CN103387867A - 一种防锈软膜组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种防锈软膜组合物及其制备方法,属金属防护技术领域，特别涉及金属防锈技术，本发明一种防锈软膜组合物，其按质量百分比的组份配方如下：成膜剂40～70、缓蚀防锈剂2～10、气相缓蚀剂1～5、微胶囊防锈剂4～10、颜料0～10、流变剂1～3、消泡剂0.2～1.0、溶剂10～25；本发明防锈软膜具有优异的防锈效果和自修复功能能，该膜自动挥发出的防锈气体，能满足金属内腔、管道内壁、沟槽等结构复杂工件内外表面的防锈要求；当防锈软膜在使用过程破坏时，本发明微胶囊防锈剂之具有其优异自修复功能的防锈芯材能自动修复，避免防锈膜因破损而提前失效，延长防护膜的保护时间，本发明能全面满足室外日晒雨淋、沙尘等恶劣环境下金属的防锈保护要求。

Description

一种防锈软膜组合物及其制备方法

技术领域

本发明一种防锈软膜组合物及其制备方法,属金属防护技术领域，特别涉及金属防锈技术。

背景技术

金属设备在制造、贮运和使用过程中很容易受外界环境或介质的影响而发生腐蚀，表面腐蚀生锈后会使设备的性能、商品价值产生极大的损害，甚至会大大影响其使用寿命，或造成重大事故，给国民经济和国防建设造成重大损失。因此，金属表面的防护对机械制造行业发展水平、对安全生产、对自然资源的利用效率有重要的意义。

软膜防锈是金属表面防护的重要途径之一，与其他类型的防锈油相比，具有防锈性能好，高温不流淌，低温不开裂，不粘灰，清洁美观，使用方便，油膜不用去除，可带膜装配等优点，具有广泛的应用范围。但由于现有软膜防锈油产品往往偏重于某特定几方面的性能，油膜较薄、易流淌或干裂发脆，综合性能不好，在使用环境相对复杂或恶劣的情况下防锈效果差。中国专利CN102031189A公开了一种软膜防锈油，其组成主要为：煤油、机油和环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡等防锈剂，油膜薄，强度低，滴点低，在光、热或雨水作用下易流失，虽然防锈性能较好，但只能在室内非雨淋、非光照的自然环境中使用；中国专利CN101768499A公开了一种带气相防锈功能的脂型防锈油，由于配方中加入了酚醛树脂脂膜改性剂和十八胺、苯三唑三丁胺气相防锈剂，防锈油膜虽然具有抗日晒雨淋的能力，并有气相防锈功能，但由于没有自修复功能，不能抗损伤。另外，中国专利CN102719184A公开了一种自修复防腐涂料，是通过将聚氨酯微胶囊加入羟基丙烯酸树脂、颜料、缓蚀颜料、有机溶剂等组成的涂料中制成，而且涂料涂装表面处理要求高，涂膜难去除，使用不方便，表面处理还会破坏金属表面的原始形貌，大大限制了他的使用范围，不适作防锈软膜使用。市场急需一种综合性能好的防锈软膜，特别是具有自修复功能。

发明内容：

本发明的目的是提供一种防锈软膜组合物及其制备方法,该防锈软膜组合物成膜后能自动挥发出防锈气体防止金属表面和内腔腐蚀，当防锈膜在使用过程中出现微破损时，具有一定自修复功能，并可一次性成较厚膜层，施工效率高。

实现本发明目的的方案是：

一、本发明一种防锈软膜组合物，其按质量百分比的组份配方如下：

成膜剂                      40～70

选自酚醛树脂、石油树脂、凡士林、变压器油、

蜂蜡中的一种或多种；

缓蚀防锈剂                      2～10

选自石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、羊毛脂镁皂、

氧化石油脂钡皂、苯骈三氮唑中的一种或多种；

气相缓蚀剂                 1～5

选自2-乙基-4-甲基咪唑、苯三唑十二胺、亚硝酸二环己胺

中的一种或多种；

微胶囊防锈剂                4～10

以质量计微胶囊防锈剂的防锈剂芯材与脲醛树酯壁材之比为50︰50；

颜料                        0～10

选自碳黑、酞菁蓝、钛白粉、氧化铁红中的一种或多种；

流变剂                      1～3

选自 聚酰胺改性蓖麻油衍生物；

消泡剂                      0.2～1.0；

选自 改性聚硅氧烷；

溶剂                        10～25

选自 二甲苯、正丁醇一种或二种。

所述微胶囊防锈剂是以变压器油、医用凡士林、二壬基萘磺酸钡、苯骈三氮唑、2-乙基-4-甲基咪唑的混合物为防锈剂芯材，以脲醛树酯为壁材。

所述微胶囊防锈剂芯材，按质量计组份配方为：变压器油20～30，医用凡士林50～70，二壬基萘磺酸钡 5～10，苯骈三氮唑2～6， 2-乙基-4-甲基咪唑2～6。

所述脲醛树酯之尿素和甲醛按质量百分比尿素︰甲醛=1︰2。

二、本发明一种防锈软膜组合物的制备方法，有如下步骤：

1）制备微胶囊防锈剂，根据微胶囊防锈剂的防锈剂芯材和脲醛树酯壁材的组份及其配比，分别制备壁材水溶性脲醛树酯预聚物和防锈剂芯材水分散液，再将水溶性脲醛树脂预聚物滴加至防锈剂芯材水分散液中， 60℃保温下持续反应2h，降温到35℃以下后，过滤该悬浮液，干燥后得微胶囊防锈剂。

2）按本发明防锈软膜组合物的质量百分比组份配方，称取各组份；

3）将溶剂和成膜剂加入到反应器中，搅拌并升温到60℃， 保温30min，待成膜剂完全溶解得到溶剂成膜剂混合物；

4）将上述步骤制备的溶剂成膜剂混合物降温到45℃后，依次加入缓蚀防锈剂、气相缓蚀剂、微胶囊防锈剂、颜料、流变剂和消泡剂；

5）在45℃保温条件下，继续搅拌30min，得均匀液体。降温至35℃以下即得防锈软膜组合物。

本发明防锈软膜组合物中采用了气相缓蚀剂、缓蚀防锈剂和微胶囊防锈剂多种类别缓蚀防锈剂，使其具有优异的防锈效果，并具有自修复功能。防锈软膜中的气相缓蚀剂具有自挥发性，干燥成膜后的防锈膜能自动挥发出防锈气体，这种防锈气体可有效防止防锈膜损坏部位（自修复前）或漏涂部位的金属腐蚀，特别适用于内腔、管道、沟槽等易出现漏涂现象的工件内表面；

防锈软膜中加入了微胶囊防锈剂，其芯材是由具有一定流动性和良好的自流平成膜性的油脂和多种高效缓蚀剂构成，当防锈膜在使用过程中，受到挤压、刮划、碰撞、冲刷等破坏时，微胶囊防锈剂的壁材也会随之破损，此时，微胶囊内的防锈剂可自动流出并成膜，从而赋予防锈软膜自修复功能。

本发明采用多种功能的防锈手段，具有优异的耐盐雾性能和抗湿热性能，综合性能优良，能全面满足室外日晒雨淋、沙尘等恶劣环境下金属的防锈保护要求；其具备的气相防锈功能能满足金属内腔、管道内壁、沟槽等结构复杂工件内外表面的防锈要求；自修复功能使其在受到碰撞、刮伤时能自动修复，避免防锈膜因破损而提前失效，延长防护膜的保护时间。

具体实施方式

现结合具体实施例说明本发明是如何实施的：

首先根据防锈剂芯材和脲醛树酯壁材的组份及其配比，按常规方法统一制备微胶囊防锈剂：

一、将56g尿素与112g 37%的甲醛加入反应器中，边搅拌边用氢氧化钠调节该溶液的pH值到8～10，并缓慢加热到60℃，反应90min后制得预聚体（ⅰ）。

二、在100g水中加入2g吐温-80，搅拌均匀后，加入25g变压器油、55g医用凡士林、10g二壬基萘磺酸钡、5g苯骈三氮唑、5g 2-乙基-4-甲基咪唑的混合防锈剂，升温加热到60℃，在反应器中进行预分散，再对预分散体进行乳化，使混合防锈剂分散成乳液状（ⅱ）。

三、用磷酸调节乳液（ⅱ）的pH值到2.5～4之间，将预聚体（ⅰ）滴加到乳液（ⅱ）中，预聚体（ⅰ）滴加完毕后，重新调节乳液的pH值到2.5～4。60℃保温下持续反应2h后停止反应。反应结束后，降温到35℃以下，对生成的悬浮液过滤，干燥后得微胶囊防锈剂。

以上制备的微胶囊防锈剂 ，供下述各实施例按配方量取用。

实施例1

本发明一种半透明的防锈软膜组合物，其组成及质量百分比为：

流变剂选自聚酰胺改性蓖麻油衍生物，

具体采用的是雷孚斯化工公司的LUVOTIX HT       2.5

消泡剂选自改性聚硅氧烷，

具体采用的是德谦化学公司Defom6500          0.5

二甲苯            8

正丁醇            4

按上述制备方法，将二甲苯、正丁醇和酚醛树脂、石油树脂、凡士林加入到反应器中，搅拌并升温到60℃， 保温30 min，待成膜剂完全溶解后，降温到45℃，依次加入二壬基萘磺酸钡、石油磺酸钡、亚硝酸二环己胺、微胶囊防锈剂、流变剂、消泡剂，在45℃保温条件下，继续搅拌30 min，得均匀液体。降温至35℃以下即得防锈软膜组合物。

实施例2

本发明一种黑色防锈软膜组合物，其组成及质量百分比为：

流变剂选自聚酰胺改性蓖麻油衍生物，

具体采用的是雷孚斯化工公司的LUVOTIX HT      2.5

消泡剂选自改性聚硅氧烷，

具体采用的是德谦化学公司Defom6500            0.5

二甲苯            14

正丁醇            8

按上述制备方法如下：将二甲苯、正丁醇和酚醛树脂、石油树脂、蜂蜡加入到反应器中，搅拌并升温到60℃， 保温30 min，待成膜剂完全溶解后，降温到45℃，依次加入二壬基萘磺酸钡、氧化石油脂钡皂、亚硝酸二环己胺、苯三唑十二胺、微胶囊防锈剂、碳黑、流变剂、消泡剂，在45℃保温条件下，继续搅拌30 min，得均匀液体。降温至35℃以下即得防锈软膜组合物。

实施例3

本发明一种兰色防锈软膜组合物，其组成及质量百分比为：

流变剂选自聚酰胺改性蓖麻油衍生物，

具体采用的是雷孚斯化工公司的LUVOTIX HT        2.5

消泡剂选自改性聚硅氧烷，

具体采用的是德谦化学公司Defom6500            0.5

二甲苯              6

正丁醇              2.5

按上述制备方法，将二甲苯、正丁醇和酚醛树脂、石油树脂、蜂蜡加入到反应器中，搅拌并升温到60℃， 保温30 min，待成膜剂完全溶解后，降温到45℃，依次加入二壬基萘磺酸钡、羊毛酯镁皂、2-乙基-4-甲基咪唑、苯三唑十二胺、微胶囊防锈剂、酞菁蓝、流变剂、消泡剂，在45℃保温条件下，继续搅拌30 min，得均匀液体。降温至35℃以下即得防锈软膜组合物。

实施例4

本发明一种红色防锈软膜组合物，其组成及质量百分比为：

流变剂选自聚酰胺改性蓖麻油衍生物，

具体采用的是雷孚斯化工公司的LUVOTIX HT         3

消泡剂选自改性聚硅氧烷，

具体采用的是德谦化学公司Defom6500            0.5

二甲苯              20

正丁醇              10

按上述制备方法，将二甲苯、正丁醇和酚醛树脂、石油树脂、变压器油加入到反应器中，搅拌并升温到60℃， 保温30 min，待成膜剂完全溶解后，降温到45℃，依次加入二壬基萘磺酸钡、苯骈三氮唑、2-乙基-4-甲基咪唑、微胶囊防锈剂、氧化铁红、流变剂、消泡剂，在45℃保温条件下，继续搅拌30 min，得均匀液体。降温至35℃以下即得防锈软膜组合物。

Claims (5)

1.一种防锈软膜组合物，其特征在于，有如下质量百分比的组份配方：

成膜剂                      40～70

选自酚醛树脂、石油树脂、凡士林、变压器油、

蜂蜡中的一种或多种；

缓蚀防锈剂                      2～10

选自石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、羊毛脂镁皂、

氧化石油脂钡皂、苯骈三氮唑中的一种或多种；

气相缓蚀剂                 1～5

选自2-乙基-4-甲基咪唑、苯三唑十二胺、亚硝酸二环己胺

中的一种或多种；

微胶囊防锈剂                4～10

以质量计微胶囊防锈剂的防锈剂芯材与脲醛树酯壁材之比为50︰50；

颜料                        0～10

选自碳黑、酞菁蓝、钛白粉、氧化铁红中的一种或多种；

流变剂                      1～3

选自 聚酰胺改性蓖麻油衍生物；

消泡剂                      0.2～1.0；

选自 改性聚硅氧烷；

溶剂                        10～25

选自 二甲苯、正丁醇一种或二种。

2.根据权利要求1所述的一种防锈软膜组合物，其特征在于，微胶囊防锈剂是以变压器油、医用凡士林、二壬基萘磺酸钡、苯骈三氮唑、2-乙基-4-甲基咪唑的混合物为防锈剂芯材。

3.根据权利要求2所述的一种防锈软膜组合物，其特征在于，微胶囊防锈剂芯材，按质量计组份配方为：变压器油20～30，医用凡士林50～70，二壬基萘磺酸钡 5～10，苯骈三氮唑2～6， 2-乙基-4-甲基咪唑2～6。

4.根据权利要求1所述的一种防锈软膜组合物 其特征在于，脲醛树酯之尿素和甲醛按质量百分比尿素︰甲醛=1︰2。

5.如权利要求1所述的一种防锈软膜组合物的制备方法，其特征在于，有如下步骤：

1）制备微胶囊防锈剂，根据微胶囊防锈剂的防锈剂芯材和脲醛树酯壁材的组份及其配比，分别制备壁材水溶性脲醛树酯预聚物和防锈剂芯材水分散液，再将水溶性脲醛树脂预聚物滴加至防锈剂芯材水分散液中， 60℃保温下持续反应2h，降温到35℃以下后，过滤该悬浮液，干燥后得微胶囊防锈剂；

2）按本发明防锈软膜组合物的，按质量百分比的组份配方，称取各组份；

3）将溶剂和成膜剂加入到反应器中，搅拌并升温到60℃， 保温30min，待成膜剂完全溶解得到溶剂成膜剂混合物；

4）将上述步骤制备的溶剂成膜剂混合物降温到45℃后，依次加入缓蚀防锈剂、气相缓蚀剂、微胶囊防锈剂、颜料、流变剂和消泡剂；

5）在45℃保温条件下，继续搅拌30min，得均匀液体。降温至35℃以下即得防锈软膜组合物。