‘上业科狡。　

一种新型硫酸酸洗缓蚀抑雾剂的研制　

张静　

（遵义航天娄山电器化工有限公司　５６３１０２）　

摘要金属的除锈目前大多数采用酸洗的方法，但酸洗的方法，一是会使金属基体腐蚀，二是使　

金属产生“氢脆”，三是酸洗时产生的酸雾会造成对环境污染，本文研究了一种新的酸洗缓蚀抑雾剂，能　

够有效减缓酸洗中金属基体的腐蚀和氢脆、大幅度抑制酸雾的产生。　

关键词　酸洗缓蚀抑雾剂　腐蚀　

１前言　金属的除锈目前多半采用酸洗的方法，但是在　

酸洗的过程中，如果酸洗速度太快，就会造成金属　

的腐蚀，同时由于酸洗过程中会产生大量的氢原　子，这些氢原子渗入金属机体后，就会使金属产生　

“氢脆”，使金属性能恶化，所以在金属的酸洗过程　中都需要投加酸洗缓蚀剂，以减少金属在酸洗时的　

腐蚀速度，从而减少金属材料的表面腐蚀、氢脆及　

金属的失重。２０世纪８０年代以来，国外在酸洗缓　

蚀剂方面的主攻方向是开发氮杂环季胺盐类酸洗　

缓蚀剂。这类合成产品的优点是在酸洗中的缓蚀　效果好，热稳定性高，兼有缓蚀、破乳、阳离子表面　

活性等功能，是一种多功能缓蚀剂。国内商品缓蚀　

剂最早在１９５８年开始出现，当时的品种比较单一，　

以后又相继出现一些新品种。主要分为以下几类：　醛一胺缩聚物类；硫脲及其衍生物类；吡啶、喹啉及　

衍生物类。目前国内电镀厂、热镀锌厂、钢管厂、　

标准件厂、制钉厂、带钢厂、拉丝厂、钢丝绳厂、金　属制品厂等所使用的酸洗缓蚀抑雾剂大都为国内　

厂家提供，缓蚀效果由于受技术条件的限制，其缓　

１１年纂２期　蚀率不大于９５％，并且在高温下稳定性差、消耗量大。　抑雾剂是一种抑制金属在酸洗过程中产生酸　

雾的制剂，金属在酸洗过程中，会产生大量的酸雾，　

这些酸雾不仅会造成环境污染，还会腐蚀周围的器　

具和用品，甚至对人体健康产生影响，目前国内使　用的抑雾剂很难达到理想的抑雾效果，因此选定高　

效缓蚀酸洗抑雾剂为研究方向，为了解决金属材料　

在酸洗中的基体过腐蚀、易产生“氢脆”和产生酸　

雾对环境造成污染的问题，本文根据金属腐蚀和酸　

气雾化原理，研究了一种新型的酸洗缓蚀抑雾剂，　以图切实解决钢铁在硫酸酸洗中的缓蚀、抑雾、稳　

定等技术难题，为众多厂家提供高效、节能、环保、　

低廉的产品，为企业和社会创取较好的经济效益和　

社会效益。　

２实验过程　２．１配方研究　本研究的酸洗缓蚀抑雾剂配方主要由抑制剂、　

络合剂和润湿剂组成，具体配方如下。　

２．１．

１抑制剂：若丁、邻甲基苯胺、蛋白质、硫酸、乙二　・工业科技・　

胺四乙酸。　

２．１．２络合剂：柠檬酸钠、酒石酸钠、羟基醋酸、没食　子酸。　

２．１．３湿润剂：磺酸盐、羧酸盐、Ｌ．５４８、ＯＰ＿ｌＯ。　２．２配制过程　

２．２．１缓蚀剂原料Ａ与邻甲基苯胺反应，两者按摩尔　

比投料，称取一定量的邻甲基苯胺，置于三口反应器　中，搅拌下缓慢加入计算量的缓蚀剂原料Ａ，温度控制　

在６０－７０℃，搅拌反应１小时有橙色胶态物生成为止。　

２．２．２称取一定量的促进剂Ｂ，加至橙色胶态物中作　催化剂，搅拌均匀后，加入乙二胺四乙酸固体粉末，缓　

慢加热升温促使反应进行，温度升至１６０℃，混合物　

颜色加深到棕黄色止。　２．３新型酸洗缓蚀抑雾剂效果实验　

新型酸洗缓蚀抑雾剂的加入量根据酸洗采用　

的除锈液硫酸浓度确定加入新型酸洗缓蚀抑雾剂　

的加入量，本实验采用的除锈液硫酸浓度为１０％、　

１５％、２０％、２５％四种，新型酸洗缓蚀抑雾剂加入量　按酸洗液总量的０．１％配制，搅拌均匀后即使用。酸　

洗过程的温度６５～７０￣Ｃ；酸洗时间：２－３０ｍｉｎ，我们与　未加本产品的情况进行对比，实验结果如表１。　

实验表明：该产品具有较强的缓蚀抑雾作用，　

同时具有一定的表面活性效果，用本品使用在硫酸　

的酸洗除锈中，在酸洗溶液表面会形成一层稳定泡　

沫层，起到覆盖缓冲作用，防止气泡升到液面破灭　

时，带出酸性气体或液体微粒，形成酸雾环境。因　而，本研究产品既可减缓硫酸对钢铁基体的过腐　蚀，又可作为酸洗抑雾剂，并在高温下有良好的稳　

定性。　

３新型酸洗缓蚀抑雾剂配方研制的原理分析　本文研制的硫酸酸洗缓蚀抑雾剂采用了多种　

缓蚀抑制剂，以期对酸溶液的缓蚀和抑雾产生协同　

效应，以提高缓蚀、抑雾的能力。实验表明：加入　

多种抑制剂的效果不是两者简单的相加，而是互相　促进的结果。对于协同效应机理有多种理论分析，　

至今没有统一的观点，我们认为：本试验研究符合　

不同吸附膜模型机理，该机理表明：在硫酸溶液中，　抑制剂Ｍ通过其中心原子的独对电子与铁原子的　

空电子轨道形成共价键，同时又与抑制剂Ｎ发生　

共吸附，覆盖在基体金属表面，生成了抑制吸附层，　

阻止金属离子通过，起到了隔离酸液保护金属的作　用。同时又抑制了流过氧化铁皮与基体金属之间　

的腐蚀电流，显著地增加了氢的超电压，使电极反　

应减慢达几个数量级，减少了渗入钢中的氢原子数　量，对氢脆有一定的抑制作用。　

本研究的硫酸酸洗缓蚀抑雾剂中的络合剂能　

降低硫酸溶液的表面张力，并毫无间隙地密布于溶　

液的表上，形成单分子膜，阻止了酸雾的挥发，在　酸液内部形成胶束，使被洗钢材迅速与酸液接触，　

加快了除氧化铁皮的速度。　

本研究的硫酸酸洗缓蚀抑雾剂中的湿润剂能　

表１　添加酸洗缓蚀抑雾剂与未添加的酸洗液的腐蚀、酸雾结果对比表　

２０１１＃ｇ２舸　・工业科技・　

防止酸液与抑制剂、络合剂的互相排斥，使抑制剂　

和络合剂以小粒子稳定地分散于硫酸溶液中，对除　

去氧化铁皮和保护基体金属有促进作用。　根据试验优选结果，按一定比例组成的本产品　

硫酸酸洗缓蚀抑雾剂，溶液为弱酸性，它在酸洗过程　

中对除去氧化铁皮起物理化学协同作用，使锈层和　

氧化铁皮迅速膨胀、溶解、直至脱落。它对金属表面　具有单分子层吸附，排列紧密，根据放射法研究结果　

证明，这种吸附具有高效的抗酸浸蚀性，防止渗氢，　

保护金属，延长酸液使用寿命。由于它能降低酸液　

的表面张力，使缓蚀抑雾剂中的络合剂在酸液内部　形成胶束，故能抑制酸雾逸出，减轻环境污染。　

４影响产品性能的因素　

４．１浓度对性能的影响　

见表２　４．２腐蚀速度与温度的关系　酸洗的腐蚀速度随温度升高而加快，结果见下　

表，但基体金属的腐蚀速度也随温度升高而加快，　当温度升高时，酸液的蒸发量增大，造成酸液损耗　

增大，因此必须选择最佳的酸洗温度，保证既能除　去氧化皮，又能降低酸液消耗，减少金属基体的腐　

蚀。（见表３）　

５结论　５．１　采用若丁、邻甲基苯胺、蛋白质、硫酸、乙二胺四　乙酸作抑制剂、柠檬酸钠、酒石酸钠、羟基醋酸、没食　

子酸作络合剂、磺酸盐、羧酸盐、Ｌ．５４８、ＯＰ一１Ｏ作湿　

润剂配制的酸洗缓蚀抑雾剂具有很好的酸洗缓蚀和　

抑雾的效果。　５．２本研究的酸洗缓蚀抑雾剂在使用过程中，缓蚀　

抑雾的效果与使用浓度有关，与酸洗时的温度有关，　

与酸洗的时间有关。　

【参考文献】　［１】　油漆车间设备设计》机械工业部第四研究　

院主编１９８３．４。　［２］王锡春主编　最新汽车涂装技术））１９９７．６。　

表２　硫酸酸洗缓蚀抑雾剂含量不同时对酸洗的腐蚀速度和缓蚀率的影响　

６０（℃）８０（℃）　酸液成分　．　．　．．．．　腐蚀速度（ｇ／ｄｉｎ２）　去氧化皮时间　腐蚀速度（ｇ／ｄｉｎ２）　去氧化皮时间　

Ｌ・啊一刎件第　身