專利名稱：一種除銹防護(hù)液及使用其進(jìn)行除銹防護(hù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，具體涉及一種不污染環(huán)境的、防銹性能持久的鋼鐵表面除銹防護(hù)液以及使用其進(jìn)行除銹防護(hù)的方法。
背景技術(shù)：
隨著鋼鐵制品的表面噴涂、電鍍、硬化等各種表面涂裝工藝的不斷發(fā)展，人們對鋼鐵制品不但要求具有實用性、而且還要求美觀耐久，然而，在對鋼鐵制品表面進(jìn)行涂裝前，對鋼鐵預(yù)處理即除銹防銹的質(zhì)量水平影響到表面涂裝層質(zhì)量的70％，只要鋼鐵表面銹蝕，就會引起涂層脫落，因此，在涂裝前，對鋼鐵進(jìn)行除銹防銹處理，使鋼鐵表面具有一個能夠保持長久的、穩(wěn)定的理想狀態(tài)是非常重要的。
多年來，對鋼鐵的預(yù)處理都離不開強酸洗。酸洗工藝一直是鋼鐵行業(yè)的一大蛀蟲，酸霧的揮發(fā)和大量的廢酸液排放，嚴(yán)重污染著環(huán)境，并且在預(yù)處理鋼材表面的同時，又在鋼鐵表面上留下腐蝕層，使鋼鐵構(gòu)件在外涂層的下面層層腐爛，很快變成了廢鐵。如何把“酸洗”工藝徹底去掉，是一個重要的課題。許多研究人員研究了不含強酸的“除銹劑”、“防銹劑”、“磷化液”，這些除銹防護(hù)液使薄的冷軋制品的生產(chǎn)中基本去掉了“酸洗”工藝。

發(fā)明內(nèi)容
但是，對于厚鋼板制品，汽車配件、汽車底盤、輪船配件、船板、鋼管、角鋼、槽鋼、各種機械、化工設(shè)備、鍋爐，特別是帶有牢固的氧化皮的熱軋板，仍然得酸洗，目前所用的除銹防護(hù)液存在污染環(huán)境，不能徹底對鋼鐵構(gòu)件除銹、起到防護(hù)作用這一問題。
本發(fā)明為了解決上述問題，提供了一種新的鋼鐵表面除銹防護(hù)液，該防護(hù)液包括下述組分檸檬酸1-200重量份、磷酸1-200重量份、酒石酸1-200重量份、硼酸1-200重量份、碳酸氫鈣1-150重量份、促進(jìn)劑1-100重量份。
具體的，該除銹防護(hù)液可以包括下述配比的組分檸檬酸100重量份、磷酸100重量份、酒石酸100重量份、硼酸100重量份、碳酸氫鈣80重量份、促進(jìn)劑60重量份。
該除銹防護(hù)液還可以包括下述配比的組分檸檬酸1重量份、磷酸200重量份、酒石酸1重量份、硼酸80重量份、碳酸氫鈣1重量份、促進(jìn)劑100重量份。
該除銹防護(hù)液還可以包括下述配比的組分檸檬酸200重量份、磷酸1重量份、酒石酸200重量份、硼酸1重量份、碳酸氫鈣150重量份、促進(jìn)劑1重量份。
該除銹防護(hù)液中的促進(jìn)劑是選自平平加、聚氧乙烯辛烷基酚醚、鄰二甲苯硫脲中的任一種。
上述平平加是高級脂肪醇與環(huán)氧乙烷的縮合物脂肪醇聚氧乙烯醚。
本發(fā)明還提供了使用上述除銹防護(hù)液對鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行除銹防護(hù)的方法，該方法包括下述工序1)、除油工序，采用常規(guī)工序進(jìn)行除油；2)、除銹工序，在20℃-45℃下，使該除銹防護(hù)液和工序1處理后的鋼鐵構(gòu)件的表面接觸10-50分鐘，進(jìn)行除銹、清除氧化皮；3)、清洗工序，使用3公斤壓力的常溫水對工序2處理后的鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行清洗；4)、燙洗工序，使用60℃-90℃的熱水對工序3處理后的鋼鐵構(gòu)件燙洗1-2分鐘；5)、防護(hù)工序，在20℃-45℃下，使該除銹防護(hù)液和工序4處理后的鋼鐵構(gòu)件接觸15-30分鐘，進(jìn)行表面防護(hù)；6)、干燥工序，用常規(guī)方法使該除銹防護(hù)處理后的鋼鐵構(gòu)件表面干燥。
在使用本發(fā)明的除銹防護(hù)液對鋼鐵構(gòu)件表面進(jìn)行除銹防護(hù)的方法中，在對鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行除銹工序前，把鋼鐵構(gòu)件的表面吹干。
在使用本發(fā)明的除銹防護(hù)液對鋼鐵構(gòu)件表面進(jìn)行除銹防護(hù)的方法中，進(jìn)行防護(hù)工序前，把鋼鐵構(gòu)件的表面吹干，以免將水帶進(jìn)防護(hù)工序中。
在使用本發(fā)明的除銹防護(hù)液對鋼鐵構(gòu)件表面進(jìn)行除銹防護(hù)的方法中，除銹工序的溫度是35℃。
在使用本發(fā)明的除銹防護(hù)液對鋼鐵構(gòu)件表面進(jìn)行除銹防護(hù)的方法中，燙洗工序的溫度是80-90℃。
在使用本發(fā)明的除銹防護(hù)液對鋼鐵構(gòu)件表面進(jìn)行除銹防護(hù)的方法中，防護(hù)工序的溫度是35℃。
本發(fā)明的除銹防護(hù)液，能夠把鋼板上的銹和熱軋板上的氧化皮徹底清除干凈。并且用本發(fā)明的除銹防護(hù)液處理鋼鐵部件后，在部件表面形成一層大約8微米厚的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防護(hù)膜，經(jīng)鹽霧箱實驗達(dá)240小時不銹，在室內(nèi)存放兩年以上不銹；對鋼鐵進(jìn)行防護(hù)后再噴漆或噴塑，漆膜與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防護(hù)膜網(wǎng)孔填充嚙合，具有極強的附著力，經(jīng)鹽霧箱實驗1000小時以上不起泡，不生銹，不脫落，在露天可達(dá)10年以上不銹。本發(fā)明的除銹防護(hù)液，水溶性、多效能，而且，對鋼鐵部件處理的整個工藝中，不產(chǎn)生有害氣體，不排放有害廢渣，對人體無毒無害，對大氣、土壤、水體、設(shè)備等無腐蝕、無污染公害。
具體實施例方式
本發(fā)明的除銹防護(hù)液是將下列組分按照下述重量配比進(jìn)行常規(guī)混合而成檸檬酸1-200重量份、磷酸1-200重量份、酒石酸1-200重量份、硼酸1-200重量份、碳酸氫鈣1-150重量份、促進(jìn)劑1-100重量份。另外，還可添加其他表面活性劑或有利于表面處理的添加劑等。
本發(fā)明的除銹防護(hù)液，采用浸泡或噴淋式或其他能使待處理的鋼鐵構(gòu)件表面和除銹防護(hù)液充分接觸的方式，能夠把鋼板上的銹和熱軋板上的氧化皮徹底清除干凈。
在使用本發(fā)明的除銹防護(hù)液對鋼鐵構(gòu)件表面進(jìn)行除銹防護(hù)的方法中，干燥工序是采用烘干，自然晾干或熱風(fēng)吹干、燙干中的任一種方式。
用本發(fā)明的除銹防護(hù)液對鋼鐵部件進(jìn)行處理時，根據(jù)要處理的鋼鐵構(gòu)件的大小，建立大小合適的處理槽，處理槽可以用鋼板焊接，內(nèi)表面用玻璃鋼制成，根據(jù)工序的需要在處理槽中盛放本發(fā)明的除銹防護(hù)液，根據(jù)工序需要設(shè)置加溫裝置。在清洗工序的清洗槽上安裝壓力為3公斤的噴槍。
為了更有效地進(jìn)行除銹防護(hù)處理，可以在除銹槽和防護(hù)槽前分別安裝熱風(fēng)機，在各處理槽上方可以安裝吊裝設(shè)備，最好焊制吊筐。吊筐最好分層焊裝，以使要處理的構(gòu)件單個在筐中吊掛，以不使部件在筐內(nèi)重疊摞壓為佳，以免造成死角處理不到。
對于大型要除銹防護(hù)處理的鋼鐵構(gòu)件，例如鍋爐、高速公路護(hù)欄等，可以根據(jù)需要設(shè)置裝置，采用使本發(fā)明的除銹防護(hù)液在要處理的鋼鐵裝置內(nèi)循環(huán)或?qū)⒈景l(fā)明的除銹防護(hù)液噴涂在要處理的表面上等其他方式，實現(xiàn)除銹防護(hù)處理。例如對于鍋爐，可以用泵將清洗液在鍋爐內(nèi)循環(huán)即可，循環(huán)時間根據(jù)鍋爐結(jié)垢、生銹情況與防護(hù)要求確定，一般循環(huán)8小時即可。
實施例1除銹防護(hù)液的制備將下列組分按照下述配比混合，得到15公斤的除銹防護(hù)液檸檬酸100重量份、磷酸100重量份、酒石酸100重量份、硼酸100重量份、碳酸氫鈣80重量份、十八烷醇聚氧乙烯醚60重量份。
用得到的除銹防護(hù)液，對50cm×45cm的生銹的鋼鐵板按照下述工序進(jìn)行表面處理將該鋼鐵板放入盛有常規(guī)除油液的除油槽中，浸泡10分鐘，進(jìn)行除油。然后，取出該部件用熱風(fēng)機吹干后，放入盛有溫度為45℃的該除銹防護(hù)液的除銹槽中，進(jìn)行除銹、清除氧化皮，浸泡10分鐘后取出，放入清洗槽中，用壓力為3公斤的噴槍噴出常溫水進(jìn)行清洗。清洗干凈后，取出、放入水溫為60℃的燙洗槽中進(jìn)行燙洗，浸泡1-2分鐘后取出，用吹風(fēng)機吹干。然后，放入盛有溫度為35℃的該除銹防護(hù)液的防護(hù)槽中，浸泡20分鐘進(jìn)行防護(hù)，然后取出，用熱風(fēng)機吹干。經(jīng)測量，處理后該鋼鐵板表面產(chǎn)生一層8微米厚的防護(hù)膜，在室內(nèi)置放半年后，該鋼鐵板仍無銹。
對該防護(hù)后的鋼鐵板樣塊，進(jìn)行鹽霧試驗，試驗條件和結(jié)果如表1所示。
表1

實施例2除銹防護(hù)液的制備將下列組分按照下述配比混合，得到10公斤的除銹防護(hù)液檸檬酸1重量份、磷酸200重量份、酒石酸1重量份、硼酸80重量份、碳酸氫鈣1重量份、聚氧乙烯辛烷基酚醚100重量份、油酸酰胺丙烯二甲胺20重量份。
用得到的除銹防護(hù)液，對生銹的鑄鐵井蓋按照下述工序進(jìn)行表面除銹防護(hù)將該鑄鐵井蓋放入盛有常規(guī)除油液的除油槽中，浸泡10分鐘，進(jìn)行除油。然后，取出該井蓋用熱風(fēng)機吹干后，放入盛有溫度為20℃的該除銹防護(hù)液的除銹槽中，進(jìn)行除銹、清除氧化皮，浸泡50分鐘后取出，放入清洗槽中，用壓力為3公斤的噴槍噴出常溫水進(jìn)行清洗。清洗干凈后，取出、放入水溫為80℃的燙洗槽中進(jìn)行燙洗，浸泡1-2分鐘后取出，用吹風(fēng)機吹干。然后，放入盛有溫度為20℃的該除銹防護(hù)液的防護(hù)槽中進(jìn)行，浸泡30分鐘后取出，自然晾干。經(jīng)測量，處理后該鋼鐵板表面產(chǎn)生一層5微米厚的防護(hù)膜，在室外置放半年后，該井蓋仍無銹。
實施例3對氧化物較嚴(yán)重的3只液化石油氣瓶和有油污及銹蝕嚴(yán)重的Φ640×3mm的4張鋼板(試樣編號分別為1-5)，用實施例2得到的除銹防護(hù)液浸泡后，工件表面油污、浮銹及氧化物均除凈，金屬表面形成一層均勻的防護(hù)膜。對防護(hù)膜進(jìn)行性能測試，其結(jié)果如表2


實施例4除銹防護(hù)液的制備將下列組分按照下述配比混合，得到30公斤的除銹防護(hù)液檸檬酸200重量份、磷酸1重量份、酒石酸200重量份、硼酸1重量份、碳酸氫鈣150重量份、鄰二甲苯硫脲1重量份、咪唑啉5重量份。
對長度為2米的生銹的高速公路護(hù)欄，用常規(guī)除油液，以噴涂的方式用噴槍噴涂2遍除油，然后用熱風(fēng)機吹干。接著，用上面制得的除銹防護(hù)液先浸泡30分鐘，再用溫度控制到35℃的噴槍對護(hù)欄噴涂該除銹防護(hù)液2遍，除銹、清除氧化皮。然后，用壓力為3公斤的噴槍對護(hù)欄噴常溫水2遍，直到清洗干凈為止。接著，將護(hù)欄浸泡在90℃的熱水中，進(jìn)行燙洗處理，燙洗完后用熱風(fēng)機吹干，然后，用溫度為45℃的防護(hù)液浸泡護(hù)欄15分鐘，最后，用熱風(fēng)機將護(hù)欄吹干。對除銹防護(hù)處理后的護(hù)欄進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如下1.加速老化試驗試驗標(biāo)準(zhǔn)為ASTM G53，50℃，4小時循環(huán)，40℃ UV+4小時冷凝。
2.顏色穩(wěn)定性ΔE＝0.2-0.3NBS3.防腐性試驗標(biāo)準(zhǔn)為ASTM B117 1000小時以上無破損。
3.機械性能
附著力0級杯突＞8mm沖擊強度＞1kg/50cm彎曲圓柱3mm，圓柱無裂紋。
綜上所述，本發(fā)明的除銹防護(hù)液和使用其的除銹防護(hù)方法，能夠把鋼板上的銹和熱軋板上的氧化皮徹底清除干凈。而且，本發(fā)明的除銹防護(hù)液對鋼鐵部件的處理的整個工序中，不產(chǎn)生有害氣體，不排放有害廢渣，對人體無毒無害，對大氣、土壤、水體、設(shè)備等無腐蝕、無污染公害。本發(fā)明的除銹防護(hù)液，不限于本實施例中所列出的防護(hù)對象，對于厚鋼板制品，汽車配件、汽車底盤、輪船配件、船板、鋼管、角鋼、槽鋼、各種機械、化工設(shè)備、鍋爐，特別是帶有牢固的氧化皮的熱軋板，都具有優(yōu)良的除銹防護(hù)性能。用本發(fā)明的除銹防護(hù)液處理鋼鐵構(gòu)件，鋼鐵構(gòu)件在涂裝前無需再涂底漆，可直接涂布面漆。
權(quán)利要求
1.一種除銹防護(hù)液，包括下述組分檸檬酸1-200重量份，磷酸1-200重量份，酒石酸1-200重量份，硼酸1～200重量份，碳酸氫鈣1-150重量份、促進(jìn)劑1-100重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除銹防護(hù)液，包括下述組分檸檬酸100重量份、磷酸100重量份、酒石酸100重量份、硼酸100重量份、碳酸氫鈣80重量份、促進(jìn)劑60重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除銹防護(hù)液，包括下述組分檸檬酸1重量份、磷酸200重量份、酒石酸1重量份、硼酸80重量份、碳酸氫鈣1重量份、促進(jìn)劑100重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除銹防護(hù)液，包括下述組分檸檬酸200重量份、磷酸1重量份、酒石酸200重量份、硼酸1重量份、碳酸氫鈣150重量份、促進(jìn)劑1重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項中所述的除銹防護(hù)液，所述的促進(jìn)劑是選自平平加、聚氧乙烯辛烷基酚醚、鄰二甲苯硫脲中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除銹防護(hù)液，所述的平平加是脂肪醇聚氧乙烯醚。
7.使用權(quán)利要求1所述的除銹防護(hù)液對鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行除銹防護(hù)的方法，其包括下述工序1)、除油工序，采用常規(guī)工序進(jìn)行除油；2)、除銹工序，在20℃-45℃下，使該除銹防護(hù)液和工序1處理后的鋼鐵構(gòu)件的表面接觸10-50分鐘，進(jìn)行除銹、清除氧化皮；3)、清洗工序，使用3公斤壓力的常溫水對工序2處理后的鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行清洗；4)、燙洗工序，使用60℃-90℃的熱水對工序3處理后的鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行清洗1-2分鐘；5)、防護(hù)工序，在20℃-45℃下，使該除銹防護(hù)液和工序4處理后的鋼鐵構(gòu)件接觸15-30分鐘，進(jìn)行表面防護(hù)；6)、干燥工序，用常規(guī)方法使該除銹防護(hù)處理后的鋼鐵構(gòu)件表面干燥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除銹防護(hù)的方法，其中，在對鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行除銹工序前，把鋼鐵構(gòu)件的表面吹干。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除銹防護(hù)的方法，其中，在對鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行防護(hù)工序前，把鋼鐵構(gòu)件的表面吹干。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除銹防護(hù)的方法，其中，除銹工序的溫度是35℃。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除銹防護(hù)的方法，其中，燙洗工序的溫度是80-90℃。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的除銹防護(hù)的方法，其中，防護(hù)工序的溫度是35℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，公開了一種除銹防護(hù)液及使用其進(jìn)行除銹防護(hù)的方法。該除銹防護(hù)液包括下述組分檸檬酸1－200重量份，磷酸1－200重量份，酒石酸1－200重量份，硼酸1～200重量份，碳酸氫鈣1－150重量份、促進(jìn)劑1－100重量份。采用浸泡或噴淋式或其他能使待處理的鋼鐵構(gòu)件表面和除銹防護(hù)液充分接觸的方式，經(jīng)過除油、除銹、清洗、燙洗、防護(hù)、干燥工序后，能夠把鋼板上的銹和熱軋板上的氧化皮徹底清除干凈。本發(fā)明的除銹防護(hù)液徹底擺脫了“酸洗”工序，對于各種厚鋼板制品如汽車配件鍋爐等，特別是帶有牢固的氧化皮的熱軋板，都具有優(yōu)良的除銹防護(hù)性能，并且對環(huán)境無污染。
文檔編號C23C22/05GK1733969SQ200410070410
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者牛長寬 申請人:牛長寬