CN105132110A - 一种半合成型清洗防锈液及其配制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半合成型清洗防锈液，其原料组分包括如下重量组分：A组分：乙醇胺18-32份，硼酸4-6份，多元酸3-6份；B组分：石油磺酸钡12-20份，十二烯基丁二酸2-6份，苯丙三氮唑1-2份，烷基酚聚氧乙烯醚2-4份，椰子油单乙醇酰胺2-4份，水20-35份；相应的，本发明还公开了其配置工艺。该半合成型清洗防锈液旨在现有的金属防锈液存在的防锈期短、安全性差和成本高的问题。

Description

一种半合成型清洗防锈液及其配制工艺

技术领域

本发明涉及金属加工防锈技术领域，具体涉及一种半合成型清洗防锈液及其配制工艺。

背景技术

在金属切削加工中，通常由车、铣、刨、磨等多个工序加工而成，有些复杂的零件，加工工序比较多，要完成一个零件的加工需要时间较长，目前的切削加工，为了节能和环保，许多切削加工都是采用水基切削液进行冷却润滑。水基切削液一般防锈期都比较短，一般都是4-7天的防锈期，很难满足供应要求。同时，现有的水基削切液在目前很多工厂采用脱水防锈油的办法解决。工艺如下：加工完的工件-脱水防锈粗洗-脱水防锈油精洗-滴干防锈油-进入下一工序。用脱水防锈油有如下缺点：(1)脱水防锈油一般用溶剂或煤油为基础油配制而成，闪点比较低，存在产生火灾的危险，并对工作环境造成污染；2)脱水防锈油的溶剂挥发性强，使用一段时间后防锈液变稠，影响清洗性能，防锈液使用周期较短；(3)脱水防锈油的价格高，消耗快，造成生产成本较大。

申请号为“CN201410497041.6”的中国专利中，公开了名称为“一种高性能润滑切削液”的发明，其由以下重量份数的原料制成：液态苯并三氮唑5-10份，环己六醇六磷酸脂3-9份，硫代硫酸钠2-6份，脂肪醇聚氧乙烯醚4-9份，二异丙醇2-7份，硅油1-3份，硫化油脂7-11份，磷酸三乙酸胺4-8份，苯并异噻唑啉酮1-4份，磷酸三乙酸胺1-5份，十六烷基磷酸4-6份，丙烯酸钡2-7份。该削切液成分中含较多硫化物，生产过程易产生对环境有害的气体，同时该削切液在金属处理过程中由于高温产生一定的有害气体，对操作者产生伤害，产生的废液处理成本较高，易对环境产生破坏。

发明内容

针对现有的金属防锈液存在的防锈期短、安全性差和成本高的问题，本发明公开了一种半合成型清洗防锈液及其配制工艺，该半合成型清洗防锈液具有良好的清洗性，与被处理金属表面有较高的结合力，能够有效提高金属的防锈期，明显降低生产成本。

一种半合成型清洗防锈液，其原料组分包括如下重量组分：

A组分：乙醇胺18-32份，硼酸4-6份，多元酸3-6份；

B组分：石油磺酸钡12-20份，十二烯基丁二酸2-6份，苯丙三氮唑1-2份，烷基酚聚氧乙烯醚2-4份，椰子油单乙醇酰胺2-4份，水20-35份。

进一步的，所述水包括自来水、蒸馏水和去离子水中的一种或几种，所述自来水硬度不高于100PPM。

进一步的，所述石油磺酸钡包括：矿物油6-10份，磺酸钡6-10份。

进一步的，所述乙醇胺包括：单乙酸胺8-12份，二乙醇胺10-20份。

进一步的，所述单乙酸胺和二乙醇胺为含量达98％以上的优质工业品。

进一步的，所述硼酸、多元酸、苯丙三氮唑均为市售纯度99％的一级工业品。

一种半合成型清洗防锈液的配制工艺，包括以下步骤：

步骤一：A组分配制，将8-12份单乙酸胺和10-20份二乙醇胺加入调配罐中，搅拌加温到100℃，缓慢加入4-6份硼酸和3-6份多元酸，保持温度处于100℃持续反应1.5-3.0小时，反应过程中持续搅拌；

步骤二：A组分配制，打开罐盖，让调配罐中的水分蒸发，待温度升至110℃，停止加热，使罐中混合物温度降至40℃；

步骤三：B组分添加，往调配罐中加入24-39份的水；

步骤四：B组分添加，往调配罐中加入6-10份矿物油、6-10份磺酸钡、2-6份十二烯基丁二酸、1-2份苯丙三氮唑、2-4份烷基酚聚氧乙烯醚和2-4份椰子油单乙醇酰胺，进行搅拌，搅拌至混合物透明；步骤五：进行产品检验装桶。

进一步的，所述步骤一中，反应时间为2小时。

进一步的，所述步骤三中，往调配罐中加入24-39份的水后额外添加4份的水，以补充挥发的水量。

本发明与现有的削切液相比，采用了半合成微乳液的形式，通过单乙酸胺、二乙醇胺与硼酸、三元酸先发生反应生成醇胺硼酸酯、醇胺三元酸酯，具有优良的水溶性，与金属表面产生摩擦化学反应生成润滑膜，润滑膜同时对金属表面有保护作用；本防锈液还在系统中加入磺酸钡及十二烯基丁二酸等亲油性防锈添加剂，同时防锈液中含量有一定的矿物油在水挥发以后，在工件表面保留了一层含量防锈添加剂的加膜，大大提高了防锈液的防锈性能，加入了水基清洗剂，加强了防锈液的清洗性，有利加工零件的清洗；本发明不含亚硝酸盐、重金属等有害成份，不含挥发性溶剂，组成成分对环境友好，废液处理成本低。

具体实施方式

本发明公开了一种半合成型清洗防锈液及其配制工艺，该半合成型清洗防锈液具有良好的清洗性，与被处理金属表面有较高的结合力，能够有效提高金属的防锈期，明显降低生产成本。

下面将对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种半合成型清洗防锈液，其原料组分包括如下重量组分：

A组分：单乙酸胺8-12份，二乙醇胺10-20份，硼酸4-6份，多元酸3-6份；

B组分：矿物油6-10份，磺酸钡6-10份，十二烯基丁二酸2-6份，苯丙三氮唑1-2份，烷基酚聚氧乙烯醚2-4份，椰子油单乙醇酰胺2-4份，水20-35份。

本防锈液包括A组分和B组分，A组分用于前期合成反应，主要通过单乙酸胺、二乙醇胺与硼酸、三元酸先发生反应生成醇胺硼酸酯、醇胺三元酸酯，醇胺硼酸酯、醇胺三元酸酯均为有机酸酯，具有一定的水溶性，能够在金属表面形成润滑膜，该润滑膜强度高，摩擦系数低，具有良好的抗磨作用，且对人体无毒害作用，为绿色防锈成分；同时该两种成分为表面活性剂，沸点较高，不易挥发，能水解，性质稳定，与高分子相溶性好。

单乙醇胺、二乙醇胺配别出来的防锈液PH值达到9，增强了水基防锈液的效果。

为提高该防锈液的防锈和清洗效果，还添加了B组分。

B组分中的石油磺酸钡具有优良的抗潮湿、抗盐雾、抗盐水和水置换性能，对多种金属具有优良的防锈性能，无腐蚀作用，易于金属表面产生吸附作用，其中的矿物油在水挥发以后，在工件表面保留了一层含量防锈添加剂的附加膜，大大提高了防锈液的防锈性能。

十二烯基丁二酸的作用与石油磺酸钡相似，有良好的油溶性，主要用于在金属表面形成一层保护膜，其性质稳定，不易燃，不易爆，本防锈剂中的十二烯基丁二酸来自于国产T746的防锈油添加剂。

苯丙三氮唑为白色浅褐色针状结晶,可加工成片状、颗粒状、粉状；有一定水溶性，苯丙三氮唑与金属原子形成共价键和配位键，相互多替成链状聚合物，在金属加表面组成多层保护膜，促进润滑油的长久缓蚀，使铜的表面不起氧化还原反应，不发生氢气，起防蚀作用；为良好的紫外光吸收剂，对紫外光敏感的制品可起到稳定的作用。

烷基酚聚氧乙烯醚是一种重要的聚氧乙烯型非离子表面活性剂，HLB值＝13，在本防锈剂中作为乳化剂使用，使得其中的微溶于水的有机物乳化分散，它具有性质稳定、耐酸碱和成本低等特征，常用于洗涤剂中，对金属表面具有一定的清洁作用，去除金属表面油渍和污垢。

为了加强该防锈剂的清洗效果，在防锈剂中加入了椰子油单乙醇酰胺，该椰子油单乙醇酰胺来自于6501水基清洗剂，6501水基清洗剂是一种工业清洗剂，加强了防锈液的清洗性，有利加工零件的清洗。

以下通过具体实施例进行说明，实施例中所用的原料均为市售，在没有特殊说明的情况下，单位均为(kg)。

实施例

配方见表1：

表1

配制工艺如下：

实施例1：

本实施例公开了一种半合成型清洗防锈液的配制工艺，包括以下步骤：

步骤一：A组分配制，将8份单乙酸胺和16份二乙醇胺加入调配罐中，搅拌加温到100℃，缓慢加入4份硼酸和3份多元酸，保持温度处于100℃持续反应2.0小时，反应过程中持续搅拌；

步骤二：A组分配制，打开罐盖，让调配罐中的水分蒸发，待温度升至110℃，停止加热，使罐中混合物温度降至40℃；

步骤三：B组分添加，往调配罐中加入34份的水；

步骤四：B组分添加，往调配罐中加入7份矿物油、7份磺酸钡、3份十二烯基丁二酸、1份苯丙三氮唑、2份烷基酚聚氧乙烯醚和4份椰子油单乙醇酰胺，进行搅拌，搅拌至混合物透明；

步骤五：进行产品检验装桶，样本标记为S1。

实施例2：

本实施例公开了一种半合成型清洗防锈液的配制工艺，包括以下步骤：

步骤一：A组分配制，将12份单乙酸胺和13份二乙醇胺加入调配罐中，搅拌加温到100℃，缓慢加入6份硼酸和4份多元酸，保持温度处于100℃持续反应1.8小时，反应过程中持续搅拌；

步骤二：A组分配制，打开罐盖，让调配罐中的水分蒸发，待温度升至110℃，停止加热，使罐中混合物温度降至40℃；

步骤三：B组分添加，往调配罐中加入27份的水；

步骤四：B组分添加，往调配罐中加入10份矿物油、10份磺酸钡、5份十二烯基丁二酸、1份苯丙三氮唑、4份烷基酚聚氧乙烯醚和2份椰子油单乙醇酰胺，进行搅拌，搅拌至混合物透明；

步骤五：进行产品检验装桶，样本标记为S2。

实施例3：

本实施例公开了一种半合成型清洗防锈液的配制工艺，包括以下步骤：

步骤一：A组分配制，将9份单乙酸胺和20份二乙醇胺加入调配罐中，搅拌加温到100℃，缓慢加入5份硼酸和6份多元酸，保持温度处于100℃持续反应2.5小时，反应过程中持续搅拌；

步骤二：A组分配制，打开罐盖，让调配罐中的水分蒸发，待温度升至110℃，停止加热，使罐中混合物温度降至40℃；

步骤三：B组分添加，往调配罐中加入39份的水；

步骤四：B组分添加，往调配罐中加入8份矿物油、8份磺酸钡、2份十二烯基丁二酸、2份苯丙三氮唑、3份烷基酚聚氧乙烯醚和3份椰子油单乙醇酰胺，进行搅拌，搅拌至混合物透明；

步骤五：进行产品检验装桶，样本标记为S3。

样本检测

将实施例1-3所制得的产品样本S1、S2、S3按12％的重量比稀释成水基防锈剂，用于钢材切削加工工序中的清洗除锈，对样本S1、S2、S3处理过的钢材进行腐蚀试验、盐雾试验和湿热试验。

检测结果为经样本S1、S2、S3处理过的钢材在腐蚀试验、盐雾试验和湿热试验中均保持稳定，并未产生锈渍，正常环境下其防锈期可达3个月以上，具有较高的防锈性能。

综上，本发明提供的一种半合成型清洗防锈液大幅度降低了工序间防锈清洗液的成本，有显著的经济效益，延长金属防锈期，且成分环保，不对环境造成污染。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种半合成型清洗防锈液，其特征在于，其原料组分包括如下重量组分：

A组分：乙醇胺18-32份，硼酸4-6份，多元酸3-6份；

B组分：石油磺酸钡12-20份，十二烯基丁二酸2-6份，苯丙三氮唑1-2份，烷基酚聚氧乙烯醚2-4份，椰子油单乙醇酰胺2-4份，水20-35份。

2.根据权利要求1所述的一种半合成型清洗防锈液，其特征在于，所述水包括自来水、蒸馏水和去离子水中的一种或几种，所述自来水硬度不高于100PPM。

3.根据权利要求1所述的一种半合成型清洗防锈液，其特征在于，所述石油磺酸钡包括：矿物油6-10份，磺酸钡6-10份。

4.根据权利要求1所述的一种半合成型清洗防锈液，其特征在于，所述乙醇胺包括：单乙酸胺8-12份，二乙醇胺10-20份。

5.根据权利要求3所述的一种半合成型清洗防锈液，其特征在于，所述单乙酸胺和二乙醇胺为含量达98％以上的优质工业品。

6.根据权利要求1所述的一种半合成型清洗防锈液，其特征在于，所述硼酸、多元酸、苯丙三氮唑均为市售纯度99％的一级工业品。

7.一种半合成型清洗防锈液的配制工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：A组分配制，将8-12份单乙酸胺和10-20份二乙醇胺加入调配罐中，搅拌加温到100℃，缓慢加入4-6份硼酸和3-6份多元酸，保持温度处于100℃持续反应1.5-3.0小时，反应过程中持续搅拌；

步骤二：A组分配制，打开罐盖，让调配罐中的水分蒸发，待温度升至110℃，停止加热，使罐中混合物温度降至40℃；

步骤三：B组分添加，往调配罐中加入24-39份的水；

步骤四：B组分添加，往调配罐中加入6-10份矿物油、6-10份磺酸钡、2-6份十二烯基丁二酸、1-2份苯丙三氮唑、2-4份烷基酚聚氧乙烯醚和2-4份椰子油单乙醇酰胺，进行搅拌，搅拌至混合物透明；

步骤五：进行产品检验装桶。

8.根据权利要求1所述的一种半合成型清洗防锈液的配制工艺，其特征在于，所述步骤一中，反应时间为2小时。

9.根据权利要求1所述的一种半合成型清洗防锈液的配制工艺，其特征在于，所述步骤三中，往调配罐中加入24-39份的水后额外添加4份的水，以补充挥发的水量。