一种含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂和制备方法与流程

本发明涉及除锈清洗，具体为一种含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂和制备方法。

背景技术：

1、钢铁等金属材料及其设备在使用过程中，很容易产生油污，并且发生腐蚀产生铁锈等锈蚀，在冷轧、电镀等工艺中，对金属材料表面进行除油、除锈是必不可少的工序。目前对钢铁等金属材料表面除油除锈的方法是化学酸洗法，其中盐酸清洗剂具有成本较低，清洗速度快等优点，应用十分广泛。

2、在对金属材料表面除锈除油的清洗过程中，会存在过度清洗的问题，清洗除锈剂中的盐酸会对金属表面产生腐蚀和破坏作用，因此在盐酸清洗除锈剂中加入缓蚀剂、表面活性剂、渗透剂等助剂，可以提高清洗除锈剂的除油除锈效果，同时缓解清洗除锈剂对金属材料的腐蚀作用。中国专利cn111635329b公开了一种含有醚、酯结构的非离子表面活性剂，不仅具有极佳的油污乳化渗透效果，同时具有缓蚀性，对金属等厨具用品腐蚀性小；但是该清洗剂没有很好的除锈效果。

技术实现思路

1、本发明解决以下技术问题：制备了一种含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂，解决了传统的盐酸清洗除锈剂的除锈性能和缓蚀性能不好的问题。

2、本发明的技术方案：

3、一种含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂，包括如下组分：100重量份蒸馏水、1.5-3重量份苯磺酸基聚酰胺表面活性剂、1.2-2.5重量份氨基双苯并三氮唑缓蚀剂、1.5-4重量份聚乙烯醇、1.2-2重量份浓盐酸、1.5-2.5重量份有机酸；

4、氨基双苯并三氮唑缓蚀剂的化学结构式如下：

5、

6、优选的，有机酸包括柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙二胺四乙酸。

7、优选的，浓盐酸的质量分数为30-37％。

8、优选的，含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂的制备方法为：

9、(1)向乙酸乙酯中加入5-羧基苯并三唑、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶，室温下搅拌活化1-3h，然后加入n-boc-丝氨醇，反应18-24h，浓缩除去溶剂，丙酮洗涤，干燥后产物加入到三氟乙酸的二氯甲烷溶液中，室温下反应2-6h，浓缩除去溶剂，产物在乙酸乙酯中重结晶，得到氨基双苯并三氮唑缓蚀剂。

10、(2)向蒸馏水中加入苯磺酸基聚酰胺表面活性剂、氨基双苯并三氮唑缓蚀剂、聚乙烯醇、有机酸，90-95℃搅拌均匀，冷却至室温，滴加浓盐酸，得到含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂。

11、优选的，5-羧基苯并三唑、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶、n-boc-丝氨醇的摩尔比为(2-2.4):(2-2.8):(0.18-0.24):1。

12、优选的，苯磺酸基聚酰胺表面活性剂的制备方法为：

13、(1)向n,n-二甲基甲酰胺中加入烷基二胺、三乙胺，0-5℃中滴加反丁烯二酰氯，室温下反应12-24h，将溶液倒入丙酮中析出沉淀，过滤，丙酮洗涤沉淀，干燥，得到烯基聚酰胺；

14、(2)向n,n-二甲基甲酰胺中加入烯基聚酰胺、4-巯基苯磺酸、安息香二甲醚，将溶液在紫外灯下照射反应1-3h，将溶液倒入丙酮中析出沉淀，过滤，丙酮洗涤沉淀，干燥，得到苯磺酸基聚酰胺表面活性剂。

15、优选的，(1)中烷基二胺、三乙胺、反丁烯二酰氯的摩尔比为(0.9-1.2):(1-1.4):1。

16、优选的，烷基二胺的结构式为其中n为8-12中的任一整数值。

17、优选的，烯基聚酰胺、4-巯基苯磺酸、安息香二甲醚的质量比例为1:(0.82-0.95):(0.012-0.016)。

18、本发明产生的技术效果是：将烷基二胺、反丁烯二酰氯进行聚合反应，然后与4-巯基苯磺酸发生紫外光点击反应，得到苯磺酸基聚酰胺表面活性剂。最后与氨基双苯并三氮唑缓蚀剂、聚乙烯醇、浓盐酸、有机酸配位，得到含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂。

19、苯磺酸基聚酰胺表面活性剂作为磺酸性表面活性剂，具有乳化性能强，除油效果好的优点；并且其磺酸基团，以及有机酸中的羧酸基团可以与氨基双苯并三氮唑缓蚀剂的氨基形成静电相互作用，生成水溶性的磺酸铵盐和羧酸铵盐结构，改善了氨基双苯并三氮唑缓蚀剂在水中的溶解性和分散性，可以形成清澈透明，均一稳定的清洗除锈液。

20、苯磺酸基聚酰胺表面活性剂的磺酸基团发生电离，磺酸阴离子中的氧原子含有孤对电子，与锈蚀中的铁离子进行螯合反应，从而起到很好的除锈效果，具有除锈时间短，除锈速率快的优点。

21、氨基双苯并三氮唑缓蚀剂含有的双苯并三氮唑基团，可以与钢表面的铁原子发生强配位作用，并且苯磺酸基聚酰胺表面活性剂中的磺酸基团与铁原子也可以发生配位作用，可以在钢表面形成保护膜，抑制了清洗除锈剂中的盐酸对钢表面进行腐蚀，降低了腐蚀速率，起到很好的缓蚀效果，避免清洗液中的盐酸对金属表面发生腐蚀。得到的清洗除锈剂可以有效的对钢铁等金属材料进行表面除油、除锈和缓蚀作用。

技术特征：

1.一种含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂，其特征在于，所述含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂包括如下组分：100重量份蒸馏水、1.5-3重量份苯磺酸基聚酰胺表面活性剂、1.2-2.5重量份氨基双苯并三氮唑缓蚀剂、1.5-4重量份聚乙烯醇、1.2-2重量份浓盐酸、1.5-2.5重量份有机酸；

2.根据权利要求1所述的含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂，其特征在于，所述有机酸包括柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙二胺四乙酸。

3.根据权利要求1所述的含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂，其特征在于，所述浓盐酸的质量分数为30-37％。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：

5.根据如权利要求4所述的含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂的制备方法，其特征在于，所述5-羧基苯并三唑、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶、n-boc-丝氨醇的摩尔比为(2-2.4):(2-2.8):(0.18-0.24):1。

6.根据如权利要求4所述的含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂的制备方法，其特征在于，所述苯磺酸基聚酰胺表面活性剂的制备方法为：

7.根据如权利要求6所述的含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂的制备方法，其特征在于，所述(1)中烷基二胺、三乙胺、反丁烯二酰氯的摩尔比为(0.9-1.2):(1-1.4):1。

8.根据如权利要求7所述的含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂的制备方法，其特征在于，所述烷基二胺的结构式为其中n为8-12中的任一整数值。

9.根据如权利要求7所述的含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂的制备方法，其特征在于，所述烯基聚酰胺、4-巯基苯磺酸、安息香二甲醚的质量比例为1:(0.82-0.95):(0.012-0.016)。

技术总结本发明涉及除锈清洗技术领域，具体为一种含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂和制备方法，将苯磺酸基聚酰胺表面活性剂、氨基双苯并三氮唑缓蚀剂、聚乙烯醇、浓盐酸、有机酸进行配位，得到含表面活性剂和缓蚀剂的清洗除锈剂。苯磺酸基聚酰胺表面活性剂具有乳化性能强，除油效果好的优点；苯磺酸基聚酰胺表面活性剂的磺酸基团发生电离，磺酸阴离子中的氧原子含有孤对电子，与锈蚀中的铁离子进行螯合反应，从而起到很好的除锈效果，具有除锈时间短，除锈速率快的优点。清洗除锈剂可以有效的对钢铁等金属材料进行表面除油、除锈和缓蚀作用。技术研发人员：黄显明,黄博受保护的技术使用者：广东百川化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11