[发明专利]一种硅钢酸洗促进剂及其制备方法

说明书

技术领域

   本发明属于钢铁表面酸洗技术领域。具体涉及一种硅钢酸洗促进剂及其制备方法。

背景技术

   金属表面除锈在金属加工及机械制造行业是必不可少的工序，提高金属表面处理速度能显著提高生产效率。钢材经高温处理后，表面会生成一层致密的氧化皮，这些氧化皮主要是含铁的各种氧化物，由内至外分别是基材、氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁。常用的酸洗液主要由盐酸配制，盐酸除锈虽具有速度快和质量好的特点，但容易对钢铁基材产生腐蚀。在盐酸腐蚀钢铁基材的同时，由于酸洗温度一般较高，酸洗液中会产生大量的氢气气泡，这些气泡的逸出会加剧盐酸的挥发扩散，致使工作环境产生大量酸雾。这样，一方面造成了盐酸的浪费；另一方面严重污染了工作环境及危害人体健康，对厂房设备也造成腐蚀。酸洗工艺实践表明，酸洗过程存在酸雾严重、酸洗速度慢、酸洗后的钢板表面质量差和酸洗温度高等问题。因此酸洗过程不仅要考虑如何提高酸洗效率和有效保护基材，还需注意从源头上降低酸洗过程酸耗和减少对环境的污染。 

    目前，国内外已有关于钢材氧化皮的酸洗文献报道，不同型号钢材的氧化皮成分、致密度和厚度不一样，因此适用于如不锈钢、碳钢等钢材的酸洗促进剂不一定适用于硅钢的酸洗工艺中。专门针对硅钢酸洗促进剂的报道有：“钢铁酸洗促进剂”（CN 1408901A）专利技术主要适用于硅钢酸洗工艺，该技术主要侧重于如何提高酸洗速率加速硅钢表面氧化皮的去除，但却未就酸洗过程中如何有效保护硅钢基材作说明；“一种硫酸酸洗除鳞加速剂”（CN93115819.2）的专利技术，由A、B双组份混合物组合而成，存在的主要问题是该酸洗促进剂使用起来不方便，另外它主要用于硫酸酸洗工艺，酸洗效率不如盐酸酸洗。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的提供一种使用方便、酸洗效率高、成本低、环境友好和缓蚀效果好的硅钢酸洗促进剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述硅钢酸洗促进剂是按以下成分及其含量在常温条件下混合，搅拌均匀，即得硅钢酸洗促进剂：

缓蚀剂为 0.1~5.0wt%；             无机盐还原剂为       10.0~50.0wt%；

乳化剂为 0.1~5.0wt%；             有机金属离子螯合剂为 5.0~20.0wt%；

消泡剂为 0.1~5.0wt%；             增效剂为             0.1~5.0wt%；

水为     20.0~80.0wt%。

所述缓蚀剂为亚硝酸钠、咪唑啉类衍生物、苯甲酸钠、硅酸钠中的一种或两种。

所述无机盐还原剂为硫代硫酸铵、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、二价锡盐中的一种。

所述乳化剂为op-10、油酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种。

所述有机金属离子螯合剂为柠檬酸钠、EDTA、酒石酸钠、葡萄糖酸钠中的一种。

所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、磷酸三丁酯、聚醚改性硅、聚硅氧烷中的一种。

所述增效剂为丙三醇、乙二醇中的一种。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下积极效果：

本发明向酸洗液中加入适量的还原剂，有助于将外层高价铁化合物转化成易溶于酸的低价铁化合物，加速外层铁氧化物的脱除。有机金属离子螯合剂的加入，使得螯合剂与Fe²⁺形成稳定的络合物，从化学反应平衡来讲，这个过程也有利于高价铁化合物向低价铁的转化，故能提高酸洗过程的酸洗速率。

本发明向酸洗液中加入如咪唑啉类衍生物、苯甲酸盐等缓蚀剂，这些物质通过化学反应或吸附作用而在金属表面成膜，它们既能在阳极成膜，也能在阴极成膜，阻止水与水中的溶解氧向金属表面扩散，抑制了金属向水中溶解，从而达到缓蚀的目的。缓蚀剂的加入有效地抑制了金属的阳极溶解过程和阴极析氢过程，降低了钢体的腐蚀速度，析氢量减少，产生的酸雾也会减少。另外同等条件下，酸洗促进剂的加入会明显缩短酸洗时间及降低酸洗温度，这对减少酸雾的逸出也是有益的，故“缓蚀”效果好和环境友好。

本发明向酸洗液中加入乳化剂有利于降低酸洗液表面张力，减小酸洗液与硅钢片表面的润湿角，提高酸洗液对硅钢片氧化物层的润湿速度，加速酸洗液向氧化物层渗透，促进氧化物层的脱落。醇类促进剂的加入，也有利于增强酸洗液跟硅钢片表面的润湿性，同样起到促进酸洗的效果。乳化剂的加入会在酸洗促进剂的生产过程带来起泡问题，这对生产操作是不利的，因而向酸洗促进剂中加入少量消泡剂，有利于提高酸洗促进剂生产过程的稳定性。