一種用于去除黑色金屬表面腐蝕并同時形成防銹鈍化層的酸性基處理劑、其制備及應用，成分包括質量分數為0.01?50wt％的聚馬來酸及其衍生物，摩爾濃度為0?2mol/L的鋅離子，以及摩爾濃度為0?2mol/L的磷酸根離子；該酸性水基處理劑溶液的pH值范圍為0.5?5.0；將該酸性水基處理劑涂敷到黑色金屬表面，能有效幫助黑色金屬去除表面的腐蝕的同時形成新的耐酸、堿、鹽、海水等腐蝕的高性能防腐鈍化涂層，并能有效地提升金屬基材的耐腐蝕能力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于對金屬表面進行處理的，具體涉及一種用于去除黑色金屬表面腐蝕并同時形成防銹鈍化層的酸性水基處理劑及應用。
技術介紹
0、技術背景
1、金屬腐蝕給各個行業和應用帶來重大危害，影響基礎設施、安全和經濟可行性。根據世界腐蝕組織的(wco)的數據，全球腐蝕成本每年估計超過2.5萬億美元。金屬的腐蝕，特別是作為結構材料，例如低碳鋼的腐蝕，會導致嚴重的損害，包括倒塌和環境災難。例如：2018年意大利熱那亞莫蘭迪大橋倒塌，導致43人死亡。2014年至2018年間，腐蝕是墨西哥灣約15％的海上石油和天然氣事故的促成因素。這些事故無不說明了腐蝕對于人類的生產生活的巨大影響，凸顯了采取強有力的腐蝕預防措施的必要性。
2、基于金屬腐蝕對于人類生產、生活所造成的具體影響，各種防腐措施被開發出來，包括涂層，犧牲陽極等等。其中，防腐涂層技術，由于其施工方式簡單，價格低廉等特點受到廣泛的關注。這些防腐涂層通過隔絕金屬與氧氣、水的接觸延緩其腐蝕的速率。但是，由于上述涂層和金屬材料的熱膨脹系數的差異導致的開裂等破壞了其防腐效果。
技術實現思路
1、為了最大的限度地避免金屬基底與防腐涂層之間由于熱膨脹系數不同以及粘合性差的原因導致的開裂、剝落等影響涂層防腐性能的情況。本專利技術提出了一種全新的能夠在黑色金屬表面原位生成致密的防腐涂層的處理劑，該酸性的水基處理劑亦可以用于在已經形成銹蝕的黑色金屬表面依靠酸性去除銹蝕層后原位再次生成致密的防腐涂層，提升金屬基材的耐腐蝕能力。
>2、具體地說：3、本專利技術的第一方面，是提供一種用于去除黑色金屬表面腐蝕并同時形成防銹鈍化層的酸性水基處理劑，其主要成分為聚馬來酸及其衍生物、鋅離子和磷酸根離子。
4、本專利技術中所使用的聚馬來酸及其衍生物包括：聚馬來酸、苯乙烯馬來酸共聚物、丙烯酸馬來酸共聚物、聚丙烯馬來酸共聚物、聚異丁烯馬來酸共聚物、甲基乙烯基醚馬來酸、聚異戊二烯馬來酸共聚物等，分子量為400-100000，其在酸性水基處理劑中的固含量為0.01-50wt％。優選的，所述聚馬來酸及其衍生物分子量為400-2000，固含量為1-20wt％。
5、本專利技術配制所述酸性水基處理劑所使用的鋅鹽包括磷酸鋅、硫酸鋅、磷酸鋅、醋酸鋅、乳酸鋅、煙酸鋅、檸檬酸鋅、葡萄糖酸鋅中的一種或者幾種，所述鋅離子的摩爾濃度為0-2mol/l。優選的，所述鋅離子的摩爾濃度為0.01-1mol/l。
6、本專利技術配制所述酸性水基處理劑所使用的磷酸鹽包括磷酸鋅、磷酸鈉、磷酸一氫鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鉀、氨基三亞甲基磷酸鹽、乙二胺四亞甲基磷酸鹽或羥基亞乙基二磷酸鹽中的一種或多種，所述磷酸根離子的摩爾濃度為0-2mol/l。優選的，所述磷酸根離子的摩爾濃度為0.01-1mol/l。
7、本專利技術所配制的酸性水基處理劑溶液的ph值為0.5-5.0。優選的，所述酸性水基處理劑的ph值為1.0-3.0。
8、本專利技術中的酸性水劑處理劑的ph用酸性溶液調節，所述酸性溶液包括硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、檸檬酸、馬來酸、富馬酸、甲酸、谷氨酸或2-丙酸中的至少一種。
9、本專利技術所配制的酸性水基處理劑可應用于黑色金屬，即主要成分為鐵、錳、鉻及三種金屬的合金的表面防腐處理。
10、本專利技術的第二方面，是提供本專利技術第一方面所述的酸性水基處理劑的使用方法，包括噴淋、旋涂、浸泡、電噴涂、刷涂方法中的一種或者多種方法聯用的方法，將所述的酸性水基處理劑涂覆到黑色金屬表面。
11、本專利技術的第三方面，是提供本專利技術第一或第二方面所述的酸性水基處理劑的應用，是用于金屬主要成分為鐵、錳、鉻及三種金屬的合金，去除表面腐蝕的同時形成新的耐酸、堿、鹽、海水等腐蝕的高性能防腐鈍化涂層。
12、本專利技術不僅能夠用于剛制備的金屬，亦可以用于表面已經有部分修飾，但不影響其使用的黑色基金屬材料。本專利技術所配制的水基處理劑能夠去除上述腐蝕的同時，在其表面形成致密的金屬保護膜。
13、本專利技術取得的技術效果：
14、1、本專利技術的酸性水基處理劑，其原料易得且制備過程簡便；
15、2、本專利技術的酸性水基處理劑，能夠幫助黑色金屬去除表面腐蝕的同時形成新的耐酸、堿、鹽、海水等腐蝕的高性能防腐鈍化涂層，可有效地提升金屬基材的耐腐蝕能力。
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【技術保護點】
1.一種用于去除金屬表面腐蝕并同時形成防銹鈍化層的酸性水基處理劑，其特性在于，成分包括：聚馬來酸及其衍生物、鋅離子、磷酸根離子；在水基處理劑中，所述的聚馬來酸及其衍生物的固含量為0.01-50wt％，所述鋅離子的摩爾濃度為0-2mol/L，所述磷酸根離子的摩爾濃度為0-2mol/L。
2.根據權利要求1所述的酸性水基處理劑，其特征在于，在水基處理劑中，所述的聚馬來酸及其衍生物的固含量為1-20wt％，所述鋅離子的摩爾濃度為0.01-1mol/L，所述磷酸根離子的摩爾濃度為0.01-1mol/L。
3.根據權利要求1或2所述的酸性水基處理劑，其特征在于，所述的聚馬來酸及其衍生物，包括：聚馬來酸、苯乙烯馬來酸共聚物、丙烯酸馬來酸共聚物、聚丙烯馬來酸共聚物、聚異丁烯馬來酸共聚物、甲基乙烯基醚馬來酸共聚物或聚異戊二烯馬來酸共聚物中的至少一種。
4.根據權利要求1或2所述的酸性水基處理劑，其特征在于，配制所述酸性水基處理劑所使用的鋅鹽包括磷酸鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、乳酸鋅、煙酸鋅、檸檬酸鋅、醋酸鋅或葡萄糖酸鋅中的一種或者多種。
5.根據權利要求1或2所述的酸性水基處理劑，其特征在于，配制所述酸性水基處理劑所使用的磷酸鹽包括磷酸鋅、磷酸鈉、磷酸一氫鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鉀、氨基三亞甲基磷酸鹽、乙二胺四亞甲基磷酸鹽或羥基亞乙基二磷酸鹽中的一種或多種。
6.根據權利要求1或2所述的酸性水基處理劑，其特征在于，所述酸性水基處理劑的pH值為0.5-5.0。
7.根據權利要求1或2所述的酸性水基處理劑，其特征在于，所述酸性水基處理劑的pH值為1.0-3.0。
8.根據權利要求1或2所述的酸性水基處理劑，其特征在于，所述酸性水劑處理劑的pH用酸性溶液調節，所述酸性溶液包括硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、檸檬酸、馬來酸、富馬酸、甲酸、谷氨酸或2-丙酸中的至少一種。
9.一種權利要求1～8任一項所述的酸性水基處理劑的使用方法，包括噴淋、旋涂、浸泡、電噴涂、刷涂方法中的一種或者多種方法聯用的方法，將所述的酸性水基處理劑涂覆到黑色金屬表面。
10.一種權利要求1～8任一項所述的酸性水基處理劑的應用，適用于主要成分為鐵、錳、鉻及三種金屬的合金，能夠在去除表面的腐蝕的同時形成新的耐酸、堿、鹽、海水等腐蝕的高性能防腐鈍化涂層。
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【技術特征摘要】
1.一種用于去除金屬表面腐蝕并同時形成防銹鈍化層的酸性水基處理劑，其特性在于，成分包括：聚馬來酸及其衍生物、鋅離子、磷酸根離子；在水基處理劑中，所述的聚馬來酸及其衍生物的固含量為0.01-50wt％，所述鋅離子的摩爾濃度為0-2mol/l，所述磷酸根離子的摩爾濃度為0-2mol/l。
2.根據權利要求1所述的酸性水基處理劑，其特征在于，在水基處理劑中，所述的聚馬來酸及其衍生物的固含量為1-20wt％，所述鋅離子的摩爾濃度為0.01-1mol/l，所述磷酸根離子的摩爾濃度為0.01-1mol/l。
3.根據權利要求1或2所述的酸性水基處理劑，其特征在于，所述的聚馬來酸及其衍生物，包括：聚馬來酸、苯乙烯馬來酸共聚物、丙烯酸馬來酸共聚物、聚丙烯馬來酸共聚物、聚異丁烯馬來酸共聚物、甲基乙烯基醚馬來酸共聚物或聚異戊二烯馬來酸共聚物中的至少一種。
4.根據權利要求1或2所述的酸性水基處理劑，其特征在于，配制所述酸性水基處理劑所使用的鋅鹽包括磷酸鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、乳酸鋅、煙酸鋅、檸檬酸鋅、醋酸鋅或葡萄糖酸鋅中的一種或者多種。
5.根據權利要求1或2所述的酸性...
【專利技術屬性】
技術研發人員：汪大洋，劉天煜，程崇領，解仁國，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：
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