一種銹蝕鈍化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種銹蝕鈍化劑。該鈍化劑由下列成分組成，各成分按重量份配比：丙烯酸乳液5～10份、轉(zhuǎn)化促進劑單寧酸10～20份、滲透劑異丙醇70～80份、助劑無水乙醇150～200份、成膜劑磷酸150～210份、轉(zhuǎn)化促進劑乳酸20～30份、乙二醇丁醚25～30份、水350～425份。銹蝕鈍化劑中高分子的復合有機酸基團，將鐵銹還原成具有防銹能力的鈍化成分，高分子膠束在金屬基體上發(fā)生分子重排，通過交叉成膜。膜層具有高封閉性、高除銹性能、高附著力，從而徹底解決除銹后涂裝的二次生銹問題。
【專利說明】
一種銹蝕鈍化劑
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明屬于一金屬表面處理劑，尤其涉及一種銹蝕鈍化劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鐵表面除銹處理是鋼鐵表面涂覆防腐涂料等必須步驟。除銹去污的方法大致有 以下幾種:拋丸除銹:利用機械設備的高速運轉(zhuǎn)把一定粒度的鋼丸靠拋頭的離心力拋出，被 拋出的鋼丸與構(gòu)件猛烈碰撞打擊從而達到祛除鋼材表面銹蝕的目的的一種方法。它使用的 鋼丸品種有:鑄鐵丸和鋼絲切丸兩種，鑄鐵丸是利用熔化的鐵水在噴射并急速冷卻的情況 下形成的粒度在2~3mm鐵丸，表面很圓整。它成本相對便宜但耐用性稍差。在拋丸過程中經(jīng) 反復的撞擊鐵丸被粉碎而當作粉塵排除。鋼絲切丸是用廢舊鋼絲繩的鋼絲切成2mm的小段 而成，它的表面帶有尖角，除銹效果相對高且不易破碎使用壽命延長，但價格有所提高。后 者的拋丸表面更粗糙一些。噴丸除銹:利用高壓空氣帶出鋼丸噴射到構(gòu)件表面達到的一種 除銹方法。噴砂除銹:利用高壓空氣帶出石英砂噴射到構(gòu)件表面達到的一種除銹方法。石英 砂的來源有:河砂、海砂及人造砂等。砂的成本低且來源廣泛，但對環(huán)境污染大;除銹完全靠 人工操作，除銹后的構(gòu)件表面粗糙度小，不易達到摩擦系數(shù)的要求。海砂在使用前應祛除其 鹽份。以上兩種除銹方法對環(huán)境濕度要求小于85%。酸洗除銹:酸洗除銹亦稱化學除銹，其 原理是利用酸洗液中的酸與金屬氧化物進行化學反應，使金屬氧化物溶解，而除去鋼材表 面的銹蝕和污物。但酸洗不能形成保護膜，鋼鐵表面還會被二次腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決【背景技術(shù)】部存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種銹蝕鈍化劑，銹蝕鈍化劑 中高分子的復合有機酸基團，將鐵銹還原成具有防銹能力的鈍化成分，高分子膠束在金屬 基體上發(fā)生分子重排，通過交叉成膜。膜層具有高封閉性、高除銹性能、高附著力，從而徹底 解決除銹后涂裝的二次生銹問題。
[0004] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):本發(fā)明提供了一種銹蝕鈍化 劑，該鈍化劑由下列成分組成，各成分按重量份配比：丙烯酸乳液5~10份、轉(zhuǎn)化促進劑單寧 酸10~20份、滲透劑異丙醇70~80份、助劑無水乙醇150~200份、成膜劑磷酸150~210份、 轉(zhuǎn)化促進劑乳酸20~30份、乙二醇丁醚25~30份、水350~425份。
[0005] 上述方案中的丙烯酸乳液5份、轉(zhuǎn)化促進劑單寧酸20份、滲透劑異丙醇80份、助劑 無水乙醇200份、成膜劑磷酸210份、轉(zhuǎn)化促進劑乳酸20份、乙二醇丁醚25份、水425份。
[0006] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的銹蝕鈍化劑以單寧酸乳酸等為轉(zhuǎn)化促進劑，丙烯 酸乳液為成膜劑，異丙醇為滲透劑等無公害物質(zhì)制備了一種環(huán)保型水性鐵銹轉(zhuǎn)化劑，原料 易得、價格低廉、安全環(huán)保、耐腐蝕性高，克服了傳統(tǒng)單寧酸型鐵銹轉(zhuǎn)化劑需用有機溶劑稀 釋的難題。并且形成的膜層具有高封閉性、高除銹性能、高附著力，從而徹底解決除銹后涂 裝的二次生銹問題。
【具體實施方式】
[0007] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述：
[0008] 首先用100KG 50°C溫水將20KG單寧酸溶解待用，取丙烯酸乳液5KG、磷酸210KG倒 入攪拌釜中，開動低速攪拌，邊攪邊加入乙二醇丁醚25KG、溶解好的單寧酸、乳酸20KG、異丙 醇80KG、無水乙醇200KG及水325KG，攪拌均勻。測得指標如下：固體分45士 1%;粘度<100; 比重1.2士0.02;PH 2~3;表干30分鐘；實干24小時;覆涂時間24小時；固含量46.8% ;布氏 粘度小于500mPa. S;涂膜耐水性(48h):無起泡脫落、變色現(xiàn)象;耐汽油性(48h):無變化;凍 融穩(wěn)定性(3次)無變化。
[0009] 上述方案中單寧酸是一種同時含有羥基和羧基的多元酸，其分子量較大，在酸性 條件下，可與Fe3+發(fā)生螯合作用，生成一種具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、性能穩(wěn)定的黑褐色單寧酸鐵螯合 物，緊密吸附在鋼鐵基體表面，起防銹的作用。滲透劑異丙醇與極性溶劑無水乙醇配合，可 使鐵銹轉(zhuǎn)化劑與內(nèi)層銹蝕發(fā)生反應，抑制了腐蝕過程的陽極反應，從而有效地延緩了腐蝕 的進程。成膜劑丙烯酸乳液具有物理隔絕和緩蝕保護作用，它通過黏附作用把鐵銹轉(zhuǎn)化產(chǎn) 物浸透和包封起來，還能使保護膜更加致密均勻，有效地抑制了腐蝕介質(zhì)與金屬表面的接 觸。磷酸與鋼材表面發(fā)生銹蝕反應，使其轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的保護膜層，而且可對生銹部分產(chǎn)生磷 化作用，同樣生成保護膜層，從而保證了保護膜層的連續(xù)性和整體性。發(fā)生的反應如下：
[0010] Fe2〇3+6H3P〇4= 2Fe (H2PO4) 3+3H20
[0011] Fe 3O4+8H3PO4 = 2Fe (H2PO4) 3+Fe (H2PO4) 2+4H20
[0012] FeO+H3P〇4 = Fe (H2PO4) 2+H2O
[0013] Fe+2H3P〇4=Fe(H2P〇4)2+3H2
[0014] 由于上述反應不斷消耗磷酸，促使上述反應產(chǎn)物進一步分解為不溶性的正磷酸 鹽。
[0015] Fe (H2PO4) 3=FeP〇4|+2H3P〇4
[0016] 2Fe (H3P054) 3 = 2FeP〇4|+2H3P〇4+2H20
[0017] 發(fā)生反應后使鋼材表面銹蝕發(fā)生轉(zhuǎn)化同時未銹蝕表面鈍化、封閉作用。磷化膜層 的沉積提高了防護膜層的耐蝕性能，進一步增強防銹效果;滲透劑異丙醇的作用在于使處 理液對銹層的作用完全。活化劑改善處理液與鋼表面的親潤性，有助于除去表面上的油污。
[0018] 首先，在酸性環(huán)境中，銹蝕層中的Fe3+與基材鐵原子反應，使銹蝕層中的Fe3+轉(zhuǎn)化 為Fe2+，還原反應式如下:Fe 3+Fe = Fe2+，其次，磷酸根離子與Fe2+、Zn2+反應，生成磷酸鐵和 磷酸鋅形成鈍化膜。
[0019] 對于未經(jīng)還原的Fe3+，一方面是與磷酸根離子反應，可形成磷酸鐵保護膜，這種致 密的鈍化膜不溶于水，硬度高，附著力優(yōu)異，呈現(xiàn)出卓越的防銹性能。另一方面，F(xiàn)e 3+和單寧 酸反應，首先生成單寧酸絡合物單體，每個單寧酸中存在多個絡合物單體，然后通過Fe3+連 接2個絡合單體，生成性質(zhì)穩(wěn)定的環(huán)狀絡合物。
[0021]由上述可見，該銹蝕轉(zhuǎn)化劑的作用機理是，利用適量磷酸的加入，形成酸性環(huán)境， 促使鐵銹中的Fe3+發(fā)生還原反應，使其轉(zhuǎn)化為Fe2+，完成銹蝕產(chǎn)物的部分轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化后的Fe 2 +、包括Zn2+與銹蝕轉(zhuǎn)化劑中的陰離子生成相應的亞鐵鹽、鋅鹽化合物。未轉(zhuǎn)化的Fe3+不僅能 和磷酸根離子生成穩(wěn)定的磷酸鐵保護膜，同時，還能和有機組分單寧酸形成單寧酸鐵絡合 物。由此，形成了以Zn 3(P〇4)2、Fe3(P〇4)2、FeP〇4以及單寧酸鐵絡合物為主的混合保護膜。這 樣，一方面有利于鋼表面的保護，避免二次生銹;另一方面，也有利于提高面漆等的附著力， 增強涂層的變化效果。
[0022]應用本申請的鈍化劑，鋼鐵表面不需要精細打磨，只去掉浮銹就可以?，F(xiàn)對本申請 的涂膜進行實驗:防銹實驗:涂膜在質(zhì)量濃度為3 %氯化鈉溶液中浸泡300個小時無變化;在 純的丙烯酸中浸泡24個小時無變化;在飽和濃度的氫氧化鈣溶液中浸泡144個小時無變化。
【主權(quán)項】
1. 一種銹蝕鈍化劑，該鈍化劑由下列成分組成，各成分按重量份配比：丙烯酸乳液5~ 10份、轉(zhuǎn)化促進劑單寧酸10~20份、滲透劑異丙醇70~80份、助劑無水乙醇150~200份、成 膜劑磷酸150~210份、轉(zhuǎn)化促進劑乳酸20~30份、乙二醇丁醚25~30份、水350~425份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銹蝕鈍化劑，其特征在于:丙烯酸乳液5份、轉(zhuǎn)化促進劑單 寧酸20份、滲透劑異丙醇80份、助劑無水乙醇200份、成膜劑磷酸210份、轉(zhuǎn)化促進劑乳酸20 份、乙二醇丁醚25份、水425份。
【文檔編號】C23C22/08GK105887066SQ201610393378
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】王純, 萬書青
【申請人】黑龍江省易愛蒽新材料科技發(fā)展有限公司