一种环保不含氯的不锈钢除锈清洗剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及不锈钢表面处理技术领域，尤其涉及一种环保不含氯的不锈钢除锈清洗剂及其制备方法。


背景技术：

2.不锈钢具有抵抗大气氧化的能力—即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力—即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如不锈钢管，在干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗锈蚀能力，但表面如附有腐蚀性的物质，且在潮湿的环境下，或空气中含有大量盐分，或产品安装及使用时，易粘附建筑垃圾、污渍等等，则会生锈。
3.由于不锈钢的强耐腐蚀能力，所以产生锈蚀时需要特别重视，因为一旦锈蚀严重，造成不锈钢属性发生变化，损失将不可挽回，所以选择专用的不锈钢除锈清洗剂，是非常明智的选择。
4.金属除锈剂一般由硫酸、磷酸、盐酸、乌洛托品等为原料，其中特别是盐酸除锈效率最高，也是应用最为广泛，常应用于机械设备、车辆、船舶、军械、五金工具、金属零配件等钢材的除锈，尤其适合于不锈钢、铁、合金钢等的除锈。但盐酸易形成酸雾，具有刺激性的气味儿，工厂使用环境相当恶劣，对人体是有很大危害。它不仅对人体危害，对环境也有危害，对水和土壤都能造成污染还能和很多金属发生反应，挥发酸雾加速周围金属生锈，不锈钢漂洗不干净，导致酸洗工件返锈。因此，寻找一种高效环保不锈钢除锈清洗剂，成为不锈行业亟待解决行业难题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种环保不含氯的不锈钢除锈清洗剂及其制备方法。
6.本发明的第一个目的是提供一种不锈钢除锈清洗剂，原料组分及其质量百分比如下：5-10％亚磺酸、3-5％氟化物、10-20％羟基乙酸、8-15％柠檬酸、8-15％烷基氨基丙酸钠、5-10％丙烯酸聚合物、余量为水。
7.在本发明的一个实施例中，原料组分及其质量百分比如下：7-8％亚磺酸、3-5％氟化物、13-17％羟基乙酸、10-13％柠檬酸、10-13％烷基氨基丙酸钠、7-8％丙烯酸聚合物、余量为水。
8.在本发明的一个实施例中，所述亚磺酸为甲基亚磺酸和/或环己烷亚磺酸。
9.在本发明的一个实施例中，所述氟化物为氟化氢铵、氟化氢钠和氟化氢钾中的一种或多种。利用氟化物及水溶性酸提供氟离子及氢离子，反应中不含氢氟酸，且能够溶解不锈钢材料生产物及其他成分，较好的保证了不锈钢除锈清洗剂的安全性。
10.在本发明的一个实施例中，所述氟化物为氟化氢铵。
11.在本发明的一个实施例中，本发明采用的柠檬酸发现于水果中，对环境相对安全
并且可以自行降解，不会像其他强酸那样产生酸雾与有毒的气体，对金属的腐蚀性也大大降低。柠檬酸除了能很好地去除不锈钢表面的氧化物层外，而且还有钝化的作用，取代强氧化性的无机酸，在钝化过程中不溶解不锈钢中镍、铬等重金属，而是把它们氧化生成钝化膜，从而无重金属污水产生。
12.在本发明的一个实施例中，所述烷基氨基丙酸钠为十二烷基氨基丙酸钠、十四烷基氨基丙酸钠和十八烷基氨基丙酸钠中的一种或多种。
13.在本发明的一个实施例中，所述丙烯酸聚合物为聚丙烯酸和/或聚丙烯酸钠。
14.在本发明的一个实施例中，所述丙烯酸聚合物的数均分子量为6000-7000。
15.本发明的第二个目的是提供一种所述不锈钢除锈清洗剂的制备方法，包括以下步骤，
16.(1)将亚磺酸、氟化物、羟基乙酸、柠檬酸加入水中加热、以300-400r/min搅拌，得到混合液；
17.(2)向步骤(1)所述混合液中加入烷基氨基丙酸钠、丙烯酸聚合物，以200-300r/min搅拌，得到所述不锈钢管表面处理剂。
18.在本发明的一个实施例中，在步骤(1)中，所述加热的温度为40-60℃。
19.在本发明的一个实施例中，在步骤(1)和(2)中，所述搅拌的时间均为50-70min。
20.本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
21.(1)本发明所述的不锈钢除锈清洗剂是专门设计用于不锈钢除锈脱脂使用的高效清洗剂，采用环保有机酸，与环保降解表面活性剂复配，添加绿色环保缓蚀剂和持久缓冲型酸性体系。清洗剂不含强酸、重金属及亚硝酸类物质，无刺激性气味，克服了传统含盐酸的除锈剂水洗后很快返锈的弊端。广泛应用于浸渍、超声波、擦洗等清洗工艺，可快速清除锈剂，分解各类油污，形成洁净和短期防锈表面。
22.(2)本发明所述的不锈钢除锈清洗剂采用亚磺酸、氟化物复配羟基乙酸与柠檬酸，有协同增效效果，同时复配烷基氨基丙酸钠与丙烯酸聚合物，烷基氨基丙酸钠具有优异油污剥离与渗透效果，丙烯酸聚合物对油污的分散效果突出，因而加速除锈除油效果。
23.(3)本发明所述的不锈钢除锈清洗剂无异味，无烟雾，使用效果比单纯的盐酸复配体系效果要好，槽液的使用寿命从原来1个月，提高到2个月以上，大大减少换液成本，提高了生产效率。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
25.实施例1
26.一种环保不含氯的不锈钢除锈清洗剂及其制备方法，原料组分及其用量如下：
27.8g甲基亚磺酸、4g二氟化氢铵、15g羟基乙酸、12g柠檬酸、12g十八烷基氨基丙酸钠、7g聚丙烯酸(数均分子量6500)、42g水。
28.具体步骤如下：
29.(1)将计算称量的水加入到反应釜中，启动搅拌器，然后依次将计算称量的甲基亚磺酸、二氟化氢铵、羟基乙酸、柠檬酸加入到反应釜中，加热到50℃后停止加热，以350r/min
继续搅拌1h；
30.(2)后依次加入十八烷基氨基丙酸钠、聚丙烯酸，当全部原料加入完毕后再以250r/min继续搅拌1h，取样分析合格后放料包装，得到不锈钢除锈清洗剂。
31.将具有锈迹和油污的不锈钢待处理工件置于不锈钢除锈清洗剂中，常温浸泡10min，除锈除油率能够达到99％，肉眼几乎看不到锈迹和油污。
32.实施例2
33.一种环保不含氯的不锈钢除锈清洗剂及其制备方法，原料组分及其用量如下：
34.10g环己烷亚磺酸、5g氟化氢钠、20g羟基乙酸、8g柠檬酸、8g十二烷基氨基丙酸钠、5g聚丙烯酸钠(分子量7000)、44g水。
35.具体步骤如下：
36.(1)将计算称量的水加入到反应釜中，启动搅拌器，然后依次将计算称量的环己烷亚磺酸、氟化氢钠、羟基乙酸、柠檬酸加入到反应釜中，加热到40℃后停止加热，以400r/min继续搅拌55min；
37.(2)后依次加入十二烷基氨基丙酸钠、聚丙烯酸钠，当全部原料加入完毕后再以300r/min继续搅拌50min，取样分析合格后放料包装，得到不锈钢除锈清洗剂。
38.将具有同样锈迹和油污的不锈钢待处理工件置于不锈钢除锈清洗剂中，常温浸泡10min，除锈除油率能够达到95％，可通过肉眼看到细微锈迹与油污。
39.实施例3
40.一种环保不含氯的不锈钢除锈清洗剂及其制备方法，原料组分及其用量如下：
41.5g环己烷亚磺酸、3g氟化氢钾、10g羟基乙酸、15g柠檬酸、15g十六烷基氨基丙酸钠、10g聚丙烯酸钠(分子量6000)、42g水。
42.具体步骤如下：
43.(1)将计算称量的水加入到反应釜中，启动搅拌器，然后依次将计算称量的环己烷亚磺酸、氟化氢钾、羟基乙酸、柠檬酸加入到反应釜中，加热到60℃后停止加热，以300r/min继续搅拌65min；
44.(2)后依次加入十六烷基氨基丙酸钠、聚丙烯酸钠，当全部原料加入完毕后再以200r/min继续搅拌70min，取样分析合格后放料包装，得到不锈钢除锈清洗剂。
45.将具有同样锈迹和油污的不锈钢待处理工件置于不锈钢除锈清洗剂中，常温浸泡10min，除锈除油率能够达到92％，可通过肉眼看到细微锈迹与油污。
46.对比例1
47.基本同实施例1，不同之处仅在于不加入甲基亚磺酸，原料组分及其质量份如下：
48.4g二氟化氢铵、15g羟基乙酸、12g柠檬酸、12g十八烷基氨基丙酸钠、7g聚丙烯酸(数均分子量6500)、42g水。
49.具体步骤如下：
50.(1)将计算称量的水加入到反应釜中，启动搅拌器，然后依次将计算称量的二氟化氢铵、羟基乙酸、柠檬酸加入到反应釜中，加热到50℃后停止加热，以350r/min继续搅拌1h；
51.(2)后依次加入十八烷基氨基丙酸钠、聚丙烯酸，当全部原料加入完毕后再以250r/min继续搅拌1h，取样分析合格后放料包装，得到不锈钢除锈清洗剂。
52.将具有同样锈迹和油污的不锈钢待处理工件置于不锈钢除锈清洗剂中，常温浸泡
10min，除锈除油率能够达到80％，可通过肉眼看到较明显的锈迹与油污。
53.对比例2
54.基本同实施例1，不同之处仅在于不加入二氟化氢铵，原料组分及其质量份如下：
55.8g甲基亚磺酸、15g羟基乙酸、12g柠檬酸、12g十八烷基氨基丙酸钠、7g聚丙烯酸(数均分子量6500)、42g水。
56.具体步骤如下：
57.(1)将计算称量的水加入到反应釜中，启动搅拌器，然后依次将计算称量的甲基亚磺酸、羟基乙酸、柠檬酸加入到反应釜中，加热到50℃后停止加热，以350r/min继续搅拌1h；
58.(2)后依次加入十八烷基氨基丙酸钠、聚丙烯酸，当全部原料加入完毕后再以250r/min继续搅拌1h，取样分析合格后放料包装，得到不锈钢除锈清洗剂。
59.将具有同样锈迹和油污的不锈钢待处理工件置于不锈钢除锈清洗剂中，常温浸泡10min，除锈除油率能够达到83％，可通过肉眼看到较明显的锈迹与油污。
60.对比例3
61.基本同实施例1，不同之处仅在于不加入十八烷基氨基丙酸钠，原料组分及其质量份如下：
62.8g甲基亚磺酸、4g二氟化氢铵、15g羟基乙酸、12g柠檬酸、7g聚丙烯酸(数均分子量6500)、42g水。
63.具体步骤如下：
64.(1)将计算称量的水加入到反应釜中，启动搅拌器，然后依次将计算称量的甲基亚磺酸、二氟化氢铵、羟基乙酸、柠檬酸加入到反应釜中，加热到50℃后停止加热，以350r/min继续搅拌1h；
65.(2)后依次加入聚丙烯酸，当全部原料加入完毕后再以250r/min继续搅拌1h，取样分析合格后放料包装，得到不锈钢除锈清洗剂。
66.将具有同样锈迹和油污的不锈钢待处理工件置于不锈钢除锈清洗剂中，常温浸泡10min，除锈除油率能够达到77％，可通过肉眼看到较明显的锈迹与油污。
67.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。