CN101016497A - 一种静电喷涂防锈油 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静电喷涂防锈油，以解决普通碳钢板表面产生腐蚀的问题。该防锈油由70.0～90.0重量％基础油、5.0～29.0重量％防锈剂、0.1～5.0重量％雾化性能改进剂和0.1～5.0重量％抗氧化剂组成。本发明防锈油具有生产成本低、闪点高、可洗性良好和表面张力较低等优点。

Description

一种静电喷涂防锈油
技术领域
本发明属于金属表面技术处理领域，涉及一种普通碳钢板封存用静电喷涂防锈油。
背景技术
随着现代机械、国防、汽车制造等行业的迅猛发展，对金属板材的需求量越来越大，对板材表面质量的要求也随之提高，因此金属板材防腐已成为金属部件在生产、运输、贮存过程中的一个重要环节。在钢板防锈方面，钢板封存防锈油作为暂时性防护是一种较理想、有效的防护方法。早期钢板防锈油的涂覆方式为辊式涂油。辊式涂油是通过毡辊直接向带钢表面涂油，其缺点是油耗大、涂油不均，极易造成钢板的局部锈蚀。为了解决涂油不均造成的钢板锈蚀问题，国内各大冷轧厂从二十世纪90年代开始采用静电涂油技术。静电涂油是通过高压静电场的作用使油滴雾化，并使雾化后的油微粒带负电、钢板带正电，而使油微粒被吸附到钢板表面。静电涂油具有涂油质量高、涂油均匀、节油效果显著，能改善生产环境等优点。由于静电涂油机采用高压静电作用使油雾化，要求油液易于带电，同时要求室温时油液电阻不小于600千欧，击穿电压不小于20千伏，油液闪点不小于140℃，否则会使操作人员的人身安全和设备安全可靠性降低，并要求油中的水分含量小于0.025％。此外静电涂油机的特殊结构，还要求油中的杂质含量不大于0.005％，杂质粒径不大于0.01毫米，以保证供油系统滤油器及电磁换向阀芯杆不被杂质堵塞，涂油机喷油刀梁狭缝不被杂质堵塞，保证涂油机正常工作和油液喷涂均匀。
美国专利U.S.6919302描述了一种用油基组成物对金属钢板暂时性处理的方法，即使用碳数小于18的脂肪酸酯和脂肪酸胺盐的混合物对钢板进行处理，处理方式采用静电涂油机喷涂，处理后的钢板具有良好的润滑性能和防锈性能，并可以不涂冲压油而直接进行冲压加工，该油基组成物可以替代传统的轧制油和冲压油。该专利所描述的油基组成物，其主要性能侧重于润滑性能，兼有一定的防锈性能，此外该组成物含有80～95％的脂肪酸酯，成本较高，不适合用于普通碳钢板的封存防锈。
中国专利CN1467271A公开了一种新型抗静电软膜防锈油，它是以溶剂油、150SN、25#变压器油为基础油，以机油、凡士林、石蜡、氧化石油脂、HYB、人造松香为成膜剂，以701、703、705、746为防锈剂，添加少量添加剂组成的。由于添加了溶剂油和成膜剂，涂油后的钢板上形成一层软膜，增加了钢板抗盐雾和潮湿的能力。但是，该防锈油使用的溶剂油闪点很低，安全性较差，在使用环境中对电器设备、操作人员以及整个生产环境都构成威胁。此外，涂油后的钢板上的溶剂油挥发之后，在钢板上形成的软膜在脱脂过程中不易清除。该专利所公开的抗静电软膜防锈油，其油品的清洁程度采用一般油液的机械杂质指标进行控制，不能精确具体地表示出油液的杂质含量和大小。
发明内容
本发明为了解决现有技术中防锈油闪点低和可洗性能差等缺点，而提供一种新的静电喷涂防锈油，以有效解决普通碳钢板表面产生腐蚀的问题。
本发明提供的静电喷涂防锈油，由下述组分组成：
(A)基础油          70.0～90.0重量％
(B)防锈剂          5.0～29.0重量％
(C)雾化性能改进剂  0.1～5.0重量％
(D)抗氧化剂        0.1～5.0重量％
其中各组分百分含量均以静电喷涂防锈油总重量计。
所述组分(A)为40℃时粘度为6～32mm2/s的中性矿物油，如60SN、75SN、100SN、150SN，或者是它们的调和物，优选60SN、75SN。该组分优选含量是75.0～85.0重量％。
所述组分(B)为选自下述物质中的一种或一种以上：1)天然或合成的石油磺酸碱金属或碱土金属盐；2)羊毛酯衍生物及合成酯类；3)合成类的C16～C22的二元高分子羧酸或酰基取代的肌氨酸；4)分子量为300～750的高分子羧酸盐类；和5)含氮的单杂环苯稠杂环类化合物。如石油磺酸钠、石油磺酸钙、石油磺酸钡；羊毛酯镁皂、磺化羊毛酯钙皂、丁三醇酯、烃基丁二酸酯、山梨糖醇单油酸酯；烷基丁二酸、烯基丁二酸、羟基脂肪酸、N-油酰肌氨酸；环烷酸皂、氧化石油酸皂、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐；苯骈三氮唑、甲基三氮唑和α-巯基苯并噻唑等。优选是石油磺酸钡、石油磺酸钠、石油磺酸钙、磺化羊毛酯钙皂、壬基萘磺酸钡、烯基丁二酸酯、烯基丁二酸、N-油酰肌氨酸、氧化石油脂钡皂、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐和苯骈三氮唑等。该组分优选含量为11～22.0重量％。
所述组分(C)为油溶性的非离子表面活性剂，如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或山梨醇脂肪酸酯类等，优选憎水基的失水山梨醇脂肪酸酯或碳数为8～12的烷基酚聚氧乙烯醚。该组分优选含量为0.5～2.0重量％。
所述组分(D)为选自酚类、胺类和硫磷酸盐类抗氧化剂中的一种或一种以上，如2，6-二叔丁基-4-甲酚、烷基二苯胺或二烷基二硫代磷酸锌等，优选2，6-二叔丁基-4-甲酚，该组分优选含量为0.5～2.0重量％。
本发明静电喷涂防锈油的生产方法是：先在反应釜中加入基础油，加温至110～130℃，脱水后加入防锈剂，在此温度下保温搅拌1～3个小时，降温至65～85℃后再加入抗氧化剂和雾化性能改进剂，搅拌0.5～1.5个小时过滤，即得本发明所述静电喷涂防锈油。
本发明主要用于普通碳钢板表面的防锈，使用时将本发明防锈油直接喷涂在普通碳钢板表面上即可。
本发明所提供的静电喷涂防锈油，采用40℃时粘度为6～32mm2/s的中性矿物油做基础油，且不加入溶剂油，因而降低了生产成本，改善了静电喷涂防锈油的闪点，提高了电安全性能，使静电喷涂防锈油的凝点不高于-25℃，满足冬季严寒地区的使用要求。通过采用可洗性较好，极性适中的防锈添加剂进行配伍，改善静电喷涂防锈油的可洗性能，提高可洗率；通过添加雾化性能改进剂来降低静电喷涂防锈油的表面张力，改善静电喷涂防锈油在静电场中的雾化效果；因此本发明与现有技术相比具有较低的生产成本、较高的闪点、良好的可洗性和较低的表面张力，从而使雾化性能更好，喷涂均匀，在钢板上的铺展性能好，形成的油膜薄而均匀，避免了油膜不均匀造成的氧浓度差异所引起的腐蚀，对钢板具有良好的防护作用。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不限制本发明。
实施例中所使用百分含量均为重量百分含量。
实施例1
在反应釜中加入75SN 85.0％，升温至120℃脱水后加入石油磺酸钙5.0％、石油磺酸钡4.0％、石油磺酸钠2.0％，保温搅拌2个小时后，降温至75℃，加入失水山梨醇单油酸酯1.5％、苯骈三氮唑0.5％，2，6-二叔丁基-4-甲酚2.0％，保温搅拌0.5个小时，检验合格后过滤出料。
实施例2
100SN 79.5％，烯基丁二酸8.0％，十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐5.0％，石油磺酸钠5.0％，壬基酚聚氧乙烯醚1.0％，甲基三氮唑0.5％，二烷基二苯胺1.0％，生产方法同实施例1。
实施例3
150SN 72.0％，石油磺酸钙15.0％，石油磺酸钠5.0％，烯基丁二酸酯5.0％，失水山梨醇单硬脂酸酯2.0％，2，6-二叔丁基-4-甲酚1.0％，生产方法同实施例1。
实施例4
75SN 75.5％，羊毛酯镁皂10.0％，N-油酰肌氨酸5.0％，环烷酸锌6.0％，辛基酚聚氧乙烯醚2.0％，2，6-二叔丁基-4-甲酚0.5％，α-巯基苯并噻唑1.0％，生产方法同实施例1。
实施例5
75SN 82.0％，磺化羊毛酯钙皂8.0％，失水山梨醇单油酸酯5.0％，氧化石油钡皂4.0％，苯骈三氮唑0.5％，2，6-二叔丁基-4-甲酚0.5％，生产方法同实施例1。
实施例6
60SN 30.0％，75SN 47.0％，壬基萘磺酸钡10.0％，石油磺酸钙5.0％，石油磺酸钠5.0％，苯骈三氮唑0.5％，辛基酚聚氧乙烯醚1.0％，失水山梨醇单棕榈酸酯0.5％，二烷基二硫代磷酸锌1.0％，生产方法同实施例1。
实施例7
75SN 81.5％，十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐5.0％，羊毛酯镁皂8.0％，石油磺酸钡3.0％，脂肪醇聚氧乙烯醚1.5％，2，6-二叔丁基-4-甲酚1.0％，生产方法同实施例1。
对比例
在反应釜中加入25#变压器油75.0％，加热到130℃，加入人造松香1.0％，T701防锈剂3.0％，T703防锈剂1.0％，T705防锈剂3.0％，T746防锈剂4.0％，保温搅拌2个小时后，加入凡士林3.0％，搅拌0.5个小时后降温至70～80℃，加入200#溶剂油10.0％，搅拌0.5个小时后出料。
在实验室用国标GB/T265等检测方法对实施例1、3、6和对比例的产品性能进行检测，检测结果如表1所示。
表1  实施例及对比例产品性能比较
  实施例1   实施例3   实施例6   对比例   标准方法
   外观及油基稳定性   棕红色均匀溶液   黄色均匀溶液   目测
  运动粘度(40℃)/mm2·s   16.32   34.76   12.83   11.02   GB/T265
  水分/％   无   无   无   无   GB/T260
  机械杂质/％   无   无   无   无   GB/T511
  开口闪点/℃   155   206   153   112   GB/T3536
  凝点/℃   -25   -25   -25   -3   GB/T510
清洁度等级 8 8 8 10 NAS1638
  击穿电压/KV   35   36   35   46   GB/T507
  盐雾试验/35±1℃，45#钢片零级/h   120   120   120   120   SH/T0081
  湿热试验/49±1℃，45#钢片零级/h   480   600   600   336   GB/T2361
  叠片试验/49±1℃，45#钢片，168h/级 合格 合格 合格 合格 GB/T2361
  可洗性/％   98.5   97.6   98.0   95.1   ZBY43003
由表1的检测结果可知：本发明所提供的实施例1、3、6的开口闪点和击穿电压较对比例高，在使用过程中的安全性能好；凝点较对比例低，可以满足严寒地区冬季使用的要求；清洁度等级较对比例低，油品的清洁度情况较对比例好，能保证供油系统和涂油机喷油刀梁狭缝不被杂质堵塞；抗湿热试验时间较对比例长，防锈性能好于对比例；可洗性高于对比例，涂油后的钢板在后加工处理过程中，表面上的本发明易于去除，不会影响钢板后处理效果。
在普通碳钢板的精整工序中，用静电涂油机将本发明直接喷涂在普通碳钢板表面上，涂油后的钢板表面油膜均匀透明，涂油后的钢板按照包装要求包装后，在包装完好的情况下，按照正常储存和运输条件能保持3～9个月不生锈。

Claims (9)

1.一种静电喷涂防锈油，其特征在于由下述组分组成：
(A)基础油            70.0～90.0重量％
(B)防锈剂            5.0～29.0重量％
(C)雾化性能改进剂    0.1～5.0重量％
(D)抗氧化剂          0.1～5.0重量％
其中各组分百分含量均以静电喷涂防锈油总重量计；
所述组分(A)为40℃粘度为6～32mm2/s的中性矿物油；组分(B)为至少选自下述物质中的一种：1)天然或合成的石油磺酸碱金属或碱土金属盐；2)羊毛酯衍生物及合成酯类；3)合成类的C16～C22的二元高分子羧酸或酰基取代的肌氨酸；4)分子量为300～750的高分子羧酸盐类；和5)含氮的单杂环苯稠杂环类化合物；组分(C)为油溶性的非离子表面活性剂；组分(D)为选自酚类、胺类和硫磷酸盐类抗氧化剂中的一种或一种以上。
2.根据权利要求1所述的静电喷涂防锈油，其特征在于：所述组分(A)的含量为75.0～85.0重量％，组分(B)的含量11～22.0重量％，组分(C)的含量为0.5～2.0重量％，组分(D)的含量为0.5～2.0重量％。
3.根据权利要求1所述的静电喷涂防锈油，其特征在于：组分(B)为至少选自石油磺酸钠、石油磺酸钙、石油磺酸钡、羊毛酯镁皂、磺化羊毛酯钙皂、丁三醇酯、烃基丁二酸酯、山梨糖醇单油酸酯、烷基丁二酸、烯基丁二酸、羟基脂肪酸、N-油酰肌氨酸、环烷酸皂、氧化石油酸皂、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐；苯骈三氮唑、甲基三氮唑和α-巯基苯并噻唑中的一种或一种以上。
4.根据权利要求3所述的静电喷涂防锈油，其特征在于：组分(B)为至少选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、石油磺酸钙、磺化羊毛酯钙皂、壬基萘磺酸钡、烯基丁二酸酯、烯基丁二酸、N-油酰肌氨酸、氧化石油脂钡皂、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐和苯骈三氮唑中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的静电喷涂防锈油，其特征在于：组分(C)为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或山梨醇脂肪酸酯类。
6.根据权利要求5所述的静电喷涂防锈油，其特征在于：组分(C)为憎水基的失水山梨醇酯脂肪酸酯或碳数为8～12的烷基酚聚氧乙烯醚。
7.根据权利要求1所述的静电喷涂防锈油，其特征在于：组分(D)为选自酚类、胺类和硫磷酸盐类抗氧化剂中的一种或一种以上。
8.根据权利要求7所述的静电喷涂防锈油，其特征在于：组分(D)为2，6-二叔丁基-4-甲酚和/或烷基二苯胺或二烷基二硫代磷酸锌。
9.根据权利要求8所述的静电喷涂防锈油，其特征在于：组分(D)为2，6-二叔丁基-4-甲酚。
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