一种电解用硼硫酸酯除锈剂的制作方法

本发明涉及除锈技术领域，尤其是涉及一种电解用硼硫酸酯除锈剂。

背景技术：

黑色金属、有色金属等材料置于室外或露天条件下容易生锈，不但影响外观质量，还会影响喷漆、粘接等工艺的正常进行，如不及时处理，更会造成材料的报废，导致不必要的经济损失。

第一代的除锈剂为强酸，酸能与铁锈及金属氧化物发生化学反应，生成可溶性盐类，从而达到除锈的目的，除锈的同时，酸又能和基础金属发生反应放出氢，氢能对铁锈和难溶的氧化皮产生压力，有利于他们的剥落和高价铁的还原，加速酸洗的过程，但传统的酸液处理方法也存在着明显的缺陷：即处理过程中大量氢气的产生会使钢材产生氢脆现象，引起金属的力学性能下降，影响钢铁本身的强度；同时易形成酸雾，影响操作人员的健康和腐蚀周围的设备及环境；酸液的消耗量也较大，增加处理成本；这类酸会对钢材形成过腐蚀。此外大量产生的残渣，需经常排放，既严重腐蚀工业管道，又污染土壤和环境。

第二代的除锈剂为含氮和磷的化学物质，虽然能克服第一代除锈剂对人体有害、产生酸雾、腐蚀基材等缺点，但是容易进入水系统中造成富营养化。目前第二代除锈剂对环境造成的危害已经日益引起人们的注意。开发新一代除锈产品迫在眉睫。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种电解用硼硫酸酯除锈剂。本除锈剂具有快速、彻底的除锈能力，不仅除锈效果优于强酸或氮磷除锈剂，而且绿色环保，对人体也没有毒副作用。

本发明的技术方案如下：

一种电解用硼硫酸酯除锈剂，制备步骤如下：

(1)将60～100份壬基酚或壬基酚聚氧乙烯醚投入反应釜，加热到120～150℃，然后缓慢加入3～8份硼酸，加完后反应80～100分钟；

(2)反应完毕后降温至60～100℃，加入辅助剂3～10份，自然降温到常温；

(3)在真空下缓慢加入2～7份s2o3或so3，边加入边搅拌，加完后升温至60～90℃，反应90～150分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂3～8份，反应100～180分钟；

(5)反应完毕后，加入0.5～1份钼酸盐，混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂。

所述壬基酚聚氧乙烯醚选自np-4、np-7、np-10、np-15、np-20中的至少一种。

所述辅助剂选自丙二醇、丙三醇、缩二甘油、山梨糖醇、环氧大豆油、季戊四醇、木糖醇、甘露醇中的至少一种；

所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。

所述各原料的纯度在99％以上。

所述的电解用硼硫酸酯除锈剂的除锈方法为：将待除锈基材放入电解槽中，加入所述电解用硼硫酸酯除锈剂和水，通3～20v电压进行除锈。

本发明有益的技术效果在于：

本发明制备得到的硼硫酸酯化合物本身具有良好的除锈能力，与钼酸盐混合后可以在通电情况下获得很强的除锈性能，对于重度锈、氧化皮等难除去的锈可以在短时间内清除，并且可以在基材上获得防锈膜，防止生锈。

钼酸盐在酸性槽液中具有很强的氧化性，并与主要成分硼硫酸酯化合物之间有很好的缓蚀协同作用。钼酸盐是常温较理想的金属氧化性促进剂。它既有加速作用，也可以起到缓蚀作用、活化作用、降低膜重的作用，形成的膜薄而致密。钼酸盐不仅提高除锈剂的防护性，涂装性，并可以降低除锈槽液中有效成分的消耗，减少沉渣的生成。溶液稳定性好，使用寿命长，操作简便，调整容易。钼酸盐促进剂不需要与其它氧化剂联合使用即可迅速成膜，而且不需要表调，可以减少工序，提高生产效率。

本发明在电解除锈时，无须对待除锈基材进行除油及预清洗工序，直接将待除锈基材放入电解槽中，加入本发明除锈剂，并根据生锈严重程度加入水，通电一段时间即可除锈。

对于轻度锈，将本发明除锈剂配成2～10％质量浓度的电解除锈液即可，通电压力3～5v，除锈时间2～5分钟；对于重度锈，将本发明除锈剂配成10～20％质量浓度的电解除锈液，通电压力5～15v，除锈时间5～10分钟；对于极难除去的锈(如热轧板表面的氧化铁)，将本发明除锈剂配成20～30％质量浓度的电解除锈液，通电压力10～20v，除锈时间10～20分钟。

本发明无毒无害，无酸雾和腐蚀性，工人可以手动进行操作。除锈时间短，表面不残留，不腐蚀基材，并且除锈后基材表面光亮平整，具有防锈的性能。

附图说明

图1为实施例3除锈前的角钢表面形态图。

图2为实施例3除锈后的角钢表面形态对比图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行具体描述。实施例所用各原料的纯度均在99％以上。

实施例1

本实施例提供的电解用硼硫酸酯除锈剂的制备步骤如下：

(1)将60份壬基酚聚氧乙烯醚np-20投入反应釜，加热到120℃，然后缓慢加入3份硼酸，加完后反应100分钟；

(2)反应完毕后降温至60℃，加入辅助剂丙二醇3份，自然降温到常温；

(3)在真空下缓慢加入2份s2o3，边加入边搅拌，加完后升温至60℃，反应150分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙三醇3份，反应180分钟；

(5)反应完毕后，加入0.5份钼酸钠，混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂。

对实施例1制备得到的除锈剂进行除锈实验。取30mm*30mm*3mm大小的普通碳素钢q235b钢板，置于温度为25℃、湿度为40％的环境中15天，钢板表面产生了一些薄锈。将生锈的钢板放置在电解槽中，将实施例1制备得到的除锈剂加水配成8％质量浓度的电解除锈液，浸没钢板，电解槽通电，电压为5v，通电5分钟后取出钢板，用清水冲洗干净，钢板表面恢复洁净光亮，表面无腐蚀、破坏。

实施例2

本实施例提供的电解用硼硫酸酯除锈剂的制备步骤如下：

(1)将80份壬基酚投入反应釜，加热到135℃，然后缓慢加入5份硼酸，加完后反应90分钟；

(2)反应完毕后降温至80℃，加入辅助剂缩二甘油6份，自然降温到常温；

(3)在真空下缓慢加入5份so3，边加入边搅拌，加完后升温至75℃，反应120分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂丙二醇6份，反应100分钟；

(5)反应完毕后，加入0.8份钼酸铵，混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂。

对实施例2制备得到的除锈剂进行除锈实验。取30mm*30mm*3mm大小的普通碳素钢q235b钢板，置于温度为25℃、湿度为80％的环境中30天，钢板表面产生了重度锈层。将生锈的钢板放置在电解槽中，将实施例2制备得到的除锈剂加水配成30％质量浓度的电解除锈液，浸没钢板，电解槽通电，电压为10v，通电7分钟后取出钢板，用清水喷射基材表面，冲洗干净，钢板表面恢复洁净光亮，表面无腐蚀、破坏。

实施例3

本实施例提供的电解用硼硫酸酯除锈剂的制备步骤如下：

(1)将100份壬基酚聚氧乙烯醚np-10投入反应釜，加热到150℃，然后缓慢加入8份硼酸，加完后反应80分钟；

(2)反应完毕后降温至100℃，加入辅助剂山梨糖醇10份，自然降温到常温；

(3)在真空下缓慢加入7份s2o3，边加入边搅拌，加完后升温至90℃，反应90分钟；

(4)反应完毕后降温到50℃以下，加入辅助剂季戊四醇8份，反应130分钟；

(5)反应完毕后，加入1份钼酸钠，混合均匀即得所述电解用硼硫酸酯除锈剂。

对实施例3制备得到的除锈剂进行除锈实验。取一段已经被严重腐蚀的角钢，如图1所示，该角钢不仅表面完全覆盖了氧化铁层，而且基材本身也有鼓泡现象。用夹具夹住生锈的角钢一段，另一端放置在电解槽中；将实施例3制备得到的除锈剂加水配成30％质量浓度的电解除锈液，浸没角钢端部；电解槽通电，电压为15v，通电15分钟后取出钢板，用清水冲洗干净，角钢表面形态如图2所示，可以看到浸没除锈液的部分表面锈迹全部除去。