【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属表面处理，具体涉及一种除锈剂载体及其制备和使用方法。
技术介绍
1、本节中的陈述仅提供与本申请公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
2、由于多数金属化学性质活泼，在空气中极易发生氧化腐蚀，使得其表面产生锈蚀层。生锈不仅会影响金属器件的外观形貌，还会对金属器件的物化性能造成严重的影响。金属腐蚀每年给国民经济造成了巨大的经济损失，甚至带来灾难性的事故，浪费宝贵的资源与能源。据统计，在国民经济各部门中，每年都有大量的金属构件和设备因腐蚀而报废。每年由于腐蚀造成的损失约占国民经济总产值的2％～4％。由于氧化腐蚀是从金属表面由外向内逐渐发展的，金属表层发生严重氧化腐蚀后，其基材内部一般未发生严重的腐蚀。因此，多数发生腐蚀的金属构件和设备，在去除表面锈蚀层后，仍可恢复其产品价值并继续使用。基于此，开发有效金属除锈技术，降低氧化腐蚀对金属器件带来的持续损害，减少环境污染，提高金属资源利用率，将推动国民经济的可持续发展。
3、目前，在金属除锈领域常用的除锈法主要包括机械除锈法、激光除锈法及化学除锈法。
4、机械除锈法包括磨抛、喷砂、喷丸和高压喷射等技术，由于是通过物理作用将氧化物层从金属基材表面剥离，因此，该种方法对大型结构、设备的表面除锈较为方便快捷，但该种除锈法容易导致金属表面发生一定程度的变形，难以满足部分设备对尺寸的高精度要求，此外，机械除锈法无法保证除锈均匀彻底，部分区域容易继续发生点蚀。
5、激光除锈技术是利用高频高能激光脉冲照射工件表面，锈层可瞬间吸收聚焦的
6、传统化学除锈法则是将待除锈金属工件浸泡在相应的除锈溶液中，利用溶液中的酸性或中性除锈剂等化学物质与工件表面的氧化皮及锈蚀产物等发生化学反应，使氧化皮及锈蚀产物等溶解到溶液中，达到除锈效果。因此，该种方法对小型结构、设备除锈速度快、效果明显，对于形状复杂的零件，可以除去一些内孔、内腔等死角处的锈蚀。但是除锈过程中会产生大量的废液，尤其是对于一些含有毒有害金属离子的除锈废液，后期处理成本较高，有违绿色环保的发展理念。此外，对于超大器件的除锈，使用湿纸巾或纱布之类吸液材质覆盖或者包裹工件表面，虽然可以减少除锈溶液的使用，但对于较厚的锈蚀层和复杂结构部位的除锈效果较差，且会产生较多的金属废液。
7、现有技术公开了一些除锈剂，但或都存在除锈种类单一，效率低，附着力太差或附着力太强，成膜时间长或难以揭除等问题，影响使用效果。
8、例如，现有技术：一种金属表面除油除锈剂，公开了如下内容：除锈剂制备重量份计的如下组分：盐酸2～4份、磷酸5～10份、草酸3～6份、冰醋酸3～5份、柠檬酸2～4份、聚乙烯醇3～4份、六次甲基四胺1～2份、环氧乙烷2～3份、乙二醛1～2份、硬酯酸镁2～3份、甘油2～4份、硫脲2～4份、钼酸铵2～4份、聚天冬氨酸1～2份、edta-na22～4份、乙二胺四亚甲基膦酸钠1～2份、聚马来酸钠1～3份、羟基乙叉二磷酸2～3份、表面活性剂2～6份、水70～100份。该现有技术中的除锈剂为液态，需要进行擦洗或浸泡等步骤，难以对结构复杂的表面或垂直的表面产生黏附，除锈过程繁琐，耗费人力；
9、现有技术：基于复合高分子有机酸金属表面除锈剂，公开了基于复合高分子有机酸金属表面除锈剂，由以下重量份数的原料组成：丙烯酸树脂20-40份、聚乙烯醇2-5份、草酸2-5份、乙二胺四亚甲基膦酸钠3-5份、钝化剂5-8份、锈转化剂3-5份、去离子水30-40份、聚乙二醇高聚合物1-3份、十二醇硫酸钠1-3份、三乙醇胺1-2份。但该除锈体系具有极强的附着力，与防锈底漆、面漆能结合后难以将其从除锈后的金属表面揭除，不便于后续金属表面改性研究。
10、现有技术：一种金属除锈剂及其制备方法，中公开了一种金属除锈剂，包括下列质量份的原料配制而成：聚乙烯醇4～6份，硫酸钠0.8～1.2份，氯化钙0.8～1.0份，淀粉2～4份，浓度为65～80％的磷酸32～37份，浓度为32～38％的盐酸18～23份，水100份。该现有技术除锈后成膜性差，残留在待除锈表面难以揭除，需要用粗布蘸水擦洗才可清除，操作繁琐。
11、现有技术：一种除锈蜡中公开了除锈蜡由以下重量份的原料制成：费托蜡30-80份、聚乙烯蜡1-5份、聚丙烯蜡1-5份、聚乙烯醇3-4份、盐酸2-4份、柠檬酸1-3份、六次甲基四胺1-2份、聚天冬氨酸1-2份、吐温80为1-2份。该现有技术除锈后会在金属表面形成一层蜡质层，无法从金属表面剥离，需要清洗才可去掉除锈成分，后处理复杂。
12、现有技术：一种鎏金层铜锈凝胶除锈剂，中公开了一种鎏金层铜锈凝胶除锈剂，该凝胶除锈剂的质量百分比组成为：卡波姆940为1.0％～4.0％、聚乙烯醇1799型1.0％～4.0％、弱碱0.01％～0.05％、硼砂0.005％～0.015％、弱酸0.005％～0.015％、半胱氨酸0.005％～0.015％、余量为水。该专利技术主要实现对赤铜矿、孔雀石和蓝铜矿等铜锈的高效去除，除锈效果单一，不具备对多种腐蚀层清除性能。此外，该专利技术所制备的除锈凝胶除锈成膜时间较长，效率较低。
13、综上所述，现有技术的除锈剂均难以解决除锈操作复杂，除锈效率低，对复杂表面难以处理的问题，处理过程不环保等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对目前除锈方式难以处理复杂表面并且会产生大量含有害金属离子的除锈废液的问题，提供了一种除锈剂载体及其制备和使用方法，在高效简捷可控地清除金属表面厚重氧化腐蚀层，恢复基底原表面金属光泽的同时，解决传统除锈方法操作复杂、成本较高、易产生大量有毒有害废液/气溶胶等问题，将除锈后产生的废弃物转化为固体可燃废物，减少除锈过程对环境污染。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种除锈剂载体，由至少一种具有可形成氢键的基团的水溶性高分子聚合物制备得到，所述水溶性高分子聚合物能够耐ph为1～4的酸溶液，溶剂挥发固化成能够形成稳定的固化膜。
4、优选地，所述稳定的固化膜是指：固化后能够从待除锈金属表面完整揭下，具体的理化数据为：未加除锈剂时固化成膜拉伸强度达0.8～3.0mpa，延伸率为400％～900％；加除锈剂时固化后成膜拉升强度达0.5mpa～2.0mpa，延伸率为300％～800％。除锈膜力学性能好，可直接从金属表面揭除，便于收集后处理。
5、制备出的除锈剂载体为凝胶状，便于涂抹附着于待除锈表面，对于复杂结构的表面也能够本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种除锈剂载体，其特征在于，包括至少一种具有可形成氢键基团的水溶性高分子聚合物，所述水溶性高分子聚合物能够耐pH为1～4的酸溶液，溶剂挥发固化后可形成稳定的固化膜。
2.根据权利要求1所述的一种除锈剂载体，其特征在于，所述可形成氢键的基团为：羟基、羧基或氨基中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种除锈剂载体，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物包括聚乙烯醇和/或聚乙烯吡咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的一种除锈剂载体，其特征在于，还包括可促进除锈凝胶成膜以及提高膜的力学性能的功能材料，
5.根据权利要求4所述的一种除锈剂载体，其特征在于，所述功能材料包括：甘油、带环氧基团/氨基基团的硅烷偶联剂、聚乙酸乙烯乳剂或带有亲水基团的不饱和单体化合物。
6.如权利要求5所述的一种除锈剂载体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种除锈剂载体的制备方法，其特征在于，步骤1还包括如下子步骤：
8.根据权利要求7所述的一种除锈剂载体的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1具体为：称
9.如权利要求1-5任一项所述的一种除锈剂载体的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种除锈剂载体的使用方法，其特征在于，所述金属为纯铁、碳钢片、铝合金或镁合金。
...【技术特征摘要】
1.一种除锈剂载体，其特征在于，包括至少一种具有可形成氢键基团的水溶性高分子聚合物，所述水溶性高分子聚合物能够耐ph为1～4的酸溶液，溶剂挥发固化后可形成稳定的固化膜。
2.根据权利要求1所述的一种除锈剂载体，其特征在于，所述可形成氢键的基团为：羟基、羧基或氨基中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种除锈剂载体，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物包括聚乙烯醇和/或聚乙烯吡咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的一种除锈剂载体，其特征在于，还包括可促进除锈凝胶成膜以及提高膜的力学性能的功能材料，
5.根据权利要求4所述的一种除锈剂载体，其特征在于，所述功能材料包括：甘油、带环氧基团/氨...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶展鹏，荣辉，杨瑞龙，张永彬，胡殷，陈志磊，朱康伟，董岸杰，张建华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，
类型：发明
国别省市：
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