CN106086858A - 一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 - Google Patents

一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法 Download PDF

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罗翔
戴挺
章功国
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Abstract

本发明公开了一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂，由下列重量份的原料制成：植酸35‑36、聚天冬氨酸8‑10、废聚苯乙烯泡沫塑料10‑11、碳酸钙2‑3、甘油1‑2、溴代十六烷基吡啶1.7‑1.9、二甲基二甲氧基硅烷1.5‑1.8、纳米级二氧化硅2.5‑2.8、甘草汁3‑4、聚乙二醇4.1‑4.7、聚乙烯醇5.1‑5.7、去离子水余量，本发明以植酸、聚天冬氨酸为主要成分，以聚乙二醇和聚乙烯醇为高分子成膜剂，添加改性废聚苯乙烯泡沫塑料为防水助剂，同时添加其他助剂，制备的防锈剂配方经济、防锈效果好、耐洗刷性好，其制备方法工艺简单，在正常存放环境下，防锈期可达60个月以上。

Description

一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂及其 制作方法
技术领域
本发明涉及防锈剂技术领域，尤其涉及一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法。
背景技术
金属腐蚀能够造成机器设备的维修成本增加，甚至提前更换，金属零件的锈蚀则降低了设备的精度和灵敏度，影响设备的使用，甚至造成设备的报废。对于碎石机而言，其未涂漆金属表面以及金属零部件的锈蚀在储存、使用过程中十分常见，故此必须采取相应的防护措施。长期以来，为减少碎石机设备的严重锈蚀，延长设备及零部件的封存周期，采用了各种各样的方法，防锈剂就是其中的方法之一。
防锈剂是一种超级高效的合成渗透剂，它可以强力渗入铁锈、腐蚀物、油污内从而轻松地清除掉螺丝、螺拴上的锈迹和腐蚀物，具有渗透除锈、松动润滑、抵制腐蚀、保护金属等性能，并可在部件表面上形成并贮存一层润滑膜，可以抑制湿气及许多其它化学成份造成的腐蚀。为避免因防锈油去除难度大而造成的生产和环境问题，目前钢铁的工序间防锈多采用水基防锈剂。工业上广泛使用的水基防锈剂通常含有亚硝酸盐、磷酸盐或铬酸盐，此类防锈剂毒性较强， 废水排放易造成水体富营养化，使用和排放均受到严格限制。环保型水基防锈剂的研制已受到国内外广泛关注。
《一种无毒水基防锈剂的研制及其性能》文中以植酸、聚天冬氨酸为主要成分，添加钼酸钠和苯甲酸钠作为助剂，筛选出聚乙二醇和聚乙烯醇作为高分子成膜剂，配制一种不含亚硝酸盐的新型无毒水基防锈剂，结果表明植酸与聚天冬氨酸有较好的复配作用，助剂和高分子成膜剂的存在可有效增强防锈膜的耐蚀性，并与亚硝酸盐型防锈剂进行防锈效果对比，存在一定差距，但其不含有毒物质，值得推广使用。然而对于文中制备的传统防锈剂而言，由于其开发研制过程中主要关注其防锈性能的表现，往往忽视环保适应性、多功能以及极端条件下的使用性能，普遍存在热稳定性差、耐候性差以及耐晒防紫外线辐射差等问题，因而限制了防锈剂整体性能的提升，也限制了防锈剂的应用范围。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂及其制作方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂，由下列重量份的原料制成：植酸35-36、聚天冬氨酸8-10、废聚苯乙烯泡沫塑料10-11、碳酸钙2-3、甘油1-2、溴代十六烷基吡啶1.7-1.9、二甲基二甲氧基硅烷1.5-1.8、纳米级二氧化硅2.5-2.8、甘草汁3-4、聚乙二醇4.1-4.7、聚乙烯醇5.1-5.7、去离子水余量。
所述的一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂的制作方法，包括以下步骤：
（1）将废聚苯乙烯泡沫塑料洗净、晾干、粉碎，加入到总重量1.5-2倍的无水乙醇中，边加边搅拌，使其完全溶解，加入溴代十六烷基吡啶充分搅拌制成油相液，放入40-50℃水浴中恒温充分溶解1-2小时，升温至55-65℃快速搅拌20-30分钟；
（2）将甘草汁投入到2/3质量的去离子水中升温至60-80℃恒温搅拌20-30分钟，加入植酸、二甲基二甲氧基硅烷超声分散15-20分钟，静置得改性植酸；
（3）将聚天冬氨酸、甘油、纳米级二氧化硅以及余量去离子水混匀，采用高压均质机处理2-3小时，喷雾干燥得改性聚天冬氨酸；
（4）将步骤（2）、（3）反应物料装入带有搅拌器的反应釜中，控制转速60-80转/分，搅拌10-15分钟，再加入步骤（1）及其它剩余成分边加边搅拌30-40分钟，出料。
本发明的优点是：本发明以植酸、聚天冬氨酸为主要成分，以聚乙二醇和聚乙烯醇为高分子成膜剂在金属表面形成一层致密的薄膜，添加改性废聚苯乙烯泡沫塑料为防水助剂，同时添加其他助剂，优选了配方制备的防锈剂防锈效果好，且作用持久；和现有技术相比本发明将植酸进行硅烷偶联剂改性后，植酸分子的-P-OH-与硅烷水解后生成的-Si-OH-反应生成-P-O-Si-键，能与金属生成稳定的具有椅型构象的六碳环的螯合物，附着在金属表面，耐腐蚀性增强，螯合的产物稳定性极佳，即使在强酸性条件下也能稳定存在；还将聚天冬氨酸进行纳米级二氧化硅包裹改性，改善了与植酸的复配效果，耐洗刷性增强；本发明组方经济、防锈效果好、其制备方法工艺简单，在正常存放环境下，防锈期可达60个月以上。
具体实施方式
一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂，由下列重量份的原料制成：植酸35、聚天冬氨酸8、废聚苯乙烯泡沫塑料10、碳酸钙2、甘油1、溴代十六烷基吡啶1.7、二甲基二甲氧基硅烷1.5、纳米级二氧化硅2.5、甘草汁3、聚乙二醇4.1、聚乙烯醇5.1、去离子水余量。
所述的一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂的制作方法，包括以下步骤：
（1）将废聚苯乙烯泡沫塑料洗净、晾干、粉碎，加入到总重量1.5-2倍的无水乙醇中，边加边搅拌，使其完全溶解，加入溴代十六烷基吡啶充分搅拌制成油相液，放入40-50℃水浴中恒温充分溶解1-2小时，升温至55-65℃快速搅拌20-30分钟；
（2）将甘草汁投入到2/3质量的去离子水中升温至60-80℃恒温搅拌20-30分钟，加入植酸、二甲基二甲氧基硅烷超声分散15-20分钟，静置得改性植酸；
（3）将聚天冬氨酸、甘油、纳米级二氧化硅以及余量去离子水混匀，采用高压均质机处理2-3小时，喷雾干燥得改性聚天冬氨酸；
（4）将步骤（2）、（3）反应物料装入带有搅拌器的反应釜中，控制转速60-80转/分，搅拌10-15分钟，再加入步骤（1）及其它剩余成分边加边搅拌30-40分钟，出料。
该防锈剂成膜后，平均CuSO4点滴时间达87s，耐盐水浸泡39h，耐中性盐雾33h，防锈效果良好。

Claims (2)

1.一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：植酸35-36、聚天冬氨酸8-10、废聚苯乙烯泡沫塑料10-11、碳酸钙2-3、甘油1-2、溴代十六烷基吡啶1.7-1.9、二甲基二甲氧基硅烷1.5-1.8、纳米级二氧化硅2.5-2.8、甘草汁3-4、聚乙二醇4.1-4.7、聚乙烯醇5.1-5.7、去离子水余量。
2.根据权利要求1所述的一种添加纳米二氧化硅的碎石机表面处理用水基防锈剂的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将废聚苯乙烯泡沫塑料洗净、晾干、粉碎，加入到总重量1.5-2倍的无水乙醇中，边加边搅拌，使其完全溶解，加入溴代十六烷基吡啶充分搅拌制成油相液，放入40-50℃水浴中恒温充分溶解1-2小时，升温至55-65℃快速搅拌20-30分钟；
（2）将甘草汁投入到2/3质量的去离子水中升温至60-80℃恒温搅拌20-30分钟，加入植酸、二甲基二甲氧基硅烷超声分散15-20分钟，静置得改性植酸；
（3）将聚天冬氨酸、甘油、纳米级二氧化硅以及余量去离子水混匀，采用高压均质机处理2-3小时，喷雾干燥得改性聚天冬氨酸；
（4）将步骤（2）、（3）反应物料装入带有搅拌器的反应釜中，控制转速60-80转/分，搅拌10-15分钟，再加入步骤（1）及其它剩余成分边加边搅拌30-40分钟，出料。
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