CN105463469A - 一种环保型水基防锈液配方及其应用 - Google Patents

一种环保型水基防锈液配方及其应用 Download PDF

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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Abstract

本发明公开了一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：植酸10-20份，魔芋胶10-15份，a-D-葡萄糖五乙酸酯3-12份，羧甲基纤维素0.5-5.5份，海藻酸钠2-5份，癸二酸5-15份，三乙醇胺1-5份，去离子水30-80份，抗氧化剂1-2份。该防锈液制备方法简单，防锈效果好，浓度较低时即可实现良好的防锈，无毒，对人体和环境无害，可应用于热轧钢板、冷轧钢板乙基HT300铸铁高温高湿环境下的防锈。

Description

一种环保型水基防锈液配方及其应用
技术领域：
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体的涉及一种环保型水基防锈液配方。
背景技术：
2013年，中国粗钢产量达7.79亿吨，占全球比重的48.5％，然而我国每年钢铁腐蚀报废约有1000万吨，所以研制环保、高效的钢铁防锈产品就及其重要。在众多防锈产品中，水基防锈液以其无毒环保、以溶剂水替代依然溶剂油等优势，受到广泛关注。
水基防锈剂是以水为溶剂，加入各种水溶性缓蚀剂、螯合剂、成膜剂、表面活性剂、稳定剂、消泡剂、杀菌剂等配置而成的能抑制金属制品化学或电化学腐蚀的一种水基防锈产品。水基防锈液根据使用条件与功能的不同，可由多种产品，如低泡型、常温型、非亚硝酸盐型、长效型等。在钢铁工业、机械制造业、精密零部件等行业有着广泛的应用。
目前，国内水基防锈液存在以下问题：(1)典型库存环境防锈效果不理想。针对男方部分地区高温高湿库存环境，或严酷生产与库存环境，高效型水基防锈液产品较少或防锈性能不能达到要求，较少产品能达到较长的防锈期；(2)配方不环保。国内仍有大部分水基防锈液配方中含有致癌物质亚硝酸盐乙基含磷化合物，对人体、水体产生严重危害；(3)防锈处理时需加热。虽然国内常温型水基防锈液较多，但是大多数钢厂在进行黑色金属浸涂防锈时，为了提高防锈效果，普遍会对水基防锈液加热至50-70℃下进行浸涂，费时耗能；(4)成本较高。现有水基防锈液防锈效果不理想，厂家会推荐增加使用浓度而达到预期目的，这就提高了使用成本。
发明内容：
本发明的目的是提供一种环保型水基防锈液配方，该水基防锈液防锈效果好，浓度较低时即可实现良好的防锈，无毒，对人体和环境无害。
本发明的另一个目的是提供该防锈液的制备方法及其应用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：
植酸10-20份，魔芋胶10-15份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯3-12份，
羧甲基纤维素0.5-5.5份，海藻酸钠2-5份，
癸二酸5-15份，三乙醇胺1-5份，
去离子水30-80份，抗氧化剂1-2份。
作为上述技术方案的优选，一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：
植酸15份，魔芋胶12份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯10份，
羧甲基纤维素5份，海藻酸钠3份，
癸二酸13份，三乙醇胺1.5份，
去离子水70份，抗氧化剂1.2份。
植酸是一种强酸，具有很强的螯合能力，其6个带负电的磷酸根基团，可以在金属表面形成致密络合物膜，其与海藻酸钠复配，显著提高了整体防锈效果，成膜效果好，且在金属表面形成的膜强度大。
作为上述技术方案的优选，所述海藻酸钠的粒径大小为0.5-1μm，其pH为5-7。
海藻酸钠低热无毒，易膨化、柔韧度高，可以形成凝胶体，固化后，可以有效提高其对金属表面的附着力，从而使其防锈寿命长。
a-D-葡萄糖五乙酸酯是一种发展前景很好的表面活性剂，其可以在钢表面形成致密的多分子层，从而达到良好的防锈效果。
作为上述技术方案的优选，所述抗氧化剂为聚山梨酸脂酸脂、维生素E、抗氧剂1010中的一种或多种混合。
一种环保型水基防锈液的配方的制备方法，包括以下步骤：
(1)将植酸、海藻酸钠、癸二酸和去离子水混合搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至40-50℃，加入魔芋胶、羧甲基纤维素、三乙醇胺，在400-1000W的功率下，超声30-60min，继续升温至70-80℃，加入a-D-葡萄糖五乙酸酯、抗氧化剂，搅拌均匀，得到环保型水基防锈液。
作为上述技术方案的优选，该环保型水基防锈液可应用于热轧钢板、冷轧钢板乙基HT300铸铁高温高湿环境下的防锈。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用魔芋胶作为成膜物质，a-D-葡萄糖五乙酸酯、海藻酸钠、羧甲基纤维素，癸二酸作为复合缓蚀剂，使得制备得到的防锈液成膜效果好，可以在钢表面形成一定厚度、致密的络合物膜，从而达到防锈的目的，且该防锈液中各组分环保，无毒，且制备方法简单，成本低，可以实现常温下防锈的目的。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：
植酸10份，魔芋胶10份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯3份，
羧甲基纤维素0.5份，海藻酸钠2份，
癸二酸5份，三乙醇胺1份，
去离子水30份，抗氧化剂1份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将植酸、海藻酸钠、癸二酸和去离子水混合搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至40℃，加入魔芋胶、羧甲基纤维素、三乙醇胺，在400W的功率下，超声30min，继续升温至70℃，加入a-D-葡萄糖五乙酸酯、抗氧化剂，搅拌均匀，得到环保型水基防锈液。
实施例2
一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：
植酸20份，魔芋胶15份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯12份，
羧甲基纤维素5.5份，海藻酸钠5份，
癸二酸15份，三乙醇胺5份，
去离子水80份，抗氧化剂2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将植酸、海藻酸钠、癸二酸和去离子水混合搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至50℃，加入魔芋胶、羧甲基纤维素、三乙醇胺，在1000W的功率下，超声60min，继续升温至80℃，加入a-D-葡萄糖五乙酸酯、抗氧化剂，搅拌均匀，得到环保型水基防锈液。
实施例3
一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：
植酸12份，魔芋胶11份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯5份，
羧甲基纤维素1份，海藻酸钠3份，
癸二酸7份，三乙醇胺2份，
去离子水40份，抗氧化剂1.2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将植酸、海藻酸钠、癸二酸和去离子水混合搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至45℃，加入魔芋胶、羧甲基纤维素、三乙醇胺，在500W的功率下，超声40min，继续升温至75℃，加入a-D-葡萄糖五乙酸酯、抗氧化剂，搅拌均匀，得到环保型水基防锈液。
实施例4
一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：
植酸14份，魔芋胶12份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯7份，
羧甲基纤维素2份，海藻酸钠3.5份，
癸二酸9份，三乙醇胺3份，
去离子水50份，抗氧化剂1.4份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将植酸、海藻酸钠、癸二酸和去离子水混合搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至40℃，加入魔芋胶、羧甲基纤维素、三乙醇胺，在600W的功率下，超声45min，继续升温至70℃，加入a-D-葡萄糖五乙酸酯、抗氧化剂，搅拌均匀，得到环保型水基防锈液。
实施例5
一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：
植酸16份，魔芋胶13份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯8份，
羧甲基纤维素3份，海藻酸钠4份，
癸二酸11份，三乙醇胺4份，
去离子水60份，抗氧化剂1.6份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将植酸、海藻酸钠、癸二酸和去离子水混合搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至45℃，加入魔芋胶、羧甲基纤维素、三乙醇胺，在700W的功率下，超声50min，继续升温至75℃，加入a-D-葡萄糖五乙酸酯、抗氧化剂，搅拌均匀，得到环保型水基防锈液。
实施例6
一种环保型水基防锈液的配方，以重量份计，包括以下组分：
植酸18份，魔芋胶14份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯10份，
羧甲基纤维素4份，海藻酸钠4.5份，
癸二酸13份，三乙醇胺4.5份，
去离子水70份，抗氧化剂1.8份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将植酸、海藻酸钠、癸二酸和去离子水混合搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至50℃，加入魔芋胶、羧甲基纤维素、三乙醇胺，在800W的功率下，超声55min，继续升温至80℃，加入a-D-葡萄糖五乙酸酯、抗氧化剂，搅拌均匀，得到环保型水基防锈液。
将实施例中制备的防锈液对试片进行防锈处理，然后进行性能测试。
(1)盐水浸泡测试
根据GB-6807，在15-20℃下将试片浸泡在3％NaCl溶液中1h后，将试片洗净烘干，检查试片表面是否发生锈蚀，不出现锈蚀则表面耐蚀性好。
(2)湿热箱实验测试：
试片放入湿热箱(SY-25B)，在相对湿度大于98％，温度49±1℃的条件下，试片在湿热箱中测试时间若大于7周期(24h为1个周期)，试片表面无锈蚀，则表面耐蚀性良好。
结果表明，湿热箱实验达到8周期，试片旋转在室内，防锈期超过7个月。

Claims (6)

1.一种环保型水基防锈液的配方，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
植酸10-20份，魔芋胶10-15份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯3-12份，
羧甲基纤维素0.5-5.5份，海藻酸钠2-5份，
癸二酸5-15份，三乙醇胺1-5份，
去离子水30-80份，抗氧化剂1-2份。
2.如权利要求1所述的一种环保型水基防锈液的配方，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
植酸15份，魔芋胶12份，
a-D-葡萄糖五乙酸酯10份，
羧甲基纤维素5份，海藻酸钠3份，
癸二酸13份，三乙醇胺1.5份，
去离子水70份，抗氧化剂1.2份。
3.如权利要求1所述的一种环保型水基防锈液的配方，其特征在于，所述海藻酸钠的粒径大小为0.5-1μm，其pH为5-7。
4.如权利要求1所述的一种环保型水基防锈液的配方，其特征在于，所述抗氧化剂为聚山梨酸脂酸脂、维生素E、抗氧剂1010中的一种或多种混合。
5.如权利要求1至4任一所述的一种环保型水基防锈液的配方的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将植酸、海藻酸钠、癸二酸和去离子水混合搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)得到的混合溶液升温至40-50℃，加入魔芋胶、羧甲基纤维素、三乙醇胺，在400-1000W的功率下，超声30-60min，继续升温至70-80℃，加入a-D-葡萄糖五乙酸酯、抗氧化剂，搅拌均匀，得到环保型水基防锈液。
6.如权利要求5所述的一种环保型水基防锈液的应用，其特征在于，该环保型水基防锈液可应用于热轧钢板、冷轧钢板乙基HT300铸铁高温高湿环境下的防锈。
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