本發(fā)明涉及一種鐵銹反應(yīng)材料,具體地指一種帶銹鋼材用銹層生長抑制劑及其制備方法。
背景技術(shù):
鋼鐵器件處于大氣環(huán)境中極易遭受腐蝕,對(duì)設(shè)備的運(yùn)行造成影響。為防止鋼鐵器件的繼續(xù)腐蝕,一般采用除銹的方式將其表面的銹層處理掉,再涂刷防腐漆,以隔絕大氣對(duì)其產(chǎn)生的腐蝕。由于鋼鐵除銹過程操作復(fù)雜繁瑣,并且容易返銹,無形中加大了防腐的成本。采用化學(xué)處理的方式將銹層轉(zhuǎn)化為保護(hù)層是目前比較好的一種防腐蝕手段,并成為鋼鐵防腐蝕技術(shù)的一種趨勢。目前存在的技術(shù)中,已經(jīng)出現(xiàn)了鐵銹轉(zhuǎn)化液等產(chǎn)品,通過一層或多層涂刷的方式,覆蓋在帶有銹層的鋼鐵基材上,通過化學(xué)作用將鐵銹反應(yīng)掉,從而達(dá)到防腐的目的。目前此類產(chǎn)品一般含有較大量的無機(jī)酸如磷酸、鹽酸等物質(zhì),如若未完全反應(yīng)則會(huì)對(duì)鋼基材有較強(qiáng)的腐蝕;部分產(chǎn)品還含有亞硝酸鹽、鉻酸鹽、有機(jī)溶劑等成分,對(duì)操作人員有強(qiáng)烈危害。公開號(hào)為CN102191492A的中國專利提供了一種轉(zhuǎn)銹防銹涂劑,它通過涂覆在帶銹鋼材表面實(shí)現(xiàn)鐵銹的轉(zhuǎn)化。但其缺點(diǎn)是無機(jī)酸酸含量較高,對(duì)基材及后續(xù)漆膜破壞性較大;同時(shí)含有甘油,具有較強(qiáng)的吸水性,干燥較慢,影響后續(xù)施工。公開號(hào)為CN102071414A中國專利公開了一種除銹防銹轉(zhuǎn)化膜處理劑,將該除銹防銹轉(zhuǎn)化膜處理劑直接涂覆鋼材表面上,以除去鋼鐵表面鐵銹,并形成一層轉(zhuǎn)化保護(hù)膜,但其缺點(diǎn)是仍具有較高的無機(jī)酸含量,并對(duì)銹層厚度有嚴(yán)格要求,不具有廣泛性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種帶銹鋼材用銹層生長抑制劑,該抑制劑對(duì)銹層厚度要求寬泛,不會(huì)對(duì)鋼基材造成腐蝕,可用于代替人工除銹處理,經(jīng)過該抑制劑反應(yīng)過的帶銹鋼基材可直接涂刷防腐底漆。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種帶銹鋼材用銹層生長抑制劑,它是由下述重量份配比的原料制成:50-100份的無機(jī)酸、50-100份的五倍子酸、10-100份的三聚磷酸鋁、10-50份的酒石酸氫鉀、30-50份的硫脲、100-300份的異戊醇、10-50份的表面活性劑、1-50份的消泡劑和1-30份的增稠劑和500-800份的水。上述帶銹鋼材用銹層生長抑制劑的其制備方法包括以下步驟:(1)將50-100份的五倍子酸加入到65℃~70℃的200-300份水中溶解,再加入100-300份的異戊醇混合均勻后待用;(2)將50-100份的無機(jī)酸、10-100份的三聚磷酸鋁、10-50份的酒石酸氫鉀和30-50份的硫脲依次溶解在300-500份的20℃~40℃溫水中;(3)將步驟(1)制得的溶液邊攪拌邊滴加至步驟(2)制得的溶液中直至完全混合均勻,再超聲10~20分鐘,最后將10-50份的表面活性劑、1-50份的消泡劑和1-30份的增稠劑依次加入至溶液中,過濾即制得帶銹鋼材用銹層生長抑制劑。在上述技術(shù)方案中,所述無機(jī)酸為磷酸。在上述技術(shù)方案中,所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。在上述技術(shù)方案中,所述消泡劑為聚二甲氧基硅氧烷。在上述技術(shù)方案中,所述增稠劑為聚丙烯酰胺。本發(fā)明帶銹鋼材用銹層生長抑制劑具有以下優(yōu)點(diǎn):1、能夠深入銹層,并與活性γ-FeOH相反應(yīng),抑制γ-FeOH相向Fe3O4相轉(zhuǎn)化,從而抑制鐵銹生長;2、能將已有銹層轉(zhuǎn)化成惰性保護(hù)層;3、酸含量低,對(duì)基材腐蝕??;4、可節(jié)省人工除銹的成本。該抑制劑能夠滲透到銹層深處,并與活性γ-FeOH相作用,抑制其向Fe3O4相轉(zhuǎn)化,從而抑制鐵銹的生長。另外還能對(duì)已有的銹層進(jìn)行螯合轉(zhuǎn)化反應(yīng),并將其轉(zhuǎn)化成惰性保護(hù)層。該抑制劑對(duì)銹層厚度要求寬泛,能夠適用于不同厚度的銹層,且不會(huì)對(duì)鋼基材造成腐蝕。可用于代替人工除銹處理,經(jīng)過該抑制劑反應(yīng)過的帶銹鋼基材可直接涂刷防腐底漆。本發(fā)明所用無機(jī)酸為磷酸,磷酸作為中強(qiáng)酸,不會(huì)對(duì)基材產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕,同時(shí)還能形成致密磷化層,增加基材耐腐蝕能力;表面活性劑為十二烷基硫酸鈉,十二烷基硫酸鈉相對(duì)其他陰離子表面活性劑對(duì)人體危害更小,并具有很高的生物降解度,環(huán)保性好;消泡劑為聚二甲氧基硅氧烷,聚二甲氧基硅氧烷具有良好的消泡能力;增稠劑為聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺與體系相容性較其他水性增稠劑更佳,不會(huì)引起沉淀。具體實(shí)施方式本發(fā)明帶銹鋼材用銹層生長抑制劑是由下述重量份配比的原料制成:50-100份的無機(jī)酸、50-100份的五倍子酸、10-100份的三聚磷酸鋁、10-50份的酒石酸氫鉀、30-50份的硫脲、100-300份的異戊醇、10-50份的表面活性劑、1-50份的消泡劑和1-30份的增稠劑,500-800份的水。本實(shí)施例所用無機(jī)酸為磷酸,表面活性劑為十二烷基硫酸鈉,消泡劑為聚二甲氧基硅氧烷,增稠劑為聚丙烯酰胺。上述帶銹鋼材用銹層生長抑制劑的其制備方法包括以下步驟:(1)將50-100份的五倍子酸加入到65℃~70℃的200-300份水中溶解,再加入100-300份的異戊醇混合均勻后待用;(2)將50-100份的無機(jī)酸、10-100份的三聚磷酸鋁、10-50份的酒石酸氫鉀和30-50份的硫脲依次溶解在300-500份的20℃~40℃溫水中;(3)將步驟(1)制得的溶液邊攪拌邊滴加至步驟(2)制得的溶液中直至完全混合均勻,再超聲15min,最后將10-50份的表面活性劑、1-50份的消泡劑和1-30份的增稠劑依次加入至溶液中,過濾即制得帶銹鋼材用銹層生長抑制劑。下面以具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例1按重量份取75份的磷酸、50份的五倍子酸、30份的三聚磷酸鋁、20份的酒石酸氫鉀、30份的硫脲、240份的異戊醇、20份的表面活性劑、10份的消泡劑、25份的增稠劑和500份的水,按以下步驟進(jìn)行操作:(1)將50份的五倍子酸加入到200份65℃~70℃的水中溶解,再加入240份的異戊醇混合均勻后待用;(2)將75份的磷酸、30份的三聚磷酸鋁、20份的酒石酸氫鉀和30份的硫脲依次溶解在300份的20℃~40℃的水中;(3)將步驟(1)制得的溶液邊攪拌邊滴加至步驟(2)制得的溶液中直至完全混合均勻,再超聲15分鐘,最后將20份的表面活性劑、10份的消泡劑和25份的增稠劑依次加入至溶液中,過濾即制得帶銹鋼材用銹層生長抑制劑。下面用本實(shí)施例帶銹鋼材用鐵銹生長抑制劑進(jìn)行對(duì)帶銹鐵片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并按公開號(hào)為CN103173772A的專利公開的轉(zhuǎn)銹防銹涂劑配方進(jìn)行配制對(duì)比樣品,采用的配方采用檸檬酸200g/L,聚乙烯酸150g/L,氫氧化鈉30g/L,四唑12.5g/L,亞硫酸鈉20g/L,其余為水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1所示。序號(hào)性能指標(biāo)實(shí)施例1對(duì)比樣品檢測標(biāo)準(zhǔn)1防銹期≥12天≥6天GB/T12612-20052耐中性鹽霧≥35h≥20hGB/T1771-20073耐鹽水≥22h≥10hGB/T1733-1993實(shí)施例2按重量份取100份的磷酸、50份的五倍子酸、10份的三聚磷酸鋁、10份的酒石酸氫鉀、50份的硫脲、200份的異戊醇、10份的表面活性劑、10份的消泡劑、30份的增稠劑和530份的水。按以下步驟進(jìn)行操作:(1)將50份的五倍子酸加入到200份65℃~70℃的水中溶解,再加入200 份的異戊醇混合均勻后待用;(2)將100份的磷酸、10份的三聚磷酸鋁、10份的酒石酸氫鉀和50份的硫脲依次溶解在330份的20℃~40℃的水中;(3)將步驟(1)制得的溶液邊攪拌邊滴加至步驟(2)制得的溶液中直至完全混合均勻,再超聲15分鐘,最后將10份的表面活性劑、10份的消泡劑和30份的增稠劑依次加入至溶液中,過濾即制得帶銹鋼材用銹層生長抑制劑。下面用本實(shí)施例制得的帶銹鋼材用銹層生長抑制劑和對(duì)比樣品進(jìn)行對(duì)帶銹鐵片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表2所示。序號(hào)性能指標(biāo)實(shí)例2對(duì)比樣品檢測標(biāo)準(zhǔn)1防銹期≥13天≥6天GB/T12612-20052耐中性鹽霧≥30h≥20hGB/T1771-20073耐鹽水≥18h≥10hGB/T1733-1993