一種低酸度高耐蝕帶銹處理液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低酸度高耐蝕帶銹處理液，該帶銹處理液包括：0.5-1%的單寧酸，2-4%的檸檬酸，0.5-1%的鉬酸鈉，0.1-0.2%的硝酸銅，0.5-2%的磷酸二氫鋅，1.5-3%的草酸，1-3%的磷酸，1-1.5%的鹽酸，0.5-1%的磺基水楊酸，2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-2%的鋅層緩蝕劑，72.3-86.4%的水，以上百分比為重量百分比。本發(fā)明帶銹處理液可使清洗、銹層螯合轉(zhuǎn)化、鐵鋅層磷化以及表面調(diào)整一步完成，以去除金屬表面的氧化皮，表面生成磷化膜、螯合轉(zhuǎn)化膜復(fù)合保護(hù)層，提高金屬的抗腐蝕能力。本發(fā)明具有清潔無(wú)污染、成膜快速、滲透力強(qiáng)、結(jié)合力強(qiáng)、耐蝕性好、操作簡(jiǎn)便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適用于銹層厚度為0-50um的銹蝕基材之上。
【專利說(shuō)明】一種低酸度高耐蝕帶銹處理液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低酸度高耐蝕帶銹處理液及其制備方法，用于輸電桿塔的防腐。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路是電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，桿塔是輸電線路的重要組成部分，也是最重要的輸電線路承載結(jié)構(gòu)。但是，輸電線路桿塔由于長(zhǎng)期暴露于環(huán)境復(fù)雜、惡劣的野外，極易遭受強(qiáng)風(fēng)、酸雨、覆冰等自然災(zāi)害的侵蝕，造成桿塔銹蝕、老化，從而縮短輸電桿塔的使用周期，同時(shí)造成安全隱患，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，有必要對(duì)輸電桿塔進(jìn)行有效的防腐保護(hù)。
[0003]輸電線路鐵塔采用熱鍍鋅普通碳鋼材料，在其運(yùn)行過(guò)程中部分熱鍍鋅表面銹蝕，嚴(yán)重時(shí)鍍鋅層完全腐蝕破壞，危及輸電線路的安全運(yùn)行。因此，銹蝕輸電鐵塔需進(jìn)行定期防腐涂裝處理。傳統(tǒng)的表面處理方法為人工除銹或酸洗后涂漆。人工除銹或酸洗不僅破壞鐵塔表面的保護(hù)層一鋅層，而且會(huì)造成環(huán)境污染。兩種方法都難以徹底除銹，且易返銹、起皺，處理后對(duì)鐵塔并無(wú)保護(hù)作用，防護(hù)周期較短。所以，如何將銹層轉(zhuǎn)化為良好的保護(hù)膜，提高其與涂漆的附著力，增強(qiáng)防護(hù)性能，研究銹蝕鐵塔的表面處理技術(shù)，根據(jù)鐵塔的銹蝕程度和大氣環(huán)境確定合適的表面處理工藝，保證防腐涂裝效果和周期是很有必要的，具有重要實(shí)用價(jià)值和理論意義。同時(shí)，輸電桿塔普遍存在高度大、構(gòu)件排布復(fù)雜等問(wèn)題，定期防腐涂裝施工條件限制較大，難以采用噴砂、噴丸等高效率的機(jī)械化施工方法，只能采用手工打磨、電動(dòng)工具進(jìn)行除銹，(需達(dá)到St3.0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，底材露出金屬光澤)，但是，少數(shù)施工隊(duì)存在簡(jiǎn)化除銹過(guò)程甚至免除銹等違規(guī)操作現(xiàn)象，其結(jié)果必然殘留鐵銹和各種腐蝕殘余物，除銹質(zhì)量難以保證，即使采用價(jià)格昂貴、性能優(yōu)良的底漆、面漆等防腐涂料也難以發(fā)揮其防腐作用。因此，有必要研制一種對(duì)輸電桿塔底材表面處理要求相對(duì)寬泛的帶銹防腐涂料。
[0004]但目前市面上的帶銹防腐涂料成分比較單一，適用范圍籠統(tǒng)，對(duì)不同腐蝕條件下的銹蝕鋼材沒(méi)有針對(duì)性。在銹蝕較輕的環(huán)境下，帶銹防腐涂料中過(guò)多的酸性物質(zhì)會(huì)腐蝕掉基材表面殘留的鍍鋅層，從而使防腐年限降低；而在腐蝕較嚴(yán)重的環(huán)境中，銹層轉(zhuǎn)化物質(zhì)不足、帶銹防腐涂料滲透性不佳、自身鈍化膜阻止了進(jìn)一步轉(zhuǎn)化等原因造成了銹層處理不完全，從而使防腐效果不完全，易從內(nèi)部發(fā)生再次腐蝕。
[0005]因此，針對(duì)以上情況，亟待研究一種針對(duì)輕度腐蝕環(huán)境下的低酸度高耐蝕帶銹處理液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種低酸度高耐蝕帶銹處理液及其制備方法，本發(fā)明的帶銹處理液能夠提高金屬的抗腐蝕能力。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種低酸度高耐蝕帶銹處理液，該帶銹處理液包括:0.5-1%的單寧酸，2-4%的檸檬酸，0.5-1%的鑰酸鈉，0.1-0.2%的硝酸銅，0.5-2%的磷酸二氫鋅，1.5-3%的草酸，1-3%的磷酸，1-1.5%的鹽酸,0.5-1%的磺基水楊酸，2_5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-2%的鋅層緩蝕劑，72.3-86.4%的水，以上百分比為重量百分比。
[0008]上述低酸度高耐蝕帶銹處理液的制備方法包括以下步驟:
[0009](I)從72.3-86.4%的水中取出1/3~1/2，加熱至60°C，在熱水中加入0.5-1%的份單寧酸，攪拌30min使其完全溶解；
[0010](2)向余量水中加入2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-3%的磷酸快速攪拌2分鐘后，向其中加入1-1.5%的檸檬酸、0.5-1%的鑰酸鈉、0.1-0.2%的硝酸銅、0.5-2%的磷酸二氫鋅、1.5-3%的草酸，0.5-1%的磺基水楊酸，1-2%的鋅層緩蝕劑快速攪拌30分鐘后使各組分完全溶解并分散均勻；
[0011](3)將步驟(2)中的混合溶液緩慢加入到步驟(1)中的混合溶液中，再向其中加入1-1.5%的鹽酸，攪拌5分鐘使其完全混合，即得到低酸度高耐蝕帶銹處理液。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述鋅層緩蝕劑的組成成分為質(zhì)量百分比為5%的苯并三氮唑、5%的喹啉氯乙酸和90%的Na3PO415[0013]本發(fā)明帶銹處理液可使清洗、銹層螯合轉(zhuǎn)化、鐵鋅層磷化以及表面調(diào)整一步完成，以去除金屬表面的氧化皮，表面生成磷化膜、螯合轉(zhuǎn)化膜復(fù)合保護(hù)層，提高金屬的抗腐蝕能力。本發(fā)明具有清潔無(wú)污染、成膜快速、滲透力強(qiáng)、結(jié)合力強(qiáng)、耐蝕性好、操作簡(jiǎn)便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。此外，本發(fā)明在涂刷過(guò)程中不會(huì)殘留多余酸性物質(zhì)造成對(duì)剩余鍍鋅層產(chǎn)生腐蝕的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]本發(fā)明低酸度高耐蝕帶銹處理液，該帶銹處理液包括:0.5-1%的單寧酸，2-4%的檸檬酸，0.5-1%的鑰酸鈉，0.1-0.2%的硝酸銅，0.5-2%的磷酸二氫鋅，1.5-3%的草酸，1-3%的磷酸，1-1.5%的鹽酸，0.5-1%的磺基水楊酸，2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-2%的鋅層緩蝕劑，72.3-86.4%的水，以上百分比為重量百分比。本實(shí)施例所用鋅層緩蝕劑的組成成分為質(zhì)量百分比為5%的苯并三氮唑、5%的喹啉氯乙酸和90%的Na3PO415
[0016]上述低酸度高耐蝕帶銹處理液的制備方法包括以下步驟:
[0017](I)從72.3-86.4%的水中取出1/3~1/2，加熱至60°C，在熱水中加入0.5-1%的份單寧酸，攪拌30min使其完全溶解；
[0018](2)向余量水中加入2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-3%的磷酸快速攪拌2分鐘后，向其中加入1-1.5%的檸檬酸、0.5-1%的鑰酸鈉、0.1-0.2%的硝酸銅、0.5-2%的磷酸二氫鋅、1.5-3%的草酸，0.5-1%的磺基水楊酸，1-2%的鋅層緩蝕劑快速攪拌30分鐘后使各組分完全溶解并分散均勻；
[0019](3)將步驟(2)中的混合溶液緩慢加入到步驟(1)中的混合溶液中，再向其中加入1-1.5%的鹽酸，攪拌5分鐘使其完全混合，即得到低酸度高耐蝕帶銹處理液。
[0020]本發(fā)明帶銹處理液中，單寧酸作為銹層轉(zhuǎn)化劑與螯合劑，與Fe3+離子螯合為致密的保護(hù)膜而覆蓋于鋼鐵表面，防止鋼鐵基材的腐蝕。鑰酸鈉中的鑰酸根離子與硝酸銅的銅離子復(fù)配使用，在酸性條件下能使二價(jià)的亞鐵離子氧化為三價(jià)的鐵離子，三價(jià)鐵離子在單寧酸的螯合作用下，生成致密的轉(zhuǎn)化膜而覆蓋于鋼鐵表面。此外，磺基水楊酸起到輔助螯合的作用，與單寧酸的螯合膜形成互穿交聯(lián)作用，使轉(zhuǎn)化膜更加致密結(jié)實(shí)。而草酸和鹽酸配合能快速而有效的溶解浮銹，使螯合轉(zhuǎn)化膜平整，并為單寧酸的螯合作用提供Fe3+離子。鋅層緩蝕劑(KDH-5)能更進(jìn)一步的確保殘余鋅層不被酸性物質(zhì)腐蝕，從而提高耐腐蝕年限。
[0021]低酸度高耐蝕帶銹處理液在環(huán)境溫度下，PH為2.37-2.51，游離酸度FA為75_85點(diǎn)，總酸度TA為135-150點(diǎn)。在正常使用量下，不會(huì)對(duì)殘余鍍鋅層造成腐蝕。
[0022]本發(fā)明低酸度帶銹處理液為針對(duì)低腐蝕環(huán)境下使用的處理液，尤其適用于銹層厚度為0-50um的銹蝕基材之上。
[0023]實(shí)施例1
[0024]取5g的單寧酸，20g的檸檬酸，IOg的鑰酸鈉，Ig的硝酸銅，15g的磷酸二氫鋅；15g的草酸，30g的磷酸，15g的鹽酸，IOg的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5), 30g的聚乙二醇200，30g的異丙醇，814g的水。
[0025]將所取物質(zhì)按上述制備方法的步驟進(jìn)行操作，制得低酸度高耐蝕帶銹處理液樣品
1
[0026]實(shí)施例2
[0027]取5g的單寧酸，20g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，Ig的硝酸銅，IOg的磷酸二氫鋅；30g的草酸，IOg的磷酸，15g的鹽酸，IOg的磺基水楊酸，IOg鋅層緩蝕劑(KDH-5)，40g的聚乙二醇200, 50g的異丙醇，794g的水。
[0028]將所取物質(zhì)按上述制備方法的步驟進(jìn)行操作，制得低酸度高耐蝕帶銹處理液樣品2。
[0029]實(shí)施例3
[0030]取5g的單寧酸，40g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，Ig的硝酸銅，IOg的磷酸二氫鋅；15g的草酸，30g的磷酸，IOg的鹽酸，8g的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5)，38g的聚乙二醇200,45g白勺異丙醇，778g的水。
[0031]將所取物質(zhì)按上述制備方法的步驟進(jìn)行操作，制得低酸度高耐蝕帶銹處理液樣品3。
[0032]實(shí)施例4
[0033]取IOg的單寧酸，20g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，20g的硝酸銅，IOg的磷酸二氫鋅；30g的草酸，IOg的磷酸，30g的鹽酸，8g的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5),35g的聚乙二醇200，45g的異丙醇，762g的水。
[0034]將所取物質(zhì)按上述制備方法的步驟進(jìn)行操作，制得低酸度高耐蝕帶銹處理液樣品4。
[0035]實(shí)施例5
[0036]取IOg的單寧酸，40g的檸檬酸，IOg的鑰酸鈉，20g的硝酸銅，7g的磷酸二氫鋅；15g的草酸，IOg的磷酸，IOg的鹽酸，9g的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5),30g的聚乙二醇200，40g的異丙醇，784g的水。
[0037]將所取物質(zhì)按上述制備方法的步驟進(jìn)行操作，制得低酸度高耐蝕帶銹處理液樣品5。
[0038]實(shí)施例6
[0039]取IOg的單寧酸，20g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，2g的硝酸銅，15g的磷酸二氫鋅；15g的草酸，IOg的磷酸，15g的鹽酸，IOg的磺基水楊酸，15g鋅層緩蝕劑(KDH-5), 50g的聚乙二醇200，35g的異丙醇，798g的水。
[0040]將所取物質(zhì)按上述制備方法的步驟進(jìn)行操作，制得低酸度高耐蝕帶銹處理液樣品6。
[0041]實(shí)施例7
[0042]取IOg的單寧酸，30g的檸檬酸，5g的鑰酸鈉，Ig的硝酸銅，15g的磷酸二氫鋅；15g
的草酸，20g的磷酸，IOg的鹽酸，6g的磺基水楊酸，18g鋅層緩蝕劑(KDH-5)35g的聚乙二醇
200，40g的異丙醇，795g的水。
[0043]將所取物質(zhì)按上述制備方法的步驟進(jìn)行操作，制得低酸度高耐蝕帶銹處理液樣品7。
[0044]對(duì)上述實(shí)施例制得的低酸度高耐蝕帶銹處理液的耐腐蝕性能測(cè)試結(jié)果如下表所
示，由此可以知道本發(fā)明低酸度高耐蝕帶銹處理液具有較強(qiáng)的耐蝕性。
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種低酸度高耐蝕帶銹處理液，其特征在于，該帶銹處理液包括:0.5-1%的單寧酸，2-4%的檸檬酸，0.5-1%的鑰酸鈉，0.1-0.2%的硝酸銅，0.5-2%的磷酸二氫鋅，1.5-3%的草酸，1-3%的磷酸，1-1.5%的鹽酸，0.5-1%的磺基水楊酸，2-5%的聚乙二醇200，3_5%的異丙醇，1-2%的鋅層緩蝕劑，72.3-86.4%的水，以上百分比為重量百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低酸度高耐蝕帶銹處理液，其特征在于:所述鋅層緩蝕劑的組成成分為質(zhì)量百分比為5%的苯并三氮唑、5%的喹啉氯乙酸和90%的Na3PO415
3.—種權(quán)利要求1所述低酸度高耐蝕帶銹處理液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)從72.3-86.4%的水中取出1/3~1/2，加熱至60°C，在熱水中加入0.5-1%的份單寧酸，攪拌30min使其完全溶解； (2)向余量水中加入2-5%的聚乙二醇200，3-5%的異丙醇，1-3%的磷酸快速攪拌2分鐘后，向其中加入1-1.5%的檸檬酸、0.5-1%的鑰酸鈉、0.1-0.2%的硝酸銅、0.5_2%的磷酸二氫鋅、1.5-3%的草酸 ，0.5-1%的磺基水楊酸，1-2%的鋅層緩蝕劑快速攪拌30分鐘后使各組分完全溶解并分散均勻； (3)將步驟(2)中的混合溶液緩慢加入到步驟(1)中的混合溶液中，再向其中加入1-1.5%的鹽酸，攪拌5分鐘使其完全混合，即得到低酸度高耐蝕帶銹處理液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述低酸度高耐蝕帶銹處理液的制備方法，其特征在于:所述鋅層緩蝕劑的組成成分為質(zhì)量百分比為5%的苯并三氮唑、5%的喹啉氯乙酸和90%的Na3PO415
【文檔編號(hào)】C23C22/47GK103911607SQ201410106496
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】黃純德, 董勇軍, 杜杰, 王晨寶, 張 浩, 胡建勛, 趙定義, 李欣 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院, 武漢科迪奧電力科技有限公司