專利名稱：不銹鋼的防腐處理劑及防腐處理方法

　　技術領域：

　　本發明是關于不銹鋼表面防腐處理劑，以及應用這些防腐劑的防腐處理方法，特別是關于有利于提高在苛刻的環境下不銹鋼表面的耐腐蝕性的防腐處理劑以及防腐處理方法。

　　根據從前的技術可知，為了抑制或者防止金屬表面的腐蝕，可用無機和有機等各種腐蝕抑制劑和防腐處理劑來進行金屬表面的防腐覆蓋或防腐蝕處理。

　　在金屬當中，雖然已經知道鉻含量高的不銹鋼具有很好的耐腐蝕性，但是即使是這樣的不銹鋼，如果在強酸或強堿的條件下，或者即使在弱酸或弱堿若長時間放置，表面也將逐漸地被腐蝕。象這樣的不銹鋼材的腐蝕，不僅將成為導致材料損傷的原因，同時當不銹鋼材料用作化學反應的反應容器或者是保存容器等時，由于腐蝕而生成的物質也將會成為雜質污染容器中的物質。

　　羥胺鹽(NH2OH A，A是硫酸，磷酸，鹽酸等酸)，比如可以通過亞硫酸氫鈉和亞硝酸鈉在水溶液中的反應，在生成羥胺二磺酸鈉水溶液后，加水分解可以制得，其為無論在固體狀態還是在水溶液中都穩定的化合物。到目前為止羥胺鹽一般被用作化學反應原料，除此之外，當化學上非常不穩定的羥胺在化學藥品和電子材料的加工，洗凈中有用時，根據需要，羥胺鹽也被用作調制游離羥胺。

　　作為鐵等防腐處理的一個方法，金屬表面通過用酸性磷酸鹽水溶液處理的磷酸鹽處理方法是已知的。比如，在美國專利第4149909號，第4865653號以及第5597465號的說明書中；歐洲專利第0695817A1號以及第0315059A1號的公報中；以及國際專利第WO93/03198號和第WO93/20259號的公報中，都敘述了將鐵和鋅等金屬浸泡在磷酸鋅和磷酸鐵的水溶液中，在它們的表面形成磷酸鹽被膜而防止腐蝕的方法。據記載，在做這種處理時，以促進磷酸鹽被膜的形成為目的而在磷酸鹽水溶液中加入的硫酸羥胺等羥胺鹽，最多只有幾個重量％的量。

　　本發明是提供在苛刻的環境下能提高不銹鋼的耐腐蝕性的有用的防腐處理劑以及使用這些防腐劑的防腐處理方法。

　　發明概述本發明者對于在酸和堿等苛刻環境中即使長時間放置也能使不銹鋼表面不發生腐蝕的防腐處理劑以及防腐處理方法進行反復研究，結果發現，用羥胺鹽的水溶液作為防腐處理劑，如果在該水溶液與不銹鋼表面接觸的狀態下加熱，發現能得到具有極高耐腐蝕性的不銹鋼表面，從而完成了本發明。

　　本發明是由羥胺鹽構成的不銹鋼表面的防腐處理劑。

　　此外，本發明是在不銹鋼表面與上述羥胺鹽防腐劑接觸的狀態下、在50℃以上的溫度下加熱的防腐處理方法。

　　本發明的不銹鋼表面用羥胺鹽防腐處理劑優選下述形態。

　　(1)羥胺鹽是硫酸羥胺鹽或者磷酸羥胺鹽。

　　(2)由含有0.2-50重量％范圍的羥胺鹽的水溶液組成的防腐處理劑。

　　實施本發明的最佳形態本發明的羥胺鹽防腐處理劑，一般由羥胺鹽的水溶液組成，它的濃度在0.2-50重量％范圍。優選濃度在5-20重量％范圍。作為羥胺鹽可以舉出硫酸羥胺鹽、磷酸羥胺鹽、以及鹽酸羥胺鹽。特別優選硫酸羥胺和磷酸羥胺。這些羥胺鹽可以通過上述眾所周知的方法進行制備而得到。

　　本發明的用羥胺鹽水溶液進行的不銹鋼防腐處理是這樣進行的，一般用羥胺鹽水溶液浸泡不銹鋼后，在常壓下、50℃以上的溫度下進行加熱處理。雖然處理的時間因羥胺鹽水溶液的濃度和處理溫度等的不同而有所不同，但一般來說至少3分鐘以上，優選1～20小時。此外，使用高壓釜等，在比沸點100℃高的溫度下加熱也是可行的。處理溫度一般在60℃～160℃的范圍。

　　可適用于本發明防腐處理的不銹鋼一般無論組成如何都是可行的，優選鎳或鉻含量高的不銹鋼。按本發明進行的防腐處理可以抑制不銹鋼在苛刻環境下的腐蝕，有效地防止由于腐蝕而產生雜質的混入和污染。例如，對作為醫藥品和電子材料洗凈劑有用的游離(即，不稱為鹽狀態)羥胺的水溶液進行蒸餾，得到高純度的這種溶液時，預先對不銹鋼蒸餾裝置進行上述防腐處理，就能有效地防止由腐蝕性很強的羥胺引起的腐蝕，從而能防止來自裝置的雜質的混入和污染。

　　(1)SUS304L不銹鋼(組成鐵約73％、鎳約9％、鉻約18％)(2)SUS316L不銹鋼(組成鐵約70％、鎳約12％、鉻約16％、鉬約2％)(3)SUS310S不銹鋼(組成鐵約57％、鎳約19％、鉻約24％)在耐熱螺口玻璃瓶中，加入10重量％的硫酸，再加入經防腐處理過的試驗片后，將此耐熱螺口玻璃瓶在80℃的恒溫槽中放置一定的時間。然后將試驗片取出洗凈、干燥后，通過測定試驗片的重量來進行耐腐蝕試驗。為了比較，用沒有經過防腐處理過的試驗片也進行同樣的耐腐蝕試驗。所得的實驗結果歸納在表1～3。

　　表1(1)SUS304L試驗時間 8小時處理 24小時處理 無處理(hr) 重量(g) 重量(g)重量(g)0 16.4526 17.955818.55431 - - 18.23782416.4523 17.9557 -4416.4521 17.9556 -6816.4518 17.9554 -116 16.4517 17.9553 -164 16.4513 17.9548 -188 16.4513 17.9548 -236 16.4514 17.9554 -284 16.4516 17.9554 -380 - 17.9546 -529 - 17.9544 -表2(2)SUS316L試驗時間 8小時處理 無處理(hr)重量(g) 重量(g)0 18.2641 18.210324 18.1244 17.673344 18.0132 -

　　表3(3)SUS310S試驗時間 8小時處理 無處理(hr)重量(g) 重量(g)0 17.3690 17.54891 - 17.41918 17.3690 -23 17.3686 -47 17.3687 -71 17.3685 -95 17.3688 -11917.3686 -16117.3684 -20917.3683 -28117.3685 -32917.3681 -45517.3679 -

　　防腐處理后的試驗片進行和實施例1同樣的耐腐蝕性試驗。所得實驗結果如表4～6所示。

　　表4(1)SUS304L試驗時間8小時處理 無處理(hr) 重量(g) 重量(g)0 15.594318.55431 - 18.237824 15.5944 -44 15.5940 -68 15.5937 -11615.5935 -16415.5931 -18815.5931 -23615.5935 -28415.5937 -38015.5930 -52915.5929 -表5(2)SUS316L試驗時間 8小時處理 無處理(hr) 重量(g) 重量(g)0 18.2045 18.210324 18.0672 17.6733

　　44 17.9527-表6-1(3)SUS310S試驗時間8小時處理 無處理(hr) 重量(g) 重量(g)0 17.790017.54891 - 17.41918 17.7901 -24 17.7897 -47 17.7897 -71 17.7895 -95 17.7898 -119 17.7896 -167 17.7892 -215 17.7894 -287 17.7895 -335 17.7888 -455 17.7889 -628 17.7887 -

　　表6-2(3)SUS310S試驗時間24小時處理 無處理(hr) 重量(g) 重量(g)0 17.9786 17.54891 -17.419124 17.9787-44 17.9788-68 17.9785-116 17.9782-164 17.9784-236 17.9784-284 17.9779-335 17.9777-表6-3(3)SUS310S試驗時間 72小時處理 無處理(hr) 重量(g)重量(g)0 17.5712 17.54891 - 17.419119 17.5713 -67 17.5710 -

　　11517.5711-18717.5711-23517.5707-35517.5707-52817.5706-

　　防腐處理后的試驗片進行和實施例1同樣的耐腐蝕性試驗。所得實驗結果如表7所示。

　　表7(3)SUS310S試驗時間 3小時處理 無處理(hr) 重量(g) 重量(g)0 17.1045 17.54891 - 17.4191124 17.1041 -

　　防腐處理后的試驗片進行和實施例1同樣的耐腐蝕性試驗。所得實驗結果如表8和9所示。

　　表8(1)SUS304L試驗時間 8小時處理 無處理(hr) 重量(g) 重量(g)0 17.958818.55431 - 18.237812417.9583 -表9(3)SUS310S試驗時間 8小時處理 無處理(hr)重量(g) 重量(g)0 35.507417.54891 - 17.419112435.5066 -表1～9所示結果表明，按本發明方法進行防腐處理過的不銹鋼在高溫的稀硫酸中浸泡數十小時乃至數百小時后，重量幾乎不變，幾乎沒有發生腐蝕現象。另一方面，沒有進行防腐處理過的不銹鋼在浸泡后1～24小時過程中，所有的不銹鋼表面又變黑又產生氣泡，發生嚴重腐蝕。從這些結果可以判明，用本發明的防腐處理劑以及防腐處理方法進行不銹鋼的防腐蝕處理是非常有效的。

　　生產上的利用可能性本發明的羥胺鹽防腐處理劑，對于用在顯著地提高不銹鋼，特別是含鉻不銹鋼的耐腐蝕性是有用的。另外，用本發明的防腐處理方法，不銹鋼在酸或堿等苛刻的環境中即使長時間放置也不會發生腐蝕現象，從而可以有效地防止因不銹鋼表面的腐蝕而產生的雜質的混入和污染。

　　權利要求

　　1.不銹鋼表面防腐處理劑，其由羥胺鹽組成。

　　2.根據權利要求1的羥胺鹽防腐處理劑，其特征在于，羥胺鹽是硫酸羥胺鹽或者磷酸羥胺鹽。

　　3.不銹鋼表面防腐處理劑，其由含有0.2-50重量％范圍的羥胺鹽的水溶液組成。

　　4.不銹鋼表面的防腐處理法，其特征在于，在不銹鋼表面與權利要求1～3中任一所述的防腐處理劑接觸的狀態下，在50℃以上的溫度下加熱。

　　5.根據權利要求4的不銹鋼表面防腐處理法，其特征在于，在50℃～200℃的溫度下加熱。

　　全文摘要

　　通過加熱與羥胺鹽水溶液相接觸的不銹鋼表面，能實現不銹鋼表面的防腐處理，顯著提高不銹鋼在苛刻環境下的耐腐蝕性能。

　　文檔編號C23F11/08GK1429281SQ01809442

　　公開日2003年7月9日 申請日期2001年3月23日 優先權日2000年3月24日

　　發明者今井是 申請人:日進化工株式會社