CN103160835B - 冷轧板包装专用水性防锈剂及其制备方法与用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷轧板包装专用水性防锈剂及其制备方法与用途。它有3～5重量份的苯甲酸单乙醇胺、2～4重量份的三乙醇胺、0.5～2重量份的硫脲、1～3重量份的钼酸钠、25～40重量份的水；改进的它还有1～3重量份的碳酰肼、0.5～1重量份的辛基酚聚氧乙烯醚、1～2重量份的二甲基乙醇胺。它组方经济，防锈效果好，安全环保；制备方法为传统的混合搅拌方法。工艺简单，使用设备少。用途为：采用静电喷涂、浸涂、刷涂方法在冷轧板表面形成一层防锈膜，工艺温度为20～30℃，工艺时间15～20秒，再将冷轧板放入塑料包装袋中，密闭保存。启封塑料袋后，将冷轧板表面吹干，即可直接进入下道工序进行加工，有效克服了冷轧板包装使用防锈油的现有方式的缺陷。

Description

冷轧板包装专用水性防锈剂及其制备方法与用途

技术领域

本发明涉及一种处理剂，更具体地说，本发明涉及一种冷轧板包装专用水性防锈剂，同时，本发明还涉及一种所述冷轧板包装专用水性防锈剂的制备方法与用途。

技术背景

目前，先采用静电喷涂防锈油的方式对冷轧板进行防锈处理（即在冷轧板的表面形成一层防锈膜），再采用塑料袋对冷轧板进行包装，然后，密闭保存。冷轧板的防锈期一般仅6-12个月。

上述防锈处理方式存在以下缺陷：

1、防锈油易燃易爆，对操作人员危害较大；

2、启封塑料袋后，冷轧板进入下道工序进行加工前，必须使用有机溶剂（如汽油等）或有机脱脂剂对防锈油进行清洗或脱脂处理（以下均简称为除油处理），这费工费时；

3、有机溶剂的使用成本较高，且有机溶剂具有易燃、易爆、易挥发的特性，不利于安全生产，对操作人员的人身安全和身体健康构成较大危害；

4、除油处理时所产生的废液、废渣很难处理，直接排放会造成环境污染，如进行环保达标排放处理，又给企业增加了较多的生产成本；

5、在一般条件下，防锈油进行短期防锈不会出现问题，但在潮湿的高温、高盐环境中，防锈膜会出现缺陷，冷轧板的表面会附着一层极薄的水汽膜，随着时间推移，冷轧板表面的某一部位会发生电化学腐蚀、产生锈蚀，故冷轧板在长途运输过程（尤其是海运）中极易造成腐蚀；

6、各国出于环保治理的考虑，一些针对黑色金属防锈效果较好的防锈油已被限制使用（如磺酸钡等，因钡离子是重金属离子，如长期集中地排放在环境中，会造成重金属聚集，引起恶性事件的发生），故，选择可以使用的防锈油较为困难。

综上所述，随着我国污染物排放法规的严格执行，由冷轧板的除油处理所带来的一系列负面问题愈显突出，因此，尽快开发出一种对冷轧板进行防锈处理的冷轧板包装专用水性处理剂，且能够满足以下要求：启封塑料袋后，冷轧板使用时无须进行除油处理、可直接进入下道工序进行加工，已经迫在眉睫、十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷轧板包装专用水性防锈剂，其组方经济，防锈效果好，安全环保；同时提供一种该冷轧板包装专用水性防锈剂的制备方法，该方法工艺简单，使用设备少；同时也给出了该冷轧板包装专用水性防锈剂的用途。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷轧板包装专用水性防锈剂，它包括如下组分：

该冷轧板包装专用水性防锈剂的制备方法为：

在25～40重量份的水中依次加入3～5重量份的苯甲酸单乙醇胺、2～4重量份的三乙醇胺、0.5～2重量份的硫脲、1～3重量份的钼酸钠，并充分搅拌溶解后，即可制得所述的冷轧板包装专用水性防锈剂。

该冷轧板包装专用水性防锈剂的用途为：

采用静电喷涂、浸涂、刷涂这三种传统方法在冷轧板表面形成一层防锈膜，工艺温度为20～30℃，工艺时间15～20秒，然后将冷轧板放入塑料包装袋中，密闭保存。

为简洁说明问题起见，以下本发明所述冷轧板包装专用水性防锈剂均简称为本防锈剂。

苯甲酸单乙醇胺是本防锈剂中的防锈成膜组分之一。苯甲酸单乙醇胺为白色粉末，溶于水、乙醇、甘油。苯甲酸单乙醇胺能在冷轧板表面形成不溶性保护膜，起到抗金属氧化及防锈作用。

三乙醇胺是本防锈剂中的另一种防锈成膜组分。三乙醇胺为无色黏稠液体，溶于水。三乙醇胺能与冷轧板生成包含2-4个配位键的稳定配合物，从而在冷轧板表面生成保护膜，保护冷轧板的表面，防止氧化。

苯甲酸单乙醇胺和三乙醇胺分别在冷轧板表面生成的保护膜，对冷轧板的表面起到了双重保护作用，有效防止了冷轧板的锈蚀。

硫脲是本防锈剂中的缓蚀增强剂。硫脲的缓蚀作用与其表面活性有关，硫脲的表面活性使其能在冷轧板的金属活性区域上发生吸附，强烈阻滞了金属活性区域所发生的电化学反应，大大降低了冷轧板的电化学腐蚀速度。

钼酸钠是本防锈剂中的钝化剂。钼酸钠可在冷轧板表面形成Fe-MoO4-Fe2O3的钝化膜，从而提高冷轧板表面的抗锈蚀能力。

根据所述的本防锈剂的用途，使用本防锈剂并采用静电喷涂、浸涂、刷涂这三种传统方法，可在冷轧板表面形成一层防锈膜（即对冷轧板进行防锈处理），使冷轧板具有良好的耐腐蚀性。经检测，包装后密闭保存的冷轧板在正常存放环境下，其防锈期可达24个月以上，尤其可解决冷轧板在长途运输过程（尤其是海运）中造成的腐蚀。本防锈剂为水性处理剂，启封塑料袋后，冷轧板使用时无须进行除油处理（即免除了除油处理），只需将冷轧板表面吹干，即可直接进入下道工序进行加工，不会污染环境，大大降低了企业的生产成本，有效克服了冷轧板包装使用防锈油的现有方式的缺陷。因此，本防锈剂其组方经济，防锈效果好，安全环保。

作为本发明的改进，本防锈剂的组分还包括：

碳酰肼             1～3重量份

辛基酚聚氧乙烯醚   0.5～1重量份

二甲基乙醇胺       1～2重量份

本防锈剂的制备方法为：

还包括在制得的所述冷轧板包装专用水性防锈剂中依次加入1～3重量份的碳酰肼、0.5～1重量份的辛基酚聚氧乙烯醚、1～2重量份的二甲基乙醇胺，充分搅拌，再超声分散10分钟。

本防锈剂的用途为：

采用静电喷涂、浸涂、刷涂这三种传统方法在冷轧板表面形成一层防锈膜，工艺温度为20～30℃，工艺时间15～20秒，然后将冷轧板放入塑料包装袋中，密闭保存。

碳酰肼是白色结晶粉末，极易溶于水，不溶于醇、醚、苯。由于碳酰肼是肼的衍生物，具有很强的还原性，是安全高效的除氧剂。碳酰肼为本防锈剂中的一种功能添加剂，主要作用是除去密闭的塑料包装袋中的氧分子，以减少冷轧板表面遭受锈蚀和氧化的可能性。

辛基酚聚氧乙烯醚为本防锈剂中的润湿剂，其作用是促进本防锈剂能够在冷轧板的表面均匀地覆盖成膜。

二甲基乙醇胺为本防锈剂中的pH调节剂，其主要作用是将本防锈剂的pH值调节在偏碱性的范围内。相对于酸性环境而言，碱性环境更有利于冷轧板的保存和防锈。

基于上述功能性添加剂加入本防锈剂中，又进一步提高了本防锈剂的防锈效果。

综上所述，本防锈剂其组方经济，防锈效果好，安全环保。本防锈剂在冷轧板的防锈领域开拓了一条全新的途径，对于相关后续产品的质量和市场竞争力可起到较显著的提升作用。本防锈剂的制备方法，其工艺简单，使用设备少；本防锈剂的用途广泛，适应性强，工业化使用简便易行、没有障碍，便于推广和实施。

本防锈剂易于存储，只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可。本防锈剂的部分物理化学性质为：

本防锈剂中的苯甲酸单乙醇胺、三乙醇胺、硫脲、钼酸钠、碳酰肼、辛基酚聚氧乙烯醚、二甲基乙醇胺均为市售品，具体信息如下：

具体实施方式

以下通过下面给出的实施例可以进一步清楚地了解本发明。但它们不是对本发明的限定。实施例1

在35重量份的水中依次加入3重量份的苯甲酸单乙醇胺、2重量份的三乙醇胺、1重量份的硫脲、2重量份的钼酸钠，并充分搅拌溶解后，再依次加入3重量份的碳酰肼、1重量份的辛基酚聚氧乙烯醚、1重量份的二甲基乙醇胺，充分搅拌，再超声分散10分钟，即可制得所述的冷轧板包装专用水性防锈剂。

用上述方法制得的本防锈剂，易于存储，只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可，密封储存1年不变质。

采用静电喷涂这种传统方法在冷轧板表面形成一层防锈膜，工艺温度为25℃，工艺时间15秒，然后将冷轧板放入塑料包装袋中，密闭保存。

对于表面形成一层防锈膜且放入塑料包装袋中的上述冷轧板而言，任取其中的五个作为实验试样（其规格为150mm×100mm），并分别编号为1—5号。

为模拟包装后密闭保存的冷轧板在长途运输过程（尤其是海运）中的湿热、高盐存放环境，采用上海林频实验设备有限公司生产的盐雾试验箱，并根据GB/T10125—1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》国家标准，对编号为1—5号的实验试样进行盐雾腐蚀实验。盐雾腐蚀试验的结果见表1，表1为720小时盐雾试验后，实验试样表面是否发生锈蚀的相关情况。

表1

从表1中可以看出，使用本防锈剂对冷轧板进行防锈处理后，使冷轧板具有良好的耐腐蚀性。这表明，使用本防锈剂对冷轧板进行防锈处理后，可让冷轧板在长途运输过程（尤其是海运）中不会出现腐蚀。

实施例2

在35重量份的水中依次加入3重量份的苯甲酸单乙醇胺、2重量份的三乙醇胺、0.5重量份的硫脲、1重量份的钼酸钠，并充分搅拌溶解后，再依次加入2重量份的碳酰肼、0.5重量份的辛基酚聚氧乙烯醚、1.5重量份的二甲基乙醇胺，充分搅拌，再超声分散10分钟，即可制得所述的冷轧板包装专用水性防锈剂。

用上述方法制得的本防锈剂，易于存储，只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可，密封储存1年不变质。

采用刷涂这种传统方法在冷轧板表面形成一层防锈膜，工艺温度为20℃，工艺时间20秒，然后将冷轧板放入塑料包装袋中，密闭保存。

对于表面形成一层防锈膜且放入塑料包装袋中的上述冷轧板而言，任取其中的六个，去除每个塑料包装袋、吹干每个冷轧板的表面后，再喷涂油漆，经烘干作为实验试样（其规格为150mm×100mm），并分别编号为6—11号。

采用天津材料试验机厂生产的QFZ漆膜附着力试验仪，并根据GB/T9286－1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》国家标准，对编号为6—11号的实验试样进行划格试验，划格间距为2mm，划格试验的目的是：考察使用本防锈剂对冷轧板进行防锈处理后，是否影响冷轧板下道喷漆工序的油漆附着力。划格试验的结果分为0～5级，0级完好无损。对于一般用途，前三级也是令人满意的。划格试验的结果见表2，表2为划格试验后，实验试样表面漆层的附着力相关情况。

表2

从表2中可以看出，附着力等级在0～1级。因此，使用本防锈剂对冷轧板进行防锈处理后，未影响冷轧板下道喷漆工序的油漆附着力。

实施例3

在25重量份的水中依次加入3重量份的苯甲酸单乙醇胺、2重量份的三乙醇胺、0.5重量份的硫脲、1重量份的钼酸钠，并充分搅拌溶解后，即可制得所述的冷轧板包装专用水性防锈剂。

用上述方法制得的本防锈剂，易于存储，只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可，密封储存1年不变质。

采用浸涂这种传统方法在冷轧板表面形成一层防锈膜，工艺温度为27℃，工艺时间16秒，然后将冷轧板放入塑料包装袋中，密闭保存。

实施例4

在40重量份的水中依次加入5重量份的苯甲酸单乙醇胺、4重量份的三乙醇胺、2重量份的硫脲、3重量份的钼酸钠，并充分搅拌溶解后，即可制得所述的冷轧板包装专用水性防锈剂。

用上述方法制得的本防锈剂，易于存储，只需保存在5℃以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可，密封储存1年不变质。

采用静电喷涂这种传统方法在冷轧板表面形成一层防锈膜，工艺温度为30℃，工艺时间15秒，然后将冷轧板放入塑料包装袋中，密闭保存。

Claims (3)

1.冷轧板包装专用水性防锈剂，其特征在于：它包括如下组分：

2.权利要求1所述的冷轧板包装专用水性防锈剂的制备方法，其特征在于：在25～40重量份的水中依次加入3～5重量份的苯甲酸单乙醇胺、2～4重量份的三乙醇胺、0.5～2重量份的硫脲、1～3重量份的钼酸钠，并充分搅拌溶解后，即可制得所述的冷轧板包装专用水性防锈剂；然后，在制得的所述冷轧板包装专用水性防锈剂中依次加入1～3重量份的碳酰肼、0.5～1重量份的辛基酚聚氧乙烯醚、1～2重量份的二甲基乙醇胺，充分搅拌，再超声分散10分钟。

3.权利要求1所述的冷轧板包装专用水性防锈剂的用途，其特征在于：采用静电喷涂、浸涂、刷涂这三种传统方法中的一种在冷轧板表面形成一层防锈膜，工艺温度为20～30℃，工艺时间15～20秒，然后将冷轧板放入塑料包装袋中，密闭保存。