CN102993803B - 一种含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡及其制备方法，其组成原料的重量份为：苯乙烯67-73、聚乙烯蜡35-40、二茂铁2-4、成膜树脂5-6、改性硅藻土2-4、邻苯二甲酸二丁酯9-11、椰油酸单乙醇酰胺0.7-0.9、氧化锌1.3-1.8、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1.2-1.4、三乙醇胺1.8-2.2、二甲基硅油3.5-4.5、高耐磨炭黑8-12、吐温80？2-4、抗氧剂DSTP？1.5-2.5和改性水溶性纳米级硅溶胶2-4；本发明的防锈蜡不仅具有良好的防锈性能，使用方便，而且原料中添加了改性水溶性纳米级硅溶胶和改性硅藻土，本发明的防锈蜡具有比同类产品更优异的耐温性能、表面光滑度，以及具有良好的流动性和耐盐雾性、耐湿热性。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡及其制备方法，属于金属防锈技术领域。
背景技术
钢铁类金属在自然存放条件下，因为环境和其它因素使部件容易锈蚀，从而降低或失去使用价值，造成安全事故和经济损失，我国每年因金属锈蚀所造成的直接经济损失数额巨大。
金属锈蚀从机理上主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀，产生锈蚀的原因有很多，如机械损伤、表面缺陷、内部缺陷、环境因素等，常见的腐蚀因素有接触空气、表面污染、电化学腐蚀和表面划伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡及其制备方法，本发明的防锈蜡不仅具有良好的防锈性能，使用方便，而且原料中添加了改性水溶性纳米级硅溶胶和改性硅藻土，本发明的防锈蜡具有比同类产品更优异的耐温性能、表面光滑度，以及具有良好的流动性和耐盐雾性、耐湿热性。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡，其组成原料的重量份为：苯乙烯67-73、聚乙烯蜡35-40、二茂铁2-4、成膜树脂5-6、改性硅藻土2-4、邻苯二甲酸二丁酯9-11、椰油酸单乙醇酰胺0.7-0.9、氧化锌1.3-1.8、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1.2-1.4、三乙醇胺1.8-2.2、二甲基硅油3.5-4.5、高耐磨炭黑8-12、吐温802-4、抗氧剂DSTP1.5-2.5和改性水溶性纳米级硅溶胶2-4。
含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡，其组成原料的重量份为：苯乙烯70、聚乙烯蜡38、二茂铁3、成膜树脂5.5、改性硅藻土3、邻苯二甲酸二丁酯10、椰油酸单乙醇酰胺0.8、氧化锌1.5、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1.3、三乙醇胺2、二甲基硅油4、高耐磨炭黑10、吐温803、抗氧剂DSTP2和改性水溶性纳米级硅溶胶3。
含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡的制备方法，包括以下步骤：
（1）成膜树脂的制备：
成膜树脂的配方为pvc树脂2-5、松香5-8、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1-3、十二烷基硫酸钠3-5、柠檬酸4-6、氧化铁0.2-0.3、环氧油酸丁酯3-5、苯酚2-3、硬脂酸锌3-5、过硫酸钠0.2-0.3、聚丙烯醇0.1-0.3、邻苯二甲酸二丁酯0.3-0.5；制备方法如下：
a：将松香、十二烷基硫酸钠、柠檬酸、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、环氧油酸丁酯、苯酚、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸锌加入不锈钢反应釜，升温至100±5℃，开动搅拌加入pvc树脂、聚丙烯醇、过硫酸钠、氧化铁；
b：然后以50-60℃/h速率升温到170-185℃，反应1-2小时停止加热，冷却到70±5℃搅匀得到成膜树脂；
（2）首先将苯乙烯、聚乙烯蜡、成膜树脂和改性水溶性纳米级硅溶胶按配比加入到不锈钢容器中缓慢加热至110-130℃混合反应20-30分钟制成油相物料；
（3）在步骤（2）制成的油相物料中加入剩余其他组成原料，混合乳化，混合乳化完备后再搅拌稳定15-30分钟，冷却，即得金属防锈蜡。
所述的改性硅藻土制备方法是将硅藻土加入(0.8～1.2)g/L高锰酸钾溶液、8-10%氢氧化钠溶液中浸泡，除去杂质，然后过滤洗涤为中性，煅烧400-450℃，1小时，研为粉末，再加入10-15%的石英砂纳米粉末，再加入3-5%硅烷偶联剂一并混合，加热60-70℃，保持50-60分钟，然后微波处理、200～600℃的过热蒸汽处理，再高速分散10-20分钟得到。
所述的改性水溶性纳米级硅溶胶制备方法为在水溶性纳米级硅溶胶加入0.4-0.5%纳米锌粉、0.3-0.5%氧化铁、4-6%2-乙氨基十七烯基咪唑啉，混合加热至100-120℃，30-40分钟后冷却得到。
本发明的有益效果：
本发明的防锈蜡不仅具有良好的防锈性能，使用方便，而且原料中添加了改性水溶性纳米级硅溶胶和改性硅藻土，本发明的防锈蜡具有比同类产品更优异的耐温性能、表面光滑度，以及具有良好的流动性和耐盐雾性、耐湿热性，可用于钢材、轴承、大型机械、管道等的防锈处理。
具体实施方式
实施例1：含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡，其组成原料的重量份（公斤）为：苯乙烯70、聚乙烯蜡38、二茂铁3、成膜树脂5.5、改性硅藻土3、邻苯二甲酸二丁酯10、椰油酸单乙醇酰胺0.8、氧化锌1.5、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1.3、三乙醇胺2、二甲基硅油4、高耐磨炭黑10、吐温803、抗氧剂DSTP2和改性水溶性纳米级硅溶胶3。
含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡的制备方法，包括以下步骤：
（1）成膜树脂的制备：
成膜树脂的配方（公斤数）为pvc树脂5、松香5、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1、十二烷基硫酸钠5、柠檬酸4、氧化铁0.3、环氧油酸丁酯3、苯酚2、硬脂酸锌3、过硫酸钠0.3、聚丙烯醇0.3、邻苯二甲酸二丁酯0.3；制备方法如下：
a：将松香、十二烷基硫酸钠、柠檬酸、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、环氧油酸丁酯、苯酚、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸锌加入不锈钢反应釜，升温至100±5℃，开动搅拌加入pvc树脂、聚丙烯醇、过硫酸钠、氧化铁；
b：然后以50-60℃/h速率升温到170-185℃，反应1-2小时停止加热，冷却到70±5℃搅匀得到成膜树脂；
（2）首先将苯乙烯、聚乙烯蜡、成膜树脂和改性水溶性纳米级硅溶胶按配比加入到不锈钢容器中缓慢加热至110-130℃混合反应20-30分钟制成油相物料；
（3）在步骤（2）制成的油相物料中加入剩余其他组成原料，混合乳化，混合乳化完备后再搅拌稳定15-30分钟，冷却，即得金属防锈蜡。
所述的改性硅藻土制备方法是将硅藻土加入(0.8～1.2)g/L高锰酸钾溶液、8-10%氢氧化钠溶液中浸泡，除去杂质，然后过滤洗涤为中性，煅烧400-450℃，1小时，研为粉末，再加入10-15%的石英砂纳米粉末，再加入3-5%硅烷偶联剂一并混合，加热60-70℃，保持50-60分钟，然后微波处理、200～600℃的过热蒸汽处理，再高速分散10-20分钟得到。
所述的改性水溶性纳米级硅溶胶制备方法为在水溶性纳米级硅溶胶加入0.4-0.5%纳米锌粉、0.3-0.5%氧化铁、4-6%2-乙氨基十七烯基咪唑啉，混合加热至100-120℃，30-40分钟后冷却得到。
上述实施例制得的防锈蜡涂于钢管表面的性能数据：
本发明的防锈蜡具有-23℃下的抗低温性，92℃的耐高温性，76℃下不变形流动，耐撞击性为38分钟，耐湿热性为95天，耐盐雾性为26天，防锈蚀时间为7个月以上，并具有良好的表面光滑度。
Claims (4)
1.一种含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡，其特征在于其组成原料的重量份为：苯乙烯67-73、聚乙烯蜡35-40、二茂铁2-4、成膜树脂5-6、改性硅藻土2-4、邻苯二甲酸二丁酯9-11、椰油酸单乙醇酰胺0.7-0.9、氧化锌1.3-1.8、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1.2-1.4、三乙醇胺1.8-2.2、二甲基硅油3.5-4.5、高耐磨炭黑8-12、吐温802-4、抗氧剂DSTP1.5-2.5和改性水溶性纳米级硅溶胶2-4；
所述的成膜树脂的配方为pvc树脂2-5、松香5-8、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1-3、十二烷基硫酸钠3-5、柠檬酸4-6、氧化铁0.2-0.3、环氧油酸丁酯3-5、苯酚2-3、硬脂酸锌3-5、过硫酸钠0.2-0.3、聚丙烯醇0.1-0.3、邻苯二甲酸二丁酯0.3-0.5；制备方法如下：
（1）将松香、十二烷基硫酸钠、柠檬酸、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、环氧油酸丁酯、苯酚、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸锌加入不锈钢反应釜，升温至100±5℃，开动搅拌加入pvc树脂、聚丙烯醇、过硫酸钠、氧化铁；
（2）然后以50-60℃/h速率升温到170-185℃，反应1-2小时停止加热，冷却到70±5℃搅匀得到成膜树脂；
所述的改性水溶性纳米级硅溶胶制备方法为在水溶性纳米级硅溶胶加0.4-0.5%纳米锌粉、0.3-0.5%氧化铁、4-6%2-乙氨基十七烯基咪唑啉，混合加热至100-120℃，30-40分钟后冷却得到。
2.根据权利要求1所述的含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡，其特征在于其组成原料的重量份为：苯乙烯70、聚乙烯蜡38、二茂铁3、成膜树脂5.5、改性硅藻土3、邻苯二甲酸二丁酯10、椰油酸单乙醇酰胺0.8、氧化锌1.5、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡1.3、三乙醇胺2、二甲基硅油4、高耐磨炭黑10、吐温803、抗氧剂DSTP2和改性水溶性纳米级硅溶胶3。
3.根据权利要求1所述的含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡，其特征在于：所述的改性硅藻土制备方法是将硅藻土加入(0.8～1.2)g/L高锰酸钾溶液、8-10%氢氧化钠溶液中浸泡，除去杂质，然后过滤洗涤为中性，煅烧400-450℃，1小时，研为粉末，再加入10-15%的石英砂纳米粉末，再加入3-5%硅烷偶联剂一并混合，加热60-70℃，保持50-60分钟，然后微波处理、200～600℃的过热蒸汽处理，再高速分散10-20分钟得到。
4.一种如权利要求1所述的含有改性水溶性纳米级硅溶胶的金属防锈蜡的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）根据权利要求1的配方及制备方法制成成膜树脂；
（2）首先将苯乙烯、聚乙烯蜡、成膜树脂和改性水溶性纳米级硅溶胶按配比加入到不锈钢容器中缓慢加热至110-130℃混合反应20-30分钟制成油相物料；
（3）在步骤（2）制成的油相物料中加入剩余其他组成原料，混合乳化，混合乳化完备后再搅拌稳定15-30分钟，冷却，即得金属防锈蜡。
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