水溶性熔融金属抗氧化还原剂制造技术

本发明专利技术公开了一种水溶性熔融金属抗氧化还原剂，组份包括壬基酚聚氧乙烯醚、苹果酸、柠檬酸和水。本发明专利技术具有水溶性、环保性能好、不含卤素的优点。本发明专利技术具有方便使用、易于操作、能同时起到防氧化和主动还原作用、辅助提升熔融金属结合能力、成本低廉、性价比高、效果显著、持续有效、清洁简便和优化工艺的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属抗氧化还原剂，尤其是指一种环保性能好、不含卤素的水溶性熔融金属抗氧化还原剂。
技术介绍
工业生产中，常会涉及到熔融一种金属或合金，使其与另一种金属结合或附着的 工艺。由于多数金属与氧接触均会氧化，如在静态锡炉或动态波峰炉中产生的锡渣(SnO和 SnO2)即是一种工业中金属氧化最常见的例子。在高温环境下，尤其是在融化状态下，金属 (或合金)氧化的状况会更加剧烈，很快会形成一层氧化物，且越聚越多。而在熔融金属与 其他金属附着结合的工艺过程中，熔融金属须不停的流动循环，这一方面会加剧氧化速度， 另一方面意味着表层的氧化物和少量的氧气会被带到液面以下，即液体内部。那么氧化在 内部同样会发生。这样氧化物将夹带良好的金属浮上液面，形成浮渣。由于浮渣不停的产 生，浮出，造成浮渣累积越来越多，层层相叠，越来越厚，几小时后影响液面流动，甚至产生 外溢，污染又危险。所产生的浮渣不能正常参与融合的生产过程，只能不断地打捞出来，另 行处理。因打捞出浮渣后，液面高度不够，甚至生产用量不够，只能不停地添加补充新的金 属原料。为此，为尽量避免熔融金属氧化，需对熔融金属进行抗氧化处理，目前，现有抗氧 化处理工艺主要有还原剂还原法、还原机处理法、充氮隔离保护法等。其中增加还原剂进行 还原抗氧化的方法采用较为广泛，常用的还原剂有还原粉、还原金属及粘稠胶状还原物质等。其中，采用还原粉进行还原的工作方式为在熔融金属液体表面，播撒粉状物质，其不足或局限性表现如下A 使用形态非常不便，因为其为粉状物质，添加于高温熔融金属表面非常不易操 作，对于表面面积较大的液面来讲，要想播撒均勻又要注意不要被高温烫到，须十分小心， 所以使用极其不便。B:容易飞散，从而造成浪费和污染，因为是干性粉状物质，而熔融金属液面上面一 般均有通风装置，如播撒不当将产生飞散，造成浪费和污染。C 烟雾较大，还原粉一般为酸，碱，盐类物质，与熔融金属液面接触后会与其他助 剂反应，受热后烟雾较大，原有通风装置不足以将风排掉。D 危害性较大，如以上提及，因其为酸，碱，盐类物质，对人体，设备，环境都有一定 的危害，计算其作用后还原物的节约，经济价值不高。而采用还原颗粒(金属)的作业原理 为在与熔融金属相同或相溶的金属中，加入高纯度活性物质(如还原粉)，冷却成型，制成 金属颗粒(或金属段)，使用时添加与熔融金属液体。其不足之处有以下几点A 昂贵，从其制备形态即可知，因经过了金属熔解，加入活性物，成型等工序，材料 费用和加工费用都很高。B 使用方式不够优化，使用时，按比例投入熔融金属液体中，让金属颗粒熔化，析出还原物质，再起还原和防氧化作用。因熔化需要一个时间，活性物析出后溶于金属液体， 要迅速扩散均勻，也非易事。C 合金含量比例会发生变化，因金属颗粒合金比例与工作合金不一定完全一致， 长期投放，会改变工作合金含量比例，有时这种改变会带来严重的质量后果。D 有一定的副作用，因用量要求精确，不易控制，因生产线并非特别均衡，有些颗 粒使用过量，除了可能造成浪费，还会使工作熔融合金张力变大，反而结合与附着质量下 降。采用粘稠胶状还原物质的方法为国外一些公司推出。其工作原理为，在粘稠状液 体中加入活性物质，使用时倒入熔融金属液面，经充分搅拌，扩散于液体表面，形成保护膜， 并持续发生还原作用。其局限性在于以下几点A 扩散不够迅速，须费力搅拌。B 油性物质粘度过大，常会附着于工件，造成产品污染，难于清洗。C 其粘性残留与熔融金属混合物，在熔融金属流动循环中，附着于设备部件，导致 设备循环通道堵塞、不畅，给设备维护造成不便。D 沉淀物，粘于设备部件，类似于树脂型坚硬物质，清理非常困难。设备保养清理 非常不便，从长期看，一定会损伤设备。E 含磷等对环境污染性强的无机酸，不具环保性，其中含有的卤素，会附着于工 件，造成产品易吸潮氧化。
技术实现思路
针对以上提出的问题，本专利技术目的在于提供一种环保性能好、不含卤素能经济方 便地还原熔融金属氧化浮渣的水溶性熔融金属抗氧化还原剂。本专利技术通过以下技术措施实现的，一种水溶性熔融金属抗氧化还原剂，其组份包 括壬基酚聚氧乙烯醚、苹果酸、柠檬酸和水。上述苹果酸优选D苹果酸、L苹果酸或DL苹果酸；特别优选混合的DL苹果酸。上述水优选杂质含量少的去离子水或蒸馏水。以上各组份的重量份额为壬基酚聚氧乙烯醚70 130份、苹果酸2 10份、柠 檬酸1 6份和水5 20份。以上各组份的重量份额优选壬基酚聚氧乙烯醚82份、苹果酸5份、柠檬酸3份和 水10份。在以上各组份中还可添加适量的香精。本专利技术还公开了制备水溶性熔融金属抗氧化还原剂的方法，包括以下步骤(1)将水加热至60 100°C，缓缓加入壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌3 5分钟；(2)待上一步骤的产物冷却至30 50°C将苹果酸和柠檬酸边搅拌边缓慢加入冷 却后的产物中，而后搅拌10 15分钟后，按要求包装成成品。本专利技术的有益效果有A 水溶性、环保性能好、不含卤素本专利技术公开了一种主要由壬基酚聚氧乙烯醚、苹果酸、柠檬酸和水复合而成的水溶性熔融金属抗氧化还原剂，其中的壬基酚聚氧乙烯醚是一种耐酸碱性的水溶性非离子表面活性剂，该物质的化学稳定性高，即使在高温下也不易被强酸、强碱破坏；苹果酸是一种 抗氧化能力强、还原性好的水溶性有机酸；柠檬酸能大大提高苹果酸的氧化性，它同时还是 一种水溶性非离子表面活性剂和络合剂；加入杂质含量少的水后，使各种物质有机地结合 在一起，产生对熔融金属抗氧化和还原剂的作用，其中的各组份不含磷等对环境污染性强 的无机酸，不含卤素，因此不会造成附着工件的易吸潮氧化现象。B:方便使用，易于操作本专利技术为水溶性液体，使用时倒于熔融金属液面即可，而且本专利技术采用张力扩散技术而加有表面活性物质，在两种液体接触时，会产生亲/疏双向分子键，减小熔融金属表 面张力，同时推动抗氧化还原液体自动快速扩散，而其他现有产品则须外加机械力(搅拌) 等才能铺满整个液面；所以采用本专利技术抗氧化还原剂只要在几个点加入即可，产品会迅速 “智能”地向未覆盖区域扩散和流动，3 5秒后抗氧化还原剂即会铺满整个液面；同时，因 产品为浮于熔融液体表面持续起作用，所以加入的量不要求非常精确，这样也便于作业。C:能同时起到防氧化和主动还原作用现有各种还原方法通常只能起到一种作用，如充氮隔离保护法只能起防止氧化作 用；金属颗粒/还原粉等只能起到还原功能，而防止氧化功能没有。而本专利技术为液态，轻于熔融金属液体，可铺满整个流动液面从而隔绝空气(氧 气)，有效防止氧化。同时，本专利技术中含有活性物质和有机酸，可分散金属浮渣的内部引力， 主动打散结构，还原有用金属回到容器中。D.辅助提升结合能力使用本专利技术的抗氧化还原剂，一方面减少了金属浮渣，熔融金属液体流动性更顺 畅；另一方面，本专利技术中含有的活性物质(表面活性剂)可降低液面表面张力，增加熔融金 属的流动性、扩散性，从而促进熔融金属的结合或附着质量，从而使本工序所要达到的结合 或附着水平大大提高，这是本专利技术的一大特色。这也是现有的其他几种还原剂或方法所不 具备或效能达不到的。E 成本低廉，性价比高因本专利技术采用了新型价廉活性成分，而且还原效率非常高，约在95%左右，所以单 位还原金属成本大大低与其他方法。经测算，可节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性熔融金属抗氧化还原剂，其特征在于：组份包括壬基酚聚氧乙烯醚、苹果酸、柠檬酸和水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严永农，
申请(专利权)人：严永农，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]