[其他]金属表面清洗液及其制备方法

说明书

本发明是关于一种金属表面清洗液及其制备方法。

目前国内外通用盐酸和硫酸清洗金属表面，其特征是去污除锈速度较快，但存在严重的过腐蚀现象，影响加工机件的表面质量，而且操作环境及排放废液造成极大污染。酸洗法只能清洗金属表面的污垢和锈不能同时磷化和钝化新表面，为此，采用无机盐磷化法弥补，这种方法设备复杂、成本高。近几年来，出现酸洗磷化二步法和一步法，既可清洗金属表面，同时又可磷化和钝化新表面，但其去污去锈的速度及彻底性不及盐酸和硫酸，仍然存在金属表面过腐蚀现象及环境污染，成本高等缺点。

本发明的目的是发明一种金属表面清洗液，使其具有硫酸和盐酸清洗金属表面速度快、彻底的优点，克服过腐蚀、污染环境及不能同时磷化、钝化的缺点，以达到提高清洗质量、降低成本的目的。

本发明的金属表面清洗液是由磷酸纤维质、催化剂溶液、转化传递剂溶液、双氧水及水组成，其配比如下：

组    份    重量份数

磷酸纤维质

正磷酸（浓度≥85%）    90～200

棉纤维    3～5

催化剂溶液

催化剂    0.25～0.50

洗涤精（聚偏磷酸盐）    0.25～0.50

氯化钠    0.20～0.50

转化传递剂溶液

转化传递剂    0.45～0.9

酒    精    1～3

双氧水    0.2～0.4

水    150～400

其中磷酸纤维质由原棉纤维和正磷酸合成。催化剂可以是：果胶酸钙、果胶酸镁、蜡质、碱土金属卤化物及碱金属卤化物。转化传递剂可以是：有机羧酸，例如：乙二酸、水杨酸、柠檬酸、苯甲酸，单一或几种配合使用均可。

本发明的金属表面清洗液制备方法为：催化剂溶液的制备：按上述配比称重催化剂和洗涤精（聚偏磷酸盐）、氯化钠，置于一塑料容器中，按比例加入80°～100℃水，搅拌，溶化后备用。

转化传递剂溶液的制备：按上述配比将乙二酸、水杨酸、柠檬酸溶于酒精中备用。

在一带搅拌的反应釜中加入撕开的棉纤维，开动搅拌，加入总量87%（重量）的磷酸，搅拌40分钟后加入剩余的13%的磷酸，搅拌20分钟，将 1/2 量的催化剂溶液加入，搅拌60分钟后，慢慢加入80°～100℃的热水，当发现混合物呈乳胶状时，快速加热水，全部加完后，将剩余 1/2 量的催化剂溶液慢慢加入，从加水至加完催化剂控制1小时左右。再加入已配制好的转化传递剂溶液，搅拌10分钟后加入双氧水，搅拌10分钟左右，即可停车，放出混合液，过滤，滤液即为产品。该法制得的清洗液PH为1～2，比重：1.09～1.187。

本发明的金属表面清洗液的优点是由于利用磷酸纤维质侵入氧化表层与金属基体之间的缝隙之间，纤维质溶胀，使氧化层迅速而完全地脱落，其作用机理与硫酸、盐酸的去锈机理完全不同，其去锈后不再继续侵蚀金属体，所以既比硫酸、盐酸去锈速度快、彻底，且不过腐蚀金属基体。同时，磷酸纤维质在其它配合剂的作用下在金属基体新表面形成一层有机金属磷化膜，起到磷化、钝化作用，保护金属新表层在空气、水份中不易生锈，此特性是硫酸、盐酸法及普遍的无机盐磷化法不具备的。而且此清洗液无毒害，使用过程不必排放，只需补充新鲜清洗剂即可。其沉淀于底层的渣质还可以取出作肥料使用，此优点是目前任何金属表面清洗液无法比拟的。再则，本发明的清洗液成本略高于硫酸和盐酸，但比酸洗磷化法的成本低得多。

下面列表与酸洗法比较其清洗速度，以不同温度下，完全彻底清洗金属表面的时间对比：

清洗温度    硫酸法    本发明

80℃    6分钟    1分34秒

70℃    10分钟    3分钟

60℃    25分钟    6分钟

50℃    40分钟    10.5分钟

40℃    120分钟    18分钟

实施例：

在一塑料桶中加入无水氯化钙500克，洗涤精（聚偏磷酸盐）500克，氯化钠500克，加入80°～100℃的水2500克，搅拌、溶化后备用。即为催化剂溶液。

将300克乙二酸、300克水杨酸、300克柠檬酸溶于200克酒精中备用。即为转化传递剂溶液。

在一带搅拌的塘瓷反应釜或不锈钢、玻璃钢材质的反应釜中，加入撕开的棉纤维，开动搅拌加入175，000克磷酸，搅拌40分钟后，再加入20，000克磷酸搅拌20分钟后，将上面配制好的催化剂加入 1/2 量，搅拌60分钟后，慢慢加入80～100℃的热水，当发现混合液呈乳胶状时，快速加入热水，共加入热水300，000克，加完水后将剩余 1/2 量的催化剂溶液慢慢加入，从加水至加完催化剂约1小时左右，再加入已配制好的转化传递剂溶液，搅拌10分钟后加入双氧水，搅拌10分钟左右，停止搅拌，放出混合液，过滤，其滤液即为产品。其产品的PH值为1-2，比重：1.180。