CN103397330B - 一种环保型水性防锈剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保型水性防锈剂，其特征在于，采用如下重量百分比的原料制备而成：1～99%磷酸脲；0～5%表面活性剂；0～2%氢氧化钠或氢氧化钾及余量的水。通过将上述原料按先后顺序加入水中制成环保型水性防锈剂。本发明所涉及的环保型水性防锈剂防锈效果优异，可以作为长期防锈剂使用，也可加水后作为优良的工序间防锈剂使用，最长防锈时间可达3年，同时，具有节能减排、环境保护的效果。

Description

一种环保型水性防锈剂及其制备方法
技术领域
本发明属于金属防锈技术领域，具体涉及一种环保型水性防锈剂及其制备方法。
背景技术
传统金属的中长期防锈一般使用防锈油，但防锈油一般都含有钡、铬等重金属离子，众所周知，重金属化合物因具有不易溶解的特性，进入生物体后不能被排出，会造成慢性中毒。因此，在欧美一些国家对其进行了严格的使用限制。我国目前虽未明确对其使用作出相关禁令和限制，但是从环保、健康、安全的角度来说，此类物质的限用和不用是必然趋势。
同时，由于当前石油资源日益枯竭，油价不断上涨，用防锈油进行防锈，其用量大，成本高，从节能环保的角度看，也是一种极不环保的行为，特别是一些还要进行后道加工的零部件，用防锈油防锈后，清洗比较困难。
比如，公开号为CN102071088的中国发明专利，公开了一种防锈油及其制备方法，该防锈油包括以下重量百分比的成分：基础油75％～87.5％；复合酯1％～3％，通过包含多元醇和二元羧酸的原料反应得到；石油磺酸钡4％～10％，二壬基磺酸钡2％～6％，十二烯基丁二酸0.5％～1.5％，苯并三氮唑0.3％～0.8％，邻苯甲酸二正丁酯3％～6％。在使用的过程中需求量极大，且成本较高，其中还添加了重金属剂，造成较大的环境压力和安全隐患。
此外，目前市面上还有一些硼酸盐、羧酸盐类的水性防锈剂，由于其防锈时间很短，因而往往只能起到短期防锈的效果。
其他，如使用亚硝酸钠作为水性防锈剂的产品，虽然防锈效果比较好，但是亚硝酸钠有致癌性，会对生产、制造和使用各个环节的人员存在严重的健康隐患，目前，很多国家已禁止使用。
发明内容
鉴于以上缺陷，本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种采用新配方制备的安全、环保的水性防锈剂。
为实现上述目的，本发明提供的环保型水性防锈剂的特征在于，采用如下重量百分比的原料制备而成：
考虑到用途和使用环境的差异，本发明不排除仅磷酸脲和水进行适当配比的情况。
本发明提供的环保型水性防锈剂，还具有这样的技术特征：磷酸脲的质量百分比优选为20～50%。
另外，本发明提供的环保型水性防锈剂，还具有这样的技术特征：氢氧化钠或氢氧化钾的质量百分比为1～2%。
其中，氢氧化钠及氢氧化钾为强碱，在本发明中能起到平衡体系的PH的作用。使本产品更为温和、稳定。
另外，本发明提供的环保型水性防锈剂，还具有这样的技术特征：表面活性剂的质量百分比优选为1～2%。
此外，本发明所涉及的表面活性剂可以为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种或几种的混合物。
其中，阴离子表面活性剂可选自高级脂肪酸的钾、钠、铵盐雷米邦A、烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、α-磺基单羧酸酯盐、脂肪酸磺烷基酯盐、磺基琥珀酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、仲烷基硫酸盐、脂肪酸衍生物的硫酸酯盐、烷基磷酸单/双酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚的磷酸单/双酯盐和烷基酚聚氧乙烯醚的磷酸单/双酯盐中。
非离子表面活性剂可选自聚山梨酯、失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、聚氧乙烯的衍生物、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、蔗糖酯、烷基醇酰胺的衍生物中的一种或几种的混合物。
表面活性剂优选为司盘和吐温的混合物。
本发明添加表面活性剂后，能通过表面活性剂在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。从而提高本产品的在溶液状态时的润湿性、乳化性、起泡性等特征，进而提高用于固体表面的单层或多层吸附能力。
此外，由于表面活性剂的性能，及其与本发明其他组分之间的化学弱键作用力下，使本发明所涉及的环保型水性防锈剂更为稳定，也更为高效。
另外，本发明提供的环保型水性防锈剂，还具有这样的技术特征：使用时根据实际情况和防锈时间和防锈方式的需要加水搅拌均匀至溶液完全透明时即可。一般情况下，将本发明所涉及的环保型水性防锈剂用水稀释0～50倍后使用。
另外，本发明提供的环保型水性防锈剂，还具有这样的技术特征：按重量百分比称取磷酸脲、表面活性剂、氢氧化钠或氢氧化钾先后加入水中，混合、搅拌均匀。
发明的作用与效果
本发明的环保型水性防锈剂使用安全环保的原料，摒弃了传统工艺中使用的含有钡、铬等重金属离子等污染严重的原料，摒弃了硼酸盐、羧酸盐等只能起到短期防锈效果的原料，摒弃了亚硝酸钠等存在健康隐患的原料，使用了安全、环保、无毒副作用的磷酸脲、表面活性剂和碱等，实现了本产品的安全环保特性。
本发明的环保型水性防锈剂防锈效果优异，可以作为长期防锈剂使用，也可加水后作为优良的工序间防锈剂使用，最长防锈时间可达3年，同时，具有节能减排、环境保护效果。
具体实施方式
1.实施例一
1#环保型水性防锈剂的制备方法：
原料 用量（kg）
磷酸脲 99
司盘-80和吐温-80，1：1的混合物 1
将上述原料按先后顺序分别加入水中，混合搅拌至均匀，制成1#环保型水性防锈剂。
取上述1#环保型水性防锈剂50g溶于50g蒸馏水中。
按SH/T0081进行盐雾试验，结果为：7天，0级。
按GB/T2361进行湿热试验，结果为：10天，0级。
2.实施例二
2#环保型水性防锈剂的制备方法：
原料 用量（kg）
磷酸脲 1
十二烷基苯磺酸钠 2
氢氧化钠 2
水 95
将上述原料按先后顺序分别加入水中，混合搅拌至均匀，制成2#环保型水性防锈剂。
上述2#环保型水性防锈剂按GB/T11143-2008试验方法做液相锈蚀实验，结果为：合格。
3.实施例三
3#环保型水性防锈剂的制备方法：
原料 用量（kg）
磷酸脲 50
TX-10 1.5
氢氧化钾 1.5
水 47
将上述原料按先后顺序分别加入水中，混合搅拌至均匀，制成3#环保型水性防锈剂。
取上述3#环保型水性防锈剂20g溶于80g蒸馏水中。
按GB/T2361进行湿热试验，结果为：72小时，0级，符合防锈油相关技术指标。
按GB/T11143-2008试验方法做液相锈蚀实验，结果为：合格。
4.实施例四
4#环保型水性防锈剂的制备方法：
原料 用量（kg）
磷酸脲 20
AEO-3 1
石油磺酸钠 0.5
氢氧化钠 1.2
水 77.3
将上述原料按先后顺序分别加入水中，混合搅拌至均匀，制成4#环保型水性防锈剂。
取上述4#环保型水性防锈剂10g溶于90g蒸馏水中。
按GB/T2361进行湿热试验，结果为：24小时，1级。
5.实施例五
5#环保型水性防锈剂的制备方法：
原料 用量（kg）
磷酸脲 35
司盘-20 0.5
吐温-20 1
氢氧化钾 1.6
水 61.9
将上述原料按先后顺序分别加入水中，混合搅拌至均匀，制成5#环保型水性防锈剂。
取上述5#环保型水性防锈剂30g溶于70g蒸馏水中。
按GB/T2361进行湿热试验，结果为：48小时，0级。
按GB/T11143-2008试验方法做液相锈蚀实验，结果为：合格。
6.实施例六
6#环保型水性防锈剂的制备方法：
原料 用量（kg）
磷酸脲 45
雷米邦A 3.5
棕榈酸蔗糖酯 1.5
水 50
将上述原料按先后顺序分别加入水中，混合搅拌至均匀，制成6#环保型水性防锈剂。
取上述6#环保型水性防锈剂10g溶于70g蒸馏水中。
按GB/T11143-2008试验方法做液相锈蚀实验，结果为：合格。
7.实施例七
7#环保型水性防锈剂的制备方法：
原料 用量（kg）
磷酸脲 70
氢氧化钾 1
水 29
将上述原料按先后顺序分别加入水中，混合搅拌至均匀，制成7#环保型水性防锈剂。
取上述7#环保型水性防锈剂1g溶于40g蒸馏水中。
按GB/T2361进行湿热试验，结果为：24小时，1级。
8.实施例八
8#环保型水性防锈剂的制备方法：
原料 用量（kg）
磷酸脲 50
十二烷基磷酸酯钾盐 1.2
氢氧化钾 0.5
水 48.3
将上述原料按先后顺序分别加入水中，混合搅拌至均匀，制成8#环保型水性防锈剂。
取上述8#环保型水性防锈剂10g溶于40g蒸馏水中。
按GB/T11143-2008试验方法做液相锈蚀实验，结果为：合格。

Claims (7)

1.一种环保型水性防锈剂，其特征在于，采用如下重量百分比的原料制备而成：
所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种或几种的混合物。
2.如权利要求1所述的一种环保型水性防锈剂，其特征在于：
所述表面活性剂的质量百分比为1～2％。
3.如权利要求1所述的一种环保型水性防锈剂，其特征在于：
所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、α-磺基单羧酸酯盐、脂肪酸磺烷基酯盐、磺基琥珀酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、仲烷基硫酸盐、脂肪酸衍生物的硫酸酯盐、烷基磷酸单/双酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚的磷酸单/双酯盐和烷基酚聚氧乙烯醚的磷酸单/双酯盐中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的一种环保型水性防锈剂，其特征在于：
所述非离子表面活性剂为聚山梨酯、失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、聚氧乙烯的衍生物、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、蔗糖酯、烷基醇酰胺的衍生物中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的一种环保型水性防锈剂，其特征在于：
所述表面活性剂为司盘和吐温的混合物。
6.如权利要求1至5任一所述的一种环保型水性防锈剂，其特征在于：
将其用水稀释0～50倍后使用。
7.如权利要求1至5任一所述的一种环保型水性防锈剂的制备方法，其特征在于：
按所述重量百分比称取磷酸脲、表面活性剂、氢氧化钠或氢氧化钾加入水中，混合、搅拌均匀。
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