CN104356828A - 一种用于钢铁表面的水性防锈剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于钢铁表面的水性防锈剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于钢铁表面的水性防锈剂及其制备方法，该防锈剂先按配比将聚异丁烯、三乙醇胺、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、二甲胺基对苯酚、聚丙烯酸脂和去离子水加入不锈钢反应釜，升温至130±5℃，开始搅拌并加入表面活性剂、葵二酸、甘油、磷酸二氢锌、增稠剂和山梨醇，然后以10-15℃/小时速率升温到185-195℃，反应2-3小时后停止加热，最后将葡萄糖酸铵、过硫酸钾、硼砂加入，混匀溶解后即得。本发明的防锈剂对钢铁有极好的防锈效果，可在表面形成极薄的一层防锈膜，阻挡外界对其腐蚀。对人体无毒无害，具有良好的环保效果，防锈时间可达6-8个月；该发明的制备工艺简单，成分来源广，价格低廉。

Description

一种用于钢铁表面的水性防锈剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钢铁表面处理技术，具体地说是一种用于钢铁表面的水性防锈剂及其制备方法。
背景技术
当前，随着工业的不断发展，钢铁的使用量也在日益增长，但是钢铁板材在生产过程或成品封存过程中，遇到空气潮湿和雨天时，极易氧化生锈，影响产品外观质量。这给钢铁的使用带来了问题，每年因腐蚀造成的钢铁损失非常惊人，为了防止表面锈蚀，必须进行防锈处理；以前的技术是在钢铁板材表面涂抹防锈油， 通过在钢铁板材形成一层保护性油膜，从而达到隔绝空气中水汽对金属的腐蚀，达到防锈的目的，但使用防锈油，需要消耗大量的油料原料，加剧能源消耗，并且加大了成本，所以只在少量钢铁材料时才使用，而对钢铁生产企业及营销商大量的库存钢材时无法大量使用；而随着技术的进步，现在钢铁表面防锈又有一种水基类防锈剂，水基金属防锈剂广泛应用于金属机械加工过程的工序问防锈，或者贮存期在3-4个月的金属防锈，相对于油基防锈而言，水基金属防锈剂可有效的保护钢、铁等材料，防止生锈。根据防锈期要求的不同，和水按一定比混合使用，防锈期限可达到几天至几月。并具有操作简便，工艺简单，后序易清洗，对后序加工无影响等特点，同时价格便宜，防锈效果较好，越来越受到广大客户的青睐。同时，前期的水基金属防锈剂多为亚硝酸盐或铬酸盐水溶液，众所周知，亚硝酸盐类为致癌物质，对操作者的健康有危害，同时，重络酸盐成分因含有络等重金属，对环境有害，而且加工过程中在加工工件中引入重金属，影响工件的性能与质量。由于亚硝酸盐及铬酸盐对人体及环境有很大危害，正受到限制、淘汰。开发代替亚硝酸盐及铬酸盐、符合防锈和环保要求的新型水基防锈剂是很有意义的。专利号CN03111171.8提出了代替亚硝酸钠的配方，但制作复杂、应用不便；专利号CN200710058754.2提出以五羟基己酸钠和苯骈三氮唑化合物、苯骈三氮唑钠，用量较大，价格较贵，防锈剂成本远远高于亚硝酸钠防锈剂。 因此，研制一种防锈效果好、同时不含亚硝酸盐与重铭酸盐成分的的用于钢铁表面的水性防锈剂已是我国的当务之急。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钢铁表面的水性防锈剂及其制备方法，这种处理剂防锈效果好，处理工艺简单。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于钢铁表面的水性防锈剂，由以下重量份的原料制得：聚异丁烯11-15份、三乙醇胺4-6份、过硫酸钾2-6份、硼砂3-7份、表面活性剂5-8份、葡萄糖酸铵4-6份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺3-7份、聚丙烯酸脂14-18份、葵二酸3-6份、甘油10-14份、磷酸二氢锌4-8份、增稠剂3-5份、山梨醇5-10份、二甲胺基对苯酚1-4份和去离子水90-100份。
优选配方为由以下重量份的原料制得：聚异丁烯14份、三乙醇胺5份、过硫酸钾5份、硼砂6份、表面活性剂7份、葡萄糖酸铵5份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺6份、聚丙烯酸脂16份、葵二酸5份、甘油13份、磷酸二氢锌6份、增稠剂4份、山梨醇7份、二甲胺基对苯酚3份和去离子水98份。
优选配方为由以下重量份的原料制得：聚异丁烯11份、三乙醇胺4份、过硫酸钾2份、硼砂3份、表面活性剂5份、葡萄糖酸铵4份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺3份、聚丙烯酸脂14份、葵二酸3份、甘油10份、磷酸二氢锌4份、增稠剂3份、山梨醇5份、二甲胺基对苯酚1份和去离子水90份。
优选配方为由以下重量份的原料制得：聚异丁烯15份、三乙醇胺6份、过硫酸钾6份、硼砂7份、表面活性剂8份、葡萄糖酸铵6份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺7份、聚丙烯酸脂18份、葵二酸6份、甘油14份、磷酸二氢锌8份、增稠剂5份、山梨醇10份、二甲胺基对苯酚4份和去离子水100份。
优选配方为由以下重量份的原料制得：聚异丁烯12份、三乙醇胺5份、过硫酸钾3份、硼砂4份、表面活性剂6份、葡萄糖酸铵5份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺4份、聚丙烯酸脂15份、葵二酸4份、甘油11份、磷酸二氢锌5份、增稠剂4份、山梨醇6份、二甲胺基对苯酚2份和去离子水93份。
所述增稠剂为硅藻土、膨润土或硅酸铝。
所述表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇醚或椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
一种用于钢铁表面的水性防锈剂的制备方法，包括以下步骤：先按重量份比将聚异丁烯、三乙醇胺、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、二甲胺基对苯酚、聚丙烯酸脂和去离子水加入不锈钢反应釜，升温至130±5℃，开始搅拌并按重量份加入表面活性剂、葵二酸、甘油、磷酸二氢锌、增稠剂和山梨醇， 然后以10-15℃/小时速率升温到185-195℃， 反应2-3小时后停止加热，最后将葡萄糖酸铵、过硫酸钾、硼砂加入不锈钢反应釜，混匀溶解后即得。 
本发明具有以下有益效果：本发明的防锈剂对钢铁有极好的防锈效果，可在表面形成极薄的一层防锈膜，阻挡外界对其腐蚀。而且本发明是水性防锈剂，不含对人体有害的物质，对人体无毒无害，具有良好的环保效果，防锈时间长,可达6-8个月；该发明的制备工艺简单，成分来源广，价格低廉。
具体实施方式
实施例1
本实施例的用于钢铁表面的水性防锈剂，原料由以下重量份的组份制得：聚异丁烯14份、三乙醇胺5份、过硫酸钾5份、硼砂6份、表面活性剂7份、葡萄糖酸铵5份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺6份、聚丙烯酸脂16份、葵二酸5份、甘油13份、磷酸二氢锌6份、增稠剂4份、山梨醇7份、二甲胺基对苯酚3份和去离子水98份。
所述增稠剂为硅酸铝。
所述表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。
本实施例的用于钢铁表面的水性防锈剂，包括以下步骤：先按重量份比将聚异丁烯、三乙醇胺、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、二甲胺基对苯酚、聚丙烯酸脂和去离子水加入不锈钢反应釜，升温至130℃，开始搅拌并按重量份加入表面活性剂、葵二酸、甘油、磷酸二氢锌、增稠剂和山梨醇， 然后以10℃/小时速率升温到185℃， 反应3小时后停止加热，最后将葡萄糖酸铵、过硫酸钾、硼砂加入不锈钢反应釜，混匀溶解后即得。
本发明可以采用直接浸泡、喷涂的方法对钢铁表面进行防锈处理。 
实施例2
本实施例的用于钢铁表面的水性防锈剂，原料由以下重量份的组份制得：聚异丁烯11份、三乙醇胺4份、过硫酸钾2份、硼砂3份、表面活性剂5份、葡萄糖酸铵4份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺3份、聚丙烯酸脂14份、葵二酸3份、甘油10份、磷酸二氢锌4份、增稠剂3份、山梨醇5份、二甲胺基对苯酚1份和去离子水90份。
所述增稠剂为硅藻土。
所述表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。
本实施例的用于钢铁表面的水性防锈剂，包括以下步骤：先按重量份比将聚异丁烯、三乙醇胺、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、二甲胺基对苯酚、聚丙烯酸脂和去离子水加入不锈钢反应釜，升温至135℃，开始搅拌并按重量份加入表面活性剂、葵二酸、甘油、磷酸二氢锌、增稠剂和山梨醇， 然后以15℃/小时速率升温到195℃， 反应2小时后停止加热，最后将葡萄糖酸铵、过硫酸钾、硼砂加入不锈钢反应釜，混匀溶解后即得。
本发明可以采用直接浸泡、喷涂的方法对钢铁表面进行防锈处理。 
实施例3
本实施例的用于钢铁表面的水性防锈剂，原料由以下重量份的组份制得：聚异丁烯15份、三乙醇胺6份、过硫酸钾6份、硼砂7份、表面活性剂8份、葡萄糖酸铵6份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺7份、聚丙烯酸脂18份、葵二酸6份、甘油14份、磷酸二氢锌8份、增稠剂5份、山梨醇10份、二甲胺基对苯酚4份和去离子水100份。
所述增稠剂为膨润土。
所述表面活性剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
本实施例的用于钢铁表面的水性防锈剂，包括以下步骤：先按重量份比将聚异丁烯、三乙醇胺、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、二甲胺基对苯酚、聚丙烯酸脂和去离子水加入不锈钢反应釜，升温至130℃，开始搅拌并按重量份加入表面活性剂、葵二酸、甘油、磷酸二氢锌、增稠剂和山梨醇， 然后以15℃/小时速率升温到185℃， 反应2小时后停止加热，最后将葡萄糖酸铵、过硫酸钾、硼砂加入不锈钢反应釜，混匀溶解后即得。
本发明可以采用直接浸泡、喷涂的方法对钢铁表面进行防锈处理。 
实施例4
本实施例的用于钢铁表面的水性防锈剂，原料由以下重量份的组份制得：聚异丁烯12份、三乙醇胺5份、过硫酸钾3份、硼砂4份、表面活性剂6份、葡萄糖酸铵5份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺4份、聚丙烯酸脂15份、葵二酸4份、甘油11份、磷酸二氢锌5份、增稠剂4份、山梨醇6份、二甲胺基对苯酚2份和去离子水93份。
所述增稠剂为硅酸铝。
所述表面活性剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
本实施例的用于钢铁表面的水性防锈剂，包括以下步骤：先按重量份比将聚异丁烯、三乙醇胺、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、二甲胺基对苯酚、聚丙烯酸脂和去离子水加入不锈钢反应釜，升温至125℃，开始搅拌并按重量份加入表面活性剂、葵二酸、甘油、磷酸二氢锌、增稠剂和山梨醇， 然后以15℃/小时速率升温到195℃， 反应3小时后停止加热，最后将葡萄糖酸铵、过硫酸钾、硼砂加入不锈钢反应釜，混匀溶解后即得。
本发明可以采用直接浸泡、喷涂的方法对钢铁表面进行防锈处理。 
实施例5
对上述1-4实施例制得防锈剂进行检测，参照国家相关标准要求进行检测，本发明制做的防锈剂技术指标如下：  1)外观透明或半透明液体；  2)粘度 ≥10；  3)pH值2-4；  4)密度 1.4—1.6；  5)游离酸 290—320(点)；  6)总酸度 690—750(点)；  7)附着力 1级；  8)除锈率 99％以上；  9)除油能力 水膜连续，不破裂；  10)耐冲击性 50kg/cm；  11)耐油性 (10#机油)24h不起泡，不起皱；
12)耐汽油 (93#汽油)4h不起泡，不起皱； 
13)耐盐水性 (3％NaCl 24h)无锈蚀。 
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员 来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改 进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于钢铁表面的水性防锈剂，其特征在于由以下重量份的原料制得：聚异丁烯11-15份、三乙醇胺4-6份、过硫酸钾2-6份、硼砂3-7份、表面活性剂5-8份、葡萄糖酸铵4-6份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺3-7份、聚丙烯酸脂14-18份、葵二酸3-6份、甘油10-14份、磷酸二氢锌4-8份、增稠剂3-5份、山梨醇5-10份、二甲胺基对苯酚1-4份和去离子水90-100份。
2.根据权利要求 1 所述的用于钢铁表面的水性防锈剂，其特征在于：由以下重量份的原料制得：聚异丁烯14份、三乙醇胺5份、过硫酸钾5份、硼砂6份、表面活性剂7份、葡萄糖酸铵5份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺6份、聚丙烯酸脂16份、葵二酸5份、甘油13份、磷酸二氢锌6份、增稠剂4份、山梨醇7份、二甲胺基对苯酚3份和去离子水98份。
3.根据权利要求 1 所述的用于钢铁表面的水性防锈剂，其特征在于：由以下重量份的原料制得：聚异丁烯11份、三乙醇胺4份、过硫酸钾2份、硼砂3份、表面活性剂5份、葡萄糖酸铵4份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺3份、聚丙烯酸脂14份、葵二酸3份、甘油10份、磷酸二氢锌4份、增稠剂3份、山梨醇5份、二甲胺基对苯酚1份和去离子水90份。
4.根据权利要求 1 所述的用于钢铁表面的水性防锈剂，其特征在于：由以下重量份的原料制得：聚异丁烯15份、三乙醇胺6份、过硫酸钾6份、硼砂7份、表面活性剂8份、葡萄糖酸铵6份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺7份、聚丙烯酸脂18份、葵二酸6份、甘油14份、磷酸二氢锌8份、增稠剂5份、山梨醇10份、二甲胺基对苯酚4份和去离子水100份。
5.根据权利要求 1 所述的用于钢铁表面的水性防锈剂，其特征在于：由以下重量份的原料制得：聚异丁烯12份、三乙醇胺5份、过硫酸钾3份、硼砂4份、表面活性剂6份、葡萄糖酸铵5份、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺4份、聚丙烯酸脂15份、葵二酸4份、甘油11份、磷酸二氢锌5份、增稠剂4份、山梨醇6份、二甲胺基对苯酚2份和去离子水93份。
6.根据权利要求 1 所述的用于钢铁表面的水性防锈剂，其特征在于：所述增稠剂为硅藻土、膨润土或硅酸铝。
7.根据权利要求 1 所述的用于钢铁表面的水性防锈剂，其特征在于：所述表面活性剂为聚氧乙烯脂肪醇醚或椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
8.根据权利要求 1 -7中任一项所述的一种用于钢铁表面的水性防锈剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：先按重量份比将聚异丁烯、三乙醇胺、N,N-双(2-氰乙基)甲酰胺、二甲胺基对苯酚、聚丙烯酸脂和去离子水加入不锈钢反应釜，升温至130±5℃，开始搅拌并按重量份加入表面活性剂、葵二酸、甘油、磷酸二氢锌、增稠剂和山梨醇， 然后以10-15℃/小时速率升温到185-195℃， 反应2-3小时后停止加热，最后将葡萄糖酸铵、过硫酸钾、硼砂加入不锈钢反应釜，混匀溶解后即得。
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