阅读说明：本技术 一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂及其制备方法 (Environment-friendly deformed steel bar surface antirust treating agent and preparation method thereof ) 是由 朱玉军 于 2019-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂,由如下浓度的原料组成：咪唑啉30mg/L-50mg/L,硝酸钇20mg/L-50mg/L,氯化锌3mg/L-10mg/L,钼酸铵3mg/L-5mg/L。本发明与现有技术相比,防锈性能优异,同时不影响螺纹钢与混凝土的握裹力性能,具有相当可观的经济效益和广阔的应用前景及市场空间。(The invention discloses an environment-friendly deformed steel bar surface antirust treating agent, which consists of the following raw materials in concentration: imidazoline 30mg/L-50mg/L, yttrium nitrate 20mg/L-50mg/L, zinc chloride 3mg/L-10mg/L, and ammonium molybdate 3mg/L-5 mg/L. Compared with the prior art, the invention has excellent antirust performance, does not influence the bond stress performance of the deformed steel bar and the concrete, and has considerable economic benefit, wide application prospect and market space.)

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂及其制备方法

技术领域

本发明属于钢铁制造领域，具体涉及一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂及其制备方法。

背景技术

热轧带肋钢筋俗称螺纹钢，是目前建筑用钢材量最大的钢材产品。螺纹钢作为钢筋混凝土的骨架材料，被广泛应用于桥梁、港口、大坝、码头、平台、公路、工业与民用建筑等各种现代化工程建设中。近年来, 为了生产低成本高强度钢筋，各钢铁企业大都采用了终轧后穿水冷却工艺。该工艺能在一定程度上改善组织，提高钢筋的机械性能，但该工艺存在着一个很大的缺点，即穿水冷却的螺纹钢在储存和运输过程中很容易生锈，这不仅严重影响了螺纹钢的表面质量，而且锈迹会造成螺纹钢表面与混凝土握裹强度降低，严重影响建筑质量，钢筋的锈蚀成为了影响建筑物持久性的主要因素。因此，越来越多的螺纹钢厂家采用化学处理剂对螺纹钢表面进行防锈防腐处理。

目前，现有技术已经公开了一些抑制金属表面腐蚀的水性处理剂技术方案，例如公布号为CN102633372A的中国专利申请，公开了一种海水循环冷却水无磷铜合金复合缓蚀剂及其制备和使用方法，包括预膜剂和正常运行缓蚀剂，所述预膜剂为有机唑类化合物，所述缓蚀剂由有机唑类化合物和无机盐组成。针对海水循环冷却工艺特点和系统经济运行要求，提出先采用高浓度的有机唑类多元预膜剂处理，再转入低浓度复配的正常运行缓蚀剂处理冷却海水的一种工艺，实现缓蚀剂高浓度快速成膜，低浓度维持运行修膜的目的，在浓缩倍数1.8～2.2间，控制铜合金腐蚀速率小于0.003mm/a。本发明的缓蚀剂产品原料来源广泛，溶解性良好，性价比高，低毒，环保型无磷，不污染海洋环境；与海水阻垢分散剂、菌藻抑制剂配伍性好。经试验研究，该铜合金复合缓蚀剂用于螺纹钢表面防锈处理的效果并不理想，同时会降低螺纹钢与混凝土的握裹力，从而影响螺纹钢的性能和质量。因此，在此基础上研发一种适用于螺纹钢表面防锈、同时不影响混凝土握裹性能的防锈处理剂具有重要意义。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂。为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉30mg/L-50mg/L，硝酸钇20mg/L-50mg/L，氯化锌3mg/L-10mg/L，钼酸铵3mg/L-5mg/L。

优选地，一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

本发明环保型螺纹钢表面防锈处理剂的制备方法，包括以下步骤：根据处理剂水溶液的体积称取需要的原料质量；用3-5倍质量的热乙醇将咪唑啉溶解，然后加入水中，再加入硝酸钇、氯化锌和钼酸铵，搅拌、静置30分钟即可。

本发明环保型螺纹钢表面防锈处理剂的使用方法：直接将原螺纹钢穿水工艺的水替换成本发明的环保型螺纹钢表面防锈处理剂即可，轧制后的螺纹钢穿过喷淋处理区域的时间不少于2s，以使螺纹钢表面均匀涂敷本发明处理剂，并通过螺纹钢的余温自然干燥。

本发明与现有技术相比，防锈性能优异，同时不影响螺纹钢与混凝土的握裹力性能，具有相当可观的经济效益和广阔的应用前景及市场空间。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

上述环保型螺纹钢表面防锈处理剂的制备方法，包括以下步骤：根据处理剂水溶液的体积称取需要的原料质量；用3倍质量的热乙醇将咪唑啉溶解，然后加入水中，再加入硝酸钇、氯化锌和钼酸铵，搅拌、静置30分钟即可。

对比例1：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：苯骈三氮唑40mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例1处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用苯骈三氮唑替代咪唑啉。

对比例2：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：2-巯基苯并噻唑40mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例2处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用2-巯基苯并噻唑替代咪唑啉。

对比例3：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：甲基苯骈三氮唑40mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例3处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用甲基苯骈三氮唑替代咪唑啉。

对比例4：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉80mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例4处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于咪唑啉的浓度为80mg/L，不在本发明的浓度值范围内。

对比例5：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉120mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例5处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于咪唑啉的浓度为120mg/L，不在本发明的浓度值范围内。

对比例6：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉200mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例6处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于咪唑啉的浓度为200mg/L，不在本发明的浓度值范围内。

对比例7：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉20mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例7处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于咪唑啉的浓度为20mg/L，不在本发明的浓度值范围内。

对比例8：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉10mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例8处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于咪唑啉的浓度为10mg/L，不在本发明的浓度值范围内。

对比例9：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，氯化镧30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例9处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用氯化镧替代硝酸钇。

对比例10：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸锆30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例10处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用硝酸锆替代硝酸钇。

对比例11：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸铈30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例11处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用硝酸铈替代硝酸钇。

对比例12：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，醋酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例12处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用醋酸钇替代硝酸钇。

对比例13：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇30mg/L，硫酸锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例13处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用硫酸锌替代氯化锌。

对比例14：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇30mg/L，葡萄糖酸锌5mg/L，钼酸铵4mg/L。

对比例14处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用葡萄糖酸锌替代氯化锌。

对比例15：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸钠4mg/L。

对比例15处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用钼酸钠替代钼酸铵。

对比例16：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸钾4mg/L。

对比例16处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用钼酸钾替代钼酸铵。

对比例17：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇30mg/L，氯化锌5mg/L，钼酸镁4mg/L。

对比例17处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于用钼酸镁替代钼酸铵。

对比例18：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇3mg/L，氯化锌30mg/L，钼酸铵6mg/L。

对比例18处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于硝酸钇3mg/L，氯化锌30mg/L，钼酸铵6mg/L。

对比例19：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇5mg/L，氯化锌4mg/L，钼酸铵30mg/L。

对比例19处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于硝酸钇5mg/L，氯化锌4mg/L，钼酸铵30mg/L。

对比例20：

一种环保型螺纹钢表面防锈处理剂，由如下浓度的原料组成：咪唑啉40mg/L，硝酸钇5mg/L，氯化锌17mg/L，钼酸铵17mg/L。

对比例20处理剂的制备方法同实施例1，不同之处在于硝酸钇5mg/L，氯化锌17mg/L，钼酸铵17mg/L。

对比试验1：露天耐候试验

在炎热夏季，对安徽淮南某螺纹钢企业生产的同一批螺纹钢产品进行如下对比试验：将未经防锈处理的穿水螺纹钢产品作为空白组，用实施例1、对比例1~20制得的防锈处理剂处理的螺纹钢试样作为试验组。每组样品数量为5根，长度约为5米（每根螺纹钢截取尾部500mm备用）。保证每组试验螺纹钢样品的穿水处理时间相同，轧钢过程的各项参数保持一致。试验组与空白组的区别仅在于用水性防锈剂代替原穿水工艺。然后将上述22组螺纹钢试样同时平放在同一地点的开阔户外大气环境中露天放置2个月。在这两个月中降雨6场，雨水天气共计18天。在试验过程中，每天观察钢铁表面生锈情况，并在2个月试验完成时记录最终防锈情况，结果见表1（优：锈蚀面积≤5%，一般：5<锈蚀面积≤20%，差：20<锈蚀面积≤50%，极差：锈蚀面积>50%）。

对比试验2：螺纹钢混凝土握裹性能试验

取上述未经处理和经不同防锈剂处理的22组备用500mm螺纹钢试验样品，将螺纹钢样品预埋在150mm×150mm×150mm的混凝土试块中，按行业标准混凝土试件的成型和养护方法养护后龄期后，依据DL/T 5150-2001《水工混凝土试验规程》进行钢筋与混凝土握裹强度检验，每组取5根试验结果的平均值，结果见表1。

表1 对比试验结果

从表1的对比试验结果可以看出，本发明实施例1的环保型螺纹钢表面防锈处理剂，对螺纹钢进行表面处理后，露天耐候试验显示其具有优异的防锈效果，同时不影响螺纹钢与混凝土的握裹力性能；对比例1-3的防锈处理剂分别用苯骈三氮唑、2-巯基苯并噻唑和甲基苯骈三氮唑替代咪唑啉，防锈性能和混凝土握裹力性能均大幅度下降；对比例4-6的防锈处理剂分别提高了咪唑啉的浓度，使其不在本发明的浓度值范围内，虽然防锈性能优异，但是混凝土握裹力性能大幅度下降；对比例7-8的防锈处理剂分别降低了咪唑啉的浓度，使其不在本发明的浓度值范围内，虽然混凝土握裹力性能优异，但是防锈性能明显下降；对比例9-12的防锈处理剂分别用氯化镧、硝酸锆、硝酸铈和醋酸钇替代硝酸钇，防锈性能和混凝土握裹力性能均降低；对比例13-14的防锈处理剂分别用硫酸锌和葡萄糖酸锌替代氯化锌，防锈性能和混凝土握裹力性能均降低；对比例15-17的防锈处理剂分别用钼酸钠、钼酸钾和钼酸镁替代钼酸铵，防锈性能和混凝土握裹力性能均降低；对比例18-20的防锈处理剂分别采用了不同浓度的硝酸钇、氯化锌和钼酸铵，防锈性能和混凝土握裹力性能均降低。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。