[发明专利]一种铁锈转化剂及其使用方法

说明书

本发明涉及一种包括磷酸，有机酸，金属碳酸盐，去离子水和金属粉末的液固两相铁锈转化剂。

本发明还涉及一种通过使用本发明的铁锈转化剂把附着在钢板表面上的铁锈转化成一层坚硬的，附着力强的保护层的方法。

AU-B-17531/83公开了一种用于金属表面化学转化，以改进金属表面耐腐蚀性的溶液。该溶液每升包括：

至少0.2毫摩尔以（XPO₃）n式表示的多磷酸盐，式中n≥3，X为碱金属，碱土金属或铵，

至少0.3毫摩尔有机螯合剂和

至少0.15qt.-g锌离子。

但该溶液有这样的缺点，即在使用之前，必须对需要处理的金属进行表面除油，漂洗和酸洗等处理步骤。

迄今为止，在钢表面涂漆之前都需经机械方法如镌凿、火焰洗涤、喷砂等或化学方法如酸蚀对钢表面进行处理，以除掉其表面上的铁锈或锈片。镌凿和火焰洗涤往往不能将金属表面的铁锈清除干净，这样涂上的油漆便会在铁锈未清除干净的地方过早地剥落。喷砂法需要良好的劳动保护，避免操作人员得石沫沉着病。酸蚀法的缺点在于只能除掉钢锭表面氧化皮和铁层的一个薄层，且清洗后的表面易于很快地锈化。

本发明的目的在于提供一种铁锈转化剂，其具有强的渗透铁锈的能力并将铁锈转化成坚硬的附着力强的保护性涂层。使用本发明的铁锈转化剂时，需要处理的钢板不必预先完全脱锈，因而，免去使用造价高的清除钢板表面锈层的设备。

本发明的另一个目的是提供一种使用本发明铁锈转化剂保护生锈钢板的方法。

在铁锈转化剂中，磷酸是一个通用的组分，金属碳酸盐的存在可以与铁锈中的硫酸盐反应，有利于生成一种磷酸盐并固定下来。金属粉末可以协助将铁锈转化成磁铁矿。基于这一原理形成了本发明组合物，即由磷酸，有机酸，金属碳酸盐，水和金属粉末组成的铁锈转化剂。

按照本发明的铁锈转化剂，其中含有

40-45%（重）的磷酸（80%）;

9-10%（重）的有机酸，有机酸可以为C₁～C₅有机酸，最好为C₂～C₃有机酸，尤其是乙酸;

1-2%（重）的金属碳酸盐，金属碳酸盐可以为碳酸锌，碳酸镁和碳酸锰，最好为碳酸锰;

35-45%（重）的去离子水;

5-9%（重）的金属粉末，金属粉末可以是锌粉或铁粉，最好是100目铁粉。

按照本发明的铁锈转化剂是由液相和固相组成的两相组合物，其中的固相为金属粉末。金属粉末是作为活化剂在铁锈转化剂使用之前加入的。加入金属粉末后静置30-40分钟便可以使用。用金属刷将生锈钢板上的松散的锈片刮下，利用涂刷法或喷洒法将铁锈转化剂涂复在3″×2″（实验室用）和6″×4″（现场暴露试验用）生锈钢板的表面上。每升铁锈转化剂可以涂复9.0平方米的生锈钢板表面。当被涂钢板表面呈黑色、干燥和坚硬状态时，说明附着在钢板上的铁锈已转化为坚硬的保护层。铁锈转化成保护层一般需要10-60分钟。

有时按照需要在铁锈已转化的钢板上涂复一层底漆和/或饰面漆。通常所用的适宜的底漆为铁丹或铁丹铬酸锌;适宜的饰面漆为醇酸二氧化钛或氯化橡胶。

下面以具体的实验方法进一步详细说明本发明。

（a）附着力试验

把铁锈已转化的钢板以水平方向放置在平坦表面上。用一锋利的钢针在钢板表面划许多方格。将一条粘带贴在钢板被划区域上。在粘带之上放一毡垫并在毡垫上施加-1kg的重物。一小时之后，撤去重物和毡垫，快速将粘性带从被涂钢板上剥去。

（b）刮伤试验

用Sheen′s自动刮伤机做刮伤实验。将铁锈已转化的钢板安装在滑动板上。向针夹施加1kg的力。针尖降低至试验钢板上产生一条约6cm长的划痕，然后检查痕中是否露出基底金属。

（c）覆盖面积和干燥时间

使用一升铁锈转化剂涂复生锈钢板，当被涂钢板表面呈黑色、干燥和坚硬状态时，说明铁锈已转化成坚硬的保护层。测定覆盖钢板的面积，同时测定铁锈转化成坚硬的保护层所需时间，即干燥时间。

（d）耐温试验

把铁锈已转化的试件放置在温度为150℃的干燥箱中，放置60分钟，然后将其取出，检查其表面是否有涂层脱落。

（e）腐蚀破坏试验

1.将由本发明铁锈转化剂处理的和经酸蚀，手洗处理的3″×2″钢板分别浸没在蒸馏水中25天。各试件的耐腐蚀性见表1。