CN108949025A - 一种耐热型防锈蜡 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热型防锈蜡，属于金属防锈技术领域。按重量份数计，依次称取10～20份石蜡，5～10份氧化蜡，7～12份复合乳化剂，6～10份防锈剂，40～55份去离子水和12～20份添加剂，将石蜡与氧化石蜡混合于搅拌机中，于温度为70～90℃，转速为230～400r/min的条件下，搅拌混合，得混合石蜡，将混合石蜡与复合乳化剂混合于混料机中，并向混料机中加入水，防锈剂和添加剂，于温度为75～90℃，转速为800～1000r/min的条件下，搅拌混合10～15min后，得耐热型防锈蜡。本发明所得产品具有优异的防锈性能，且耐热性较好。

Description

一种耐热型防锈蜡
技术领域
本发明公开了一种耐热型防锈蜡，属于金属防锈技术领域。
背景技术
钢铁类金属（如钢材、汽车及铸造件等）在自然存放条件下，因为环境和其它因素使部件容易锈蚀，从而降低或失去使用价值，造成安全事故和经济损失。我国每年因金属锈蚀所造成的直接经济损失数额巨大。
金属锈蚀从机理上主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀。产生锈蚀的原因有很多， 如机械损伤、表面缺陷、内部缺陷、环境因素等。自然环境中，潮湿和高温会加速 这些反应，在露点温度及冰点温度附近也会加剧反应。
目前用于汽车车体防腐蜡的产品主要有以下几种：高固份热熔防腐蜡；溶剂挥发型防腐蜡；水乳化型防腐蜡等。其中，高固份热熔防锈蜡属于低VOC，环保型的产品，但现场操作工艺复杂，能耗高，使用成本高，只有部分汽车生产商正在投入使用。溶剂挥发型的产品目前使用较多，但是随着对环保的重视，高VOC的产品将逐渐被淘汰。水性乳化型防腐蜡产品有防锈能力弱和操作工艺复杂的缺点，现在仍处于初步应用阶段。环保型、使用工艺简单但使用成本低的产品，将是未来汽车车体防腐蜡的主流。
高固份蜡的挥发份在5%以下，VOC较低，是环保型产品，另外使用简单的喷涂或刷涂，占用空间小，气味轻，颜色浅，易擦拭，涂膜均匀，同时防锈性和渗透性均优于原溶剂挥发型防锈蜡，可以替代挥发型的防锈蜡，也可以替代长期防锈的防锈油以及其他防锈涂料。
因此，研究和开发新型的防锈蜡具有十分广阔的市场前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对目前使用的防锈蜡存在防锈性能无法进一步提高，耐热性较差的问题，本发明提供了一种耐热型防锈蜡。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种耐热型防锈蜡，是由以下质量分数的原料组成：
石蜡 10～20份
氧化蜡 5～10份
复合乳化剂 7～12份
防锈剂 6～10份
去离子水 40～55份
添加剂 12～20份
所述添加剂的制备方法为：
将碳纤维与丙酮按质量比1：10～1：20混合，脱浆，过滤，得预处理碳纤维，将预处理碳纤维与硝酸按质量比1：10～1：15混合，搅拌反应后，过滤，得预改性碳纤维，将预改性碳纤维与PAMAM按质量比1：5～1：8混合，搅拌反应后，过滤，洗涤，真空干燥，得改性碳纤维，将氧化石墨烯与丙酮按质量比1：8～1：10混合，超声分散后，并加入氧化石墨烯质量2～4倍的改性碳纤维，搅拌混合后，过滤，洗涤，真空干燥，得添加剂坯料；将添加剂坯料与培养液按质量比1：5～1：8混合，超声分散后，并加入添加剂坯料质量0.1～0.2倍的木醋杆菌，混合培养后，用镊子夹取上层混合物，干燥，粉碎，得预处理添加剂坯料，将预处理添加剂坯料与水按质量比1：5～1：10混合，并加入预处理添加剂坯料质量0.1～0.2倍的氧化剂和预处理添加剂坯料质量0.1～0.2倍的引发剂，搅拌混合后，得坯料混合物，将坯料混合物与单体按质量比10：1～15：1混合，并加入坯料混合物质量0.10～0.22倍的亚硫酸氢钠，搅拌混合后，加热反应，过滤，干燥，得添加剂。
所述石蜡为58号全精炼石蜡。
所述复合乳化剂为将硬脂酸与三乙醇胺按质量比5：2混合，得复合乳化剂。
所述防锈剂为油酸，二甲基硅油或水杨酸盐中任意一种。
所述PAMAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子。
所述培养液为将水与葡萄糖按质量比50：1～55：1混合，并加入水质量0.005～0.010倍的蛋白胨，水质量0.005～0.010倍的酵母粉，水质量0.002～0.008倍的磷酸氢钠和水质量0.001～0.005倍的柠檬酸，搅拌混合，得培养液。
所述氧化剂为过氧乙酸，高锰酸钾或次氯酸钠中任意一种。
所述引发剂为过硫酸钠，过硫酸铵或过硫酸钾中任意一种。
所述单体为将丙烯酸与丙烯酸丁酯按质量比1：1混合，得单体。
本发明的有益效果是：
本发明在制备耐热型防锈蜡时加入添加剂，首先，添加剂中加入了接枝碳纤维的氧化石墨烯，氧化石墨烯在超声分散后形成单片层结构，在加入产品中后可有效阻止水分及腐蚀性介质与金属表面接触，从而使产品的防锈性能提高，并且由于氧化石墨烯接枝了碳纤维，在加入产品中后可在产品内部形成导热通路，同时氧化石墨烯可使产品的接触热阻减少，从而使产品的导热性增加，进而使产品的耐热性提高，其次，添加剂中加入了细菌纤维素，可与氧化石墨烯表面接枝的碳纤维发生缠绕，在加入产品中后可使添加剂均匀分布于产品中，从而使产品
防锈效果和耐热性能进一步提高，再者，由于加入的细菌纤维素在后续处理中接枝丙烯酸和丙烯酸丁酯，从而使细菌纤维素的吸水率减少，进而使产品的防锈效果提高。
具体实施方式
将碳纤维与丙酮按质量比1：10～1：20混合，于温度为70～80℃的条件下回流脱浆40～48h后，过滤，得预处理碳纤维，将预处理碳纤维与重量份数86～92%的硝酸按质量比1：10～1：15混合，于温度为90～95℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌反应1～3h后，过滤，得预改性碳纤维，将预改性碳纤维与PAMAM按质量比1：5～1：8混合，于温度为20～30℃，转速为200～300r/min的条件下搅拌反应12～14h后，过滤，得改性碳纤维坯料，将改性碳纤维坯料用甲醇洗涤5～8次后再用去离子水洗涤3～5次，并将洗涤后的改性碳纤维坯料于温度为50℃的条件下真空干燥，得改性碳纤维，将氧化石墨烯与丙酮按质量比1：8～1：10混合于烧瓶中，于频率为45～55kHz的条件下超声分散15～30min后，并向烧瓶中加入氧化石墨烯质量2～4倍的改性碳纤维，于温度为100～105℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌混合12～14h后，过滤，得滤饼，将滤饼用丙酮和去离子水交替洗涤5～6次后，于50℃的条件下真空干燥2～3h后，得添加剂坯料；将添加剂坯料与培养液按质量比1：5～1：8混合于烧杯中，将烧杯内物料于频率为45～55kHz的条件下超声分散10～15min后，并向烧杯中加入添加剂坯料质量0.1～0.2倍的木醋杆菌，于室温条件下混合培养7～8天后，用镊子夹取上层混合物，于温度为60～80℃的条件下干燥1～2h后，粉碎，得预处理添加剂坯料，将预处理添加剂坯料与水按质量比1：5～1：10混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入预处理添加剂坯料质量0.1～0.2倍的氧化剂和预处理添加剂坯料质量0.1～0.2倍的引发剂，于温度为80～90℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌混合20～30min后，得坯料混合物，将坯料混合物与单体按质量比10：1～15：1混合，并向坯料混合物与单体的混合物中加入坯料混合物质量0.10～0.22倍的亚硫酸氢钠，于温度为90～120℃，转速为300～350r/min的条件下搅拌混合1～2h后，继续于温度为140～150℃的条件下加热反应20～30min后，过滤，得预处理添加剂，将预处理添加剂于温度为80～90℃的条件下干燥30～50min后，得添加剂，按重量份数计，依次称取10～20份石蜡，5～10份氧化蜡，7～12份复合乳化剂，6～10份防锈剂，40～55份去离子水和12～20份添加剂，将石蜡与氧化石蜡混合于搅拌机中，于温度为70～90℃，转速为230～400r/min的条件下，搅拌混合，得混合石蜡，将混合石蜡与复合乳化剂混合于混料机中，并向混料机中加入水，防锈剂和添加剂，于温度为75～90℃，转速为800～1000r/min的条件下，搅拌混合10～15min后，得耐热型防锈蜡。所述复合乳化剂为将硬脂酸与三乙醇胺按质量比5：2混合，得复合乳化剂。所述防锈剂为油酸，二甲基硅油或水杨酸盐中任意一种。所述PAMAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子。所述培养液为将水与葡萄糖按质量比50：1～55：1混合，并加入水质量0.005～0.010倍的蛋白胨，水质量0.005～0.010倍的酵母粉，水质量0.002～0.008倍的磷酸氢钠和水质量0.001～0.005倍的柠檬酸，搅拌混合，得培养液。所述氧化剂为过氧乙酸，高锰酸钾或次氯酸钠中任意一种。所述引发剂为过硫酸钠，过硫酸铵或过硫酸钾中任意一种。所述单体为将丙烯酸与丙烯酸丁酯按质量比1：1混合，得单体。
将碳纤维与丙酮按质量比1：20混合，于温度为80℃的条件下回流脱浆48h后，过滤，得预处理碳纤维，将预处理碳纤维与重量份数92%的硝酸按质量比1：15混合，于温度为95℃，转速为350r/min的条件下搅拌反应3h后，过滤，得预改性碳纤维，将预改性碳纤维与PAMAM按质量比1：8混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应14h后，过滤，得改性碳纤维坯料，将改性碳纤维坯料用甲醇洗涤8次后再用去离子水洗涤5次，并将洗涤后的改性碳纤维坯料于温度为50℃的条件下真空干燥，得改性碳纤维，将氧化石墨烯与丙酮按质量比1：10混合于烧瓶中，于频率为55kHz的条件下超声分散30min后，并向烧瓶中加入氧化石墨烯质量4倍的改性碳纤维，于温度为105℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合14h后，过滤，得滤饼，将滤饼用丙酮和去离子水交替洗涤6次后，于50℃的条件下真空干燥3h后，得添加剂坯料；将添加剂坯料与培养液按质量比1：8混合于烧杯中，将烧杯内物料于频率为55kHz的条件下超声分散15min后，并向烧杯中加入添加剂坯料质量0.2倍的木醋杆菌，于室温条件下混合培养8天后，用镊子夹取上层混合物，于温度为80℃的条件下干燥2h后，粉碎，得预处理添加剂坯料，将预处理添加剂坯料与水按质量比1：10混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入预处理添加剂坯料质量0.2倍的氧化剂和预处理添加剂坯料质量0.2倍的引发剂，于温度为90℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后，得坯料混合物，将坯料混合物与单体按质量比15：1混合，并向坯料混合物与单体的混合物中加入坯料混合物质量0.22倍的亚硫酸氢钠，于温度为120℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合2h后，继续于温度为150℃的条件下加热反应30min后，过滤，得预处理添加剂，将预处理添加剂于温度为90℃的条件下干燥50min后，得添加剂，按重量份数计，依次称取20份石蜡，10份氧化蜡，12份复合乳化剂，10份防锈剂，55份去离子水和20份添加剂，将石蜡与氧化石蜡混合于搅拌机中，于温度为90℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合，得混合石蜡，将混合石蜡与复合乳化剂混合于混料机中，并向混料机中加入水，防锈剂和添加剂，于温度为90℃，转速为1000r/min的条件下，搅拌混合15min后，得耐热型防锈蜡。所述复合乳化剂为将硬脂酸与三乙醇胺按质量比5：2混合，得复合乳化剂。所述防锈剂为油酸。所述PAMAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子。所述培养液为将水与葡萄糖按质量比50：1混合，并加入水质量0.010倍的蛋白胨，水质量0.010倍的酵母粉，水质量0.008倍的磷酸氢钠和水质量0.005倍的柠檬酸，搅拌混合，得培养液。所述氧化剂为过氧乙酸。所述引发剂为过硫酸钠。所述单体为将丙烯酸与丙烯酸丁酯按质量比1：1混合，得单体。
将木醋杆菌与培养液按质量比1：8混合于烧杯中，将烧杯内物料于频率为55kHz的条件下超声分散15min后，于室温条件下混合培养8天后，用镊子夹取上层混合物，于温度为80℃的条件下干燥2h后，粉碎，得预处理添加剂坯料，将预处理添加剂坯料与水按质量比1：10混合于三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入预处理添加剂坯料质量0.2倍的氧化剂和预处理添加剂坯料质量0.2倍的引发剂，于温度为90℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后，得坯料混合物，将坯料混合物与单体按质量比15：1混合，并向坯料混合物与单体的混合物中加入坯料混合物质量0.22倍的亚硫酸氢钠，于温度为120℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合2h后，继续于温度为150℃的条件下加热反应30min后，过滤，得预处理添加剂，将预处理添加剂于温度为90℃的条件下干燥50min后，得添加剂，按重量份数计，依次称取20份石蜡，10份氧化蜡，12份复合乳化剂，10份防锈剂，55份去离子水和20份添加剂，将石蜡与氧化石蜡混合于搅拌机中，于温度为90℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合，得混合石蜡，将混合石蜡与复合乳化剂混合于混料机中，并向混料机中加入水，防锈剂和添加剂，于温度为90℃，转速为1000r/min的条件下，搅拌混合15min后，得耐热型防锈蜡。所述复合乳化剂为将硬脂酸与三乙醇胺按质量比5：2混合，得复合乳化剂。所述防锈剂为油酸。所述培养液为将水与葡萄糖按质量比50：1混合，并加入水质量0.010倍的蛋白胨，水质量0.010倍的酵母粉，水质量0.008倍的磷酸氢钠和水质量0.005倍的柠檬酸，搅拌混合，得培养液。所述氧化剂为过氧乙酸。所述引发剂为过硫酸钠。所述单体为将丙烯酸与丙烯酸丁酯按质量比1：1混合，得单体。
将碳纤维与丙酮按质量比1：20混合，于温度为80℃的条件下回流脱浆48h后，过滤，得预处理碳纤维，将预处理碳纤维与重量份数92%的硝酸按质量比1：15混合，于温度为95℃，转速为350r/min的条件下搅拌反应3h后，过滤，得预改性碳纤维，将预改性碳纤维与PAMAM按质量比1：8混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应14h后，过滤，得改性碳纤维坯料，将改性碳纤维坯料用甲醇洗涤8次后再用去离子水洗涤5次，并将洗涤后的改性碳纤维坯料于温度为50℃的条件下真空干燥，得改性碳纤维，将氧化石墨烯与丙酮按质量比1：10混合于烧瓶中，于频率为55kHz的条件下超声分散30min后，并向烧瓶中加入氧化石墨烯质量4倍的改性碳纤维，于温度为105℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合14h后，过滤，得滤饼，将滤饼用丙酮和去离子水交替洗涤6次后，于50℃的条件下真空干燥3h后，得添加剂坯料，即得添加剂，按重量份数计，依次称取20份石蜡，10份氧化蜡，12份复合乳化剂，10份防锈剂，55份去离子水和20份添加剂，将石蜡与氧化石蜡混合于搅拌机中，于温度为90℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合，得混合石蜡，将混合石蜡与复合乳化剂混合于混料机中，并向混料机中加入水，防锈剂和添加剂，于温度为90℃，转速为1000r/min的条件下，搅拌混合15min后，得耐热型防锈蜡。所述复合乳化剂为将硬脂酸与三乙醇胺按质量比5：2混合，得复合乳化剂。所述防锈剂为油酸。所述PAMAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子。
将碳纤维与丙酮按质量比1：20混合，于温度为80℃的条件下回流脱浆48h后，过滤，得预处理碳纤维，将预处理碳纤维与重量份数92%的硝酸按质量比1：15混合，于温度为95℃，转速为350r/min的条件下搅拌反应3h后，过滤，得预改性碳纤维，将预改性碳纤维与PAMAM按质量比1：8混合，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应14h后，过滤，得改性碳纤维坯料，将改性碳纤维坯料用甲醇洗涤8次后再用去离子水洗涤5次，并将洗涤后的改性碳纤维坯料于温度为50℃的条件下真空干燥，得改性碳纤维，将氧化石墨烯与丙酮按质量比1：10混合于烧瓶中，于频率为55kHz的条件下超声分散30min后，并向烧瓶中加入氧化石墨烯质量4倍的改性碳纤维，于温度为105℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合14h后，过滤，得滤饼，将滤饼用丙酮和去离子水交替洗涤6次后，于50℃的条件下真空干燥3h后，得添加剂坯料；将添加剂坯料与培养液按质量比1：8混合于烧杯中，将烧杯内物料于频率为55kHz的条件下超声分散15min后，并向烧杯中加入添加剂坯料质量0.2倍的木醋杆菌，于室温条件下混合培养8天后，用镊子夹取上层混合物，于温度为80℃的条件下干燥2h后，粉碎，得预处理添加剂坯料，即得添加剂，按重量份数计，依次称取20份石蜡，10份氧化蜡，12份复合乳化剂，10份防锈剂，55份去离子水和20份添加剂，将石蜡与氧化石蜡混合于搅拌机中，于温度为90℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合，得混合石蜡，将混合石蜡与复合乳化剂混合于混料机中，并向混料机中加入水，防锈剂和添加剂，于温度为90℃，转速为1000r/min的条件下，搅拌混合15min后，得耐热型防锈蜡。所述复合乳化剂为将硬脂酸与三乙醇胺按质量比5：2混合，得复合乳化剂。所述防锈剂为油酸。所述PAMAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子。所述培养液为将水与葡萄糖按质量比50：1混合，并加入水质量0.010倍的蛋白胨，水质量0.010倍的酵母粉，水质量0.008倍的磷酸氢钠和水质量0.005倍的柠檬酸，搅拌混合，得培养液。
对比例：天津某科技有限公司生产的防锈蜡。
将实例1至实例4所得的耐热型防锈蜡和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.防锈效果：将实例所得耐热型防锈蜡与对比例产品以0.5mm的涂覆厚度涂抹于50mm×25mm×2mm的金属试样上，待防锈蜡固化后，将金属试样浸入温度为60℃，浓度为5%的氯化钠溶液中，观察锈蚀出现的时间，具体检测结果如表1所示：
表1耐热型防锈蜡性能检测结果
检测项目 实例1 实例2 实例3 实例4 对比例
出现锈蚀时间／h 308 249 240 184 205
由表1检测结果可知，本发明所得产品具有优异的防锈性能，且耐热性较好。

Claims (9)

1.一种耐热型防锈蜡，其特征在于，是由以下质量分数的原料组成：
石蜡 10～20份
氧化蜡 5～10份
复合乳化剂 7～12份
防锈剂 6～10份
去离子水 40～55份
添加剂 12～20份
所述添加剂的制备方法为：
将碳纤维与丙酮按质量比1：10～1：20混合，脱浆，过滤，得预处理碳纤维，将预处理碳纤维与硝酸按质量比1：10～1：15混合，搅拌反应后，过滤，得预改性碳纤维，将预改性碳纤维与PAMAM按质量比1：5～1：8混合，搅拌反应后，过滤，洗涤，真空干燥，得改性碳纤维，将氧化石墨烯与丙酮按质量比1：8～1：10混合，超声分散后，并加入氧化石墨烯质量2～4倍的改性碳纤维，搅拌混合后，过滤，洗涤，真空干燥，得添加剂坯料；将添加剂坯料与培养液按质量比1：5～1：8混合，超声分散后，并加入添加剂坯料质量0.1～0.2倍的木醋杆菌，混合培养后，用镊子夹取上层混合物，干燥，粉碎，得预处理添加剂坯料，将预处理添加剂坯料与水按质量比1：5～1：10混合，并加入预处理添加剂坯料质量0.1～0.2倍的氧化剂和预处理添加剂坯料质量0.1～0.2倍的引发剂，搅拌混合后，得坯料混合物，将坯料混合物与单体按质量比10：1～15：1混合，并加入坯料混合物质量0.10～0.22倍的亚硫酸氢钠，搅拌混合后，加热反应，过滤，干燥，得添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐热型防锈蜡，其特征在于：所述石蜡为58号全精炼石蜡。
3.根据权利要求1所述的一种耐热型防锈蜡，其特征在于：所述复合乳化剂为将硬脂酸与三乙醇胺按质量比5：2混合，得复合乳化剂。
4.根据权利要求1所述的一种耐热型防锈蜡，其特征在于：所述防锈剂为油酸，二甲基硅油或水杨酸盐中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐热型防锈蜡，其特征在于：所述PAMAM为聚酰胺-胺型树枝状高分子。
6.根据权利要求1所述的一种耐热型防锈蜡，其特征在于：所述培养液为将水与葡萄糖按质量比50：1～55：1混合，并加入水质量0.005～0.010倍的蛋白胨，水质量0.005～0.010倍的酵母粉，水质量0.002～0.008倍的磷酸氢钠和水质量0.001～0.005倍的柠檬酸，搅拌混合，得培养液。
7.根据权利要求1所述的一种耐热型防锈蜡，其特征在于：所述氧化剂为过氧乙酸，高锰酸钾或次氯酸钠中任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐热型防锈蜡，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钠，过硫酸铵或过硫酸钾中任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种耐热型防锈蜡，其特征在于：所述单体为将丙烯酸与丙烯酸丁酯按质量比1：1混合，得单体。
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