[发明专利]多功能酸洗添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，更具体的说，涉及一种以盐酸清洗钢铁材料时配用的多功能酸洗添加剂。

背景技术

用盐酸对钢铁件表面的锈蚀进行清洗处理，是钢铁制品或中间产品加工过程中的常见步骤。盐酸的优点是价廉易得，酸性强，对钢铁表面的锈蚀溶解速度快、溶解能力大，但也存在如下技术问题：

（1）盐酸挥发性强，易产生较多酸雾，影响操作环境和人员健康，造成设备、厂房表面腐蚀，这种酸雾是由所挥发出来的氯化氢气体遇到空气里的水蒸凝结成小滴的盐酸而产生的；

（2）盐酸对金属材料基体的腐蚀性强，即会溶解材料本身而造成金属的浪费；

（3）盐酸侵蚀材料基体金属如与金属铁的反应，会产生氢气与原子态的活泼氢，这种活泼氢会进入金属材料基体内，造成“氢脆”问题，所产生氢气又会携带很多氯化氢气体出来，形成更为严重的酸雾问题；

（4）酸洗后金属材料表面无保护，即便在漂洗后的沥水和干燥过程中，也容易再次生锈，从而对后续处理造成影响；

（5）盐酸对油脂的去除能力很低，金属表面的油脂会明显降低酸洗除锈的速度，甚至会使油脂下的锈蚀无法溶解清除，因而酸洗前经常需要单独清洗油脂。

因而，工业上在盐酸酸洗过程中，通常加入酸洗缓蚀剂如胺类（如单胺、二胺、酰胺、杂环芳香胺等）、醛类（如甲醛、肉桂醛）、含硫化合物（如硫脲）、含磷化合物（如磷酸三丁酯），这些缓蚀剂主要是利用其分子结构中的以氮、磷、硫为中心原子的极性基团，与金属表面原子形成化学键合而发生化学吸附，从而在金属表面形成一层单分子保护膜，阻止了酸和金属基体的反应，起到了缓蚀的作用。由于盐酸和金属基体的反应会产生氢气，缓蚀剂起到缓蚀作用的另一个结果，是大大降低了氢气的产生量，从而大大降低了盐酸酸雾的产生量。这些酸洗缓蚀剂的应用，起到了减轻对金属材料基体的腐蚀、减轻“氢脆”问题、减少酸雾逸出等作用，但往往还存在如下技术问题：

（1）除锈速度通常较慢，所需清洗时间也较长；

（2）毒性较大，使用过程中存在安全问题；

（3）清洗时缓蚀剂基本上也被洗去，故清洗后的工件不具备防锈能力，裸露的表面金属层很容易氧化锈蚀，从而对后续处理造成影响。

中国专利200610124244.6公开了一种多功能盐酸酸洗添加剂,该添加剂由聚氧乙烯醚类表面活性物质、活性阴离子、络合剂和水组成，配方组成如下:聚氧乙烯醚类表面活性物质（与环氧乙烷加成数在9-15的聚氧乙烯烷基酚醚）:1～10%,活性阴离子成分钠、钾的碘化物、溴化物盐:20～45%,络合剂如柠檬酸或其碱金属盐:5～15%,水:余量;该添加剂具有缓蚀、抑雾、促进溶解及防锈的功能。 该种多功能盐酸酸洗添加剂基本上解决了上述技术问题，但由于配方中主要配料单价较高，浓度又很高，因而存在成本较高的问题，虽然用于盐酸清洗时经过了大倍数的稀释，清洗成本仍然很高，经济上缺乏竞争力。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种多功能酸洗添加剂，在用盐酸清洗钢铁材料时配入使用，该多功能酸洗添加剂具有除油、缓蚀、抑雾、抑制“氢脆”、除锈速度快及清洗后防锈的功能，而且配料浓度低，成本较低，用于盐酸清洗时再经过大倍数的稀释，清洗成本较低，经济上有竞争力。

本发明的目的之二在于提供所述多功能酸洗添加剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

多功能酸洗添加剂，以1升计，由以下原料制成：

聚氧乙烯醚类表面活性剂 2-5 g/L,碘化钾或碘化钠 25-40 g/L,柠檬酸铵 5-15 g/L,柠檬酸 3-8 g/L,磷酸 20-50 g/L,余量为水。

其中，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂优选月桂醇聚氧乙烯醚；

其中所述的碘化钾或碘化钠优选30~35 g/L；

其中所述的柠檬酸铵优选7~12g/L；

其中所述的柠檬酸优选5~7 g/L；

其中所述的磷酸优选4~7 g/L。

本发明多功能酸洗添加剂的制备方法如下：

(1)将磷酸与水在釜内搅匀至混溶；

(2)然后向其内加入碘化钾或碘化钠，搅匀，静置1-2小时；

(3)然后向其内加入柠檬酸铵及柠檬酸，搅匀，静置1-2小时；

(4)最后向其内加入月桂醇聚氧乙烯醚，搅匀，静置1-2小时。

本发明多功能酸洗添加剂的主要原理如下：