其中,所述粘度调节剂为水、硫酸羟胺、环己醇三者均量的混合物。
[0038] 二、制备方法按照以下步骤进行:
(1)按照质量配比,依次将脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯亚胺、和环氧硬脂酸辛酯加入到盐酸中,搅拌均匀后得混合液Ⅰ;
(2)按照质量配比,依次将过氧化氢、氨基硫脲和环氧氯丙烷加入到柠檬酸和甲酸的混合酸液中,搅拌均匀后得混合液Ⅱ;
(3)将混合液Ⅱ升温至46℃,然后加入混合液Ⅰ搅拌均匀,接着边搅拌边加入无机填料,搅拌均匀后得混合液Ⅲ;
(4)将混合液Ⅲ升温至52℃,最后边搅拌边依次加入渗透剂、缓蚀剂、增稠剂、粘度调节剂,搅拌时间为20min,转速设定为180r/min,搅拌结束后便制得本发明的不锈钢酸洗钝化剂。
[0039] 对比例4将实施例1中的柠檬酸和甲酸改为氢氟酸和硫酸,其它成份及制备方法与实施例1相同。
[0040] 对比例5将实施例2中的柠檬酸和甲酸改为硝酸和硫酸,其它成份及制备方法与实施例2相同。
[0041] 对比例6将实施例3中的柠檬酸和甲酸改为氢氟酸和硝酸,其它成份及制备方法与实施例3相同。
[0042] 性能测试将实施例1-3和对比例1-3制得的不锈钢酸洗钝化剂成品进行性能测试,对6相同的未经处理的不锈钢进行钝化处理,半个月涂覆一次,连续涂覆6个月,检测各成品对不锈钢有无损害,其中,不锈钢表面光洁明亮无异样为无损害,不锈钢表面虽光洁但是有细密小孔为有损害。试验结果如下表1所示:
表1:
  实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
对不锈钢有无损害 无损害 无损害 无损害 有损害 有损害 有损害
去除率(%) 98.7 99.5 99.1 99.2 98.9 99.0
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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