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碳钢弱酸性除锈剂

  广泛应用于各行各业的钢铁制品在大气环境中易腐蚀生锈,给社会发展带来了不可估量的损失,因此对钢板表面进行防腐处理十分必要。除锈是钢铁制品防腐的基础工序,直接影响到后续涂装。

  目前,金属除锈的方法主要有手工法、机械法和化学法三大类。工业上主要采用化学法除锈,又以酸洗法为主。传统的强酸除锈剂除锈效果好,工艺简单,成本低,但使用的硫酸、盐酸、硝酸等属于国家危化品,腐蚀性强,钢板返锈严重,且除锈过程中易产生酸雾,严重地影响了钢铁本身、操作人员以及周边环境。国内外学者通过添加缓蚀剂、酸雾抑制剂等手段,开发出一系列新型除锈剂以解决酸性除锈剂除锈过程产生的各种问题,但它们没有从根本上消去酸带来的腐蚀、“氢脆”、酸雾、废液污染等影响。从长远来看,传统型除锈剂已经不能满足国民经济可持续发展的要求,研发新型中性除锈剂势在必行。

  以除锈速率或除锈时间(至钢板表面基本无锈蚀时所用时间)作为除锈效果的评价指标:除锈速率越快或除锈时间越短,除锈效果越好。除锈速率v=(m0−m1)/(A·t),其中m0为除锈前碳钢板的质量(单位:g);m1为除锈完成后的钢板经洗净和烘干后的质量(单位:g);A为除锈面积(单位:m2);t为除锈时间(单位:h)。

  除锈剂对钢铁基体的腐蚀程度严重影响后续钢铁的使用,外界环境如光照、风雨、温度、细菌等会对材料造成综合性破坏与腐蚀。所以在多雨季节进行了户外实验。

  将除锈处理后的钢板烘干,涂抹2道水基高光漆,室温下干燥1 d,用英国牛津CMI153型磁性膜厚仪测得膜厚为23~56μm。按GB/T 9286–1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》,采用QFH-HG600型附着力测试仪测试漆膜的附着力。

  实验结果表明铁锈一般是铁的氧化物、氢氧化物和水分的混合物,可用mFe(OH)2·nFe(OH)3·pH2O来表示,其中m、n和p的数值并不固定,随条件而变。钢铁溶解不发生在阴极,只发生在阳极,会形成疏松、分散、不均匀的铁锈,这种结构不但无法起到保护作用,而且便于水分和气体进一步侵蚀破坏钢铁。

  本文所制除锈剂主要利用铁锈的这种特点,将有机酸不断地渗透扩散到锈垢中,发生化学反应生成铁盐和亚铁盐,通过EDTA-2Na、葡萄糖酸钠以及柠檬酸钠的螯合作用与Fe3+、Fe2+发生交联反应,生成稳定的配合物,使锈层从钢板表面脱落,达到除锈的目的。

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