CN109054483A - 一种金属表面防锈液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属表面防锈液及其制备方法，该金属表面防锈液是由下列重量份配比的原料配制而成：苯甲酸钠7‑19份、硅酸钠1‑3份、十二烷基苯磺酸钠0.5‑3份、亚硝酸钠5‑16份、乙二胺四乙酸0.5‑3.5份、对苯二酚0.3‑2份、次亚磷酸钠2‑7份、柠檬酸0.5‑2份、尿素0.3‑1.5份、凯松0.3‑1.8份、高分子复合增效活性剂0.8‑3.5份、去离子水90‑240份。将本发明制得的金属表面防锈液涂于金属表面后，能使金属表面长时间不发生锈蚀，因此该金属表面防锈液的防锈效果好。

Description

一种金属表面防锈液及其制备方法

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种金属表面防锈液及其制备方法。

背景技术

金属生锈不仅使金属工件本身在外形、色泽以及机械性能等方面受到破坏，而且使得产品的质量下降，甚至还会使产品报废。

在现有的金属表面防锈技术中，金属表面在化学除油除锈后，金属表面会沉积一层保护膜，这种保护膜虽然能使金属表面在短时间内防锈，但是较短时间后金属表面就会逐渐形成新的锈蚀。专利CN1418920A公开了一种金属除锈防锈漆及其生产方法，其主要原料组成为磷酸36-41%、乙酸8-10%、磷酸铁9-13%、丙三醇0.1-0.5%、碳酸锰0.1-0.2%，余量为水，且反应时间为12小时，该金属除锈防锈漆有较好除锈效果，但由于磷酸浓度高，这样容易使金属表面发生过蚀现象，而且存在防腐性能差、反应时间长等缺点。

发明内容

本发明提供一种金属表面防锈液及其制备方法，将该金属表面防锈液涂于金属表面后，能使金属表面长时间不发生锈蚀，因此该金属表面防锈液的防锈效果好。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种金属表面防锈液，它是由下列重量份配比的原料配制而成：苯甲酸钠7-19份、硅酸钠1-3份、十二烷基苯磺酸钠0.5-3份、亚硝酸钠5-16份、乙二胺四乙酸0.5-3.5份、对苯二酚0.3-2份、次亚磷酸钠2-7份、柠檬酸0.5-2份、尿素0.3-1.5份、凯松0.3-1.8份、高分子复合增效活性剂0.8-3.5份、去离子水90-240份。

进一步地，各原料的重量份配比为：苯甲酸钠7份、硅酸钠1份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、亚硝酸钠5份、乙二胺四乙酸0.5份、对苯二酚0.3份、次亚磷酸钠2份、柠檬酸0.5份、尿素0.3份、凯松0.3份、高分子复合增效活性剂0.8份、去离子水90份。

进一步地，各原料的重量份配比为：苯甲酸钠13份、硅酸钠2份、十二烷基苯磺酸钠1.7份、亚硝酸钠10份、乙二胺四乙酸2份、对苯二酚1.2份、次亚磷酸钠4.5份、柠檬酸1.3份、尿素0.9份、凯松1.1份、高分子复合增效活性剂2.1份、去离子水165份。

进一步地，各原料的重量份配比为：苯甲酸钠19份、硅酸钠3份、十二烷基苯磺酸钠3份、亚硝酸钠16份、乙二胺四乙酸3.5份、对苯二酚2份、次亚磷酸钠7份、柠檬酸2份、尿素1.5份、凯松1.8份、高分子复合增效活性剂3.5份、去离子水240份。

金属表面防锈液的制备方法，包括以下步骤：

（1）按所述配比量分别称取除凯松和高分子复合增效活性剂以外的各种原料，并将称得的各种原料分别盛装在对应容器中，然后分别向盛装对应原料的容器中加去离子水并加热溶解，并搅拌均匀，进而分别制成对应原料的水溶液，即苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液，其中向盛装对应原料的容器中加去离子水的量以相应原料全部溶解成溶液状态为度，且各原料对应的溶解加热温度范围分别为：苯甲酸钠35-50℃、硅酸钠30-45℃、十二烷基苯磺酸钠81-89℃、亚硝酸钠46-59℃、乙二胺四乙酸50-80℃、对苯二酚70-90℃、次亚磷酸钠20-30℃、柠檬酸26-34℃、尿素20-30℃；

（2）将步骤（1）中制得的苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液与柠檬酸水溶液冷却至室温，按所述配比称取凯松与高分子复合增效活性剂，并按照苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液、凯松与高分子复合增效活性剂的顺序，以后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，并按所述配比量加足去离子水，并搅拌均匀，即制得金属表面防锈液。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明制得的金属表面防锈液所用各原料的功能分别为：

苯甲酸钠：它的水溶液呈弱碱性，是酸性防腐剂，在酸性条件下能转化为有活性的苯甲酸，随着介质酸度的增高其杀菌、抑菌效力增强，在碱性介质中则失去杀菌、抑菌作用，其防腐功能在pH为2.5-4.0时最佳，同时苯甲酸钠还用作杀菌剂，且苯甲酸钠具有络合作用，能增强渗透性；

硅酸钠：溶于水呈弱碱性，粘结性强、强度较高，耐酸性、耐热性好，可用作工业清洗剂、金属防腐剂等，且可形成氧化膜，具有防氧化功能；

十二烷基苯磺酸钠：对碱、稀酸、硬水化学性质稳定，是阴离子表面活性剂，具有良好的表面活性，亲水性较强，能有效降低油-水界面的张力，达到乳化作用，还用作金属脱脂剂，且易在金属表面形成吸附膜，具有防氧化和抗腐蚀作用；

亚硝酸钠：其水溶液呈弱碱性，可用作钢材缓蚀剂，具有防锈作用；

乙二胺四乙酸：它是一种能与Mg²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺等二价金属离子结合的螯合剂，具有络合作用，能与金属表面作用生产络合物膜，进而防止氧气、水等分子与金属表面相接触，因而具有较强的防锈效果；

对苯二酚：能对金属表面起到缓蚀作用，且具有抗氧化作用；

次亚磷酸钠：能用于制备防腐剂等，可用作抗氧化剂、分散剂等；

柠檬酸：能用作缓蚀剂、络合剂、抗氧化剂、金属清洗剂等，能用以配制缓冲溶液，能提高表面活性剂的性能，是一种优良的螯合剂；

尿素：其水溶液呈弱碱性，能用作缓蚀剂、渗透促进剂与助溶剂；

凯松：其活性成份为异噻唑啉酮类化合物，结构为：（A）-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和（B）5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，不含任何重金属，能有效地抑制和灭除菌类和各种微生物，其与各种乳化剂、表面活性剂相溶性好，具有优异的配伍性能；

高分子复合增效活性剂：由多种高分子物质配制而成，含有表面活性剂乳化物，对金属表面有缓蚀、防氧化和抗腐蚀等作用，具有良好的复配能力，且具有较强的除锈、防锈等功能，并能大大提高金属表面处理效果，而且性能稳定可靠；

去离子水：是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水。

本发明采用上述各原料制得了金属表面防锈液，上述各原料在组合后能使各原料的功效产生协同作用，将该金属表面防锈液涂于金属表面后，该金属表面防锈液能在金属表面形成致密的保护膜，而且形成的保护膜能牢固地吸附在金属表面上，不易从金属表面脱落，且形成的致密保护膜能防止水、氧气等分子直接与金属表面相接触，进而起到防锈作用，这样就能使金属表面长时间不发生锈蚀，因而该金属表面防锈液的防锈效果好；本发明原料中的苯甲酸钠具有杀菌、抑菌以及防腐作用，且具有络合作用，而且能增强金属表面防锈液的渗透性，进而更易使金属表面防锈液在金属表面成膜；本法明原料中的硅酸钠用作金属防腐剂，可形成氧化膜，具有防氧化功能；本发明原料中的十二烷基苯磺酸钠是阴离子表面活性剂，具有良好的表面活性，亲水性较强，能有效降低油-水界面的张力，达到乳化作用，且易在金属表面形成吸附膜，具有防氧化和抗腐蚀作用；本发明原料中的亚硝酸钠用作缓蚀剂，具有防锈作用；本发明原料中的乙二胺四乙酸能与Mg²⁺、Fe²⁺等二价金属离子相结合，具有络合作用，能与金属表面作用生产络合物膜，进而防止氧气、水等分子与金属表面相接触，因而具有较强的防锈效果；本发明原料中的对苯二酚能对金属表面起到缓蚀作用，且具有抗氧化作用；本发明原料中的次亚磷酸钠具有防腐、抗氧化以及分散作用；本发明原料中的柠檬酸用作缓蚀剂、络合剂、抗氧化剂，且具有缓冲功能，能提高本发明原料中表面活性剂的性能；本发明原料中的尿素用作缓蚀剂、渗透促进剂与助溶剂；本发明原料中的凯松能有效抑制和灭除菌类和各种微生物，与本发明原料中的乳化剂、表面活性剂相溶性好，具有优异的配伍性能；本发明原料中的高分子复合增效活性剂由多种高分子物质配制而成，含有表面活性剂乳化物，对金属表面有缓蚀、防氧化和抗腐蚀等作用，且具有良好的复配能力，而且具有较强的除锈、防锈等功能，并能大大提高金属表面处理效果，而且性能稳定可靠；本发明采用去离子水配制苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液与柠檬酸水溶液，这样能有效避免自来水中的钙离子、镁离子等进入各种原料的水溶液中，进而能防止金属表面形成水垢；本发明中金属表面防锈液的制备方法在步骤（2）中需将步骤（1）中制得的苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液与柠檬酸水溶液冷却至室温，再将称取的凯松、高分子复合增效活性剂与上述各水溶液混合搅拌均匀，室温能使凯松的有效率达到100%。

在实验中，将本发明制得的金属表面防锈液涂于金属表面后能保证金属表面在一个月内不再产生二次锈蚀，而将现有技术中的金属表面防锈液涂于金属表面后能保证金属表面在一星期内不再产生二次锈蚀，因而本发明制得的金属表面防锈液的防锈时间长；且将本发明制得的金属表面防锈液涂于金属表面后所形成的防锈膜层为33μm，而将现有技术中的金属表面防锈液涂于金属表面后所形成的防锈膜层为20μm，因而将本发明制得的金属表面防锈液涂于金属表面后能加厚所形成的防锈膜层。

具体实施方式

实施例1

一种金属表面防锈液，它是由下列重量份配比的原料配制而成：苯甲酸钠7份、硅酸钠1份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、亚硝酸钠5份、乙二胺四乙酸0.5份、对苯二酚0.3份、次亚磷酸钠2份、柠檬酸0.5份、尿素0.3份、凯松0.3份、高分子复合增效活性剂0.8份、去离子水90份。

金属表面防锈液的制备方法，包括以下步骤：

（1）按所述配比量分别称取除凯松和高分子复合增效活性剂以外的各种原料，并将称得的各种原料分别盛装在对应容器中，然后分别向盛装对应原料的容器中加去离子水并加热溶解，并搅拌均匀，进而分别制成对应原料的水溶液，即苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液，其中向盛装对应原料的容器中加去离子水的量以相应原料全部溶解成溶液状态为度，且各原料对应的溶解加热温度范围分别为：苯甲酸钠35℃、硅酸钠30℃、十二烷基苯磺酸钠81℃、亚硝酸钠46℃、乙二胺四乙酸50℃、对苯二酚70℃、次亚磷酸钠20℃、柠檬酸26℃、尿素20℃；

（2）将步骤（1）中制得的苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液与柠檬酸水溶液冷却至室温，按所述配比称取凯松与高分子复合增效活性剂，并按照苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液、凯松与高分子复合增效活性剂的顺序，以后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，并按所述配比量加足去离子水，并搅拌均匀，即制得金属表面防锈液。

实施例2

一种金属表面防锈液，它是由下列重量份配比的原料配制而成：苯甲酸钠13份、硅酸钠2份、十二烷基苯磺酸钠1.7份、亚硝酸钠10份、乙二胺四乙酸2份、对苯二酚1.2份、次亚磷酸钠4.5份、柠檬酸1.3份、尿素0.9份、凯松1.1份、高分子复合增效活性剂2.1份、去离子水165份。

金属表面防锈液的制备方法，包括以下步骤：

（1）按所述配比量分别称取除凯松和高分子复合增效活性剂以外的各种原料，并将称得的各种原料分别盛装在对应容器中，然后分别向盛装对应原料的容器中加去离子水并加热溶解，并搅拌均匀，进而分别制成对应原料的水溶液，即苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液，其中向盛装对应原料的容器中加去离子水的量以相应原料全部溶解成溶液状态为度，且各原料对应的溶解加热温度范围分别为：苯甲酸钠42℃、硅酸钠38℃、十二烷基苯磺酸钠85℃、亚硝酸钠52℃、乙二胺四乙酸65℃、对苯二酚80℃、次亚磷酸钠25℃、柠檬酸30℃、尿素25℃；

（2）将步骤（1）中制得的苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液与柠檬酸水溶液冷却至室温，按所述配比称取凯松与高分子复合增效活性剂，并按照苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液、凯松与高分子复合增效活性剂的顺序，以后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，并按所述配比量加足去离子水，并搅拌均匀，即制得金属表面防锈液。

实施例3

一种金属表面防锈液，它是由下列重量份配比的原料配制而成：苯甲酸钠19份、硅酸钠3份、十二烷基苯磺酸钠3份、亚硝酸钠16份、乙二胺四乙酸3.5份、对苯二酚2份、次亚磷酸钠7份、柠檬酸2份、尿素1.5份、凯松1.8份、高分子复合增效活性剂3.5份、去离子水240份。

金属表面防锈液的制备方法，包括以下步骤：

（1）按所述配比量分别称取除凯松和高分子复合增效活性剂以外的各种原料，并将称得的各种原料分别盛装在对应容器中，然后分别向盛装对应原料的容器中加去离子水并加热溶解，并搅拌均匀，进而分别制成对应原料的水溶液，即苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液，其中向盛装对应原料的容器中加去离子水的量以相应原料全部溶解成溶液状态为度，且各原料对应的溶解加热温度范围分别为：苯甲酸钠50℃、硅酸钠45℃、十二烷基苯磺酸钠89℃、亚硝酸钠59℃、乙二胺四乙酸80℃、对苯二酚90℃、次亚磷酸钠30℃、柠檬酸34℃、尿素30℃；

（2）将步骤（1）中制得的苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液与柠檬酸水溶液冷却至室温，按所述配比称取凯松与高分子复合增效活性剂，并按照苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液、凯松与高分子复合增效活性剂的顺序，以后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，并按所述配比量加足去离子水，并搅拌均匀，即制得金属表面防锈液。

Claims (5)

1.一种金属表面防锈液，其特征在于，它是由下列重量份配比的原料配制而成：苯甲酸钠7-19份、硅酸钠1-3份、十二烷基苯磺酸钠0.5-3份、亚硝酸钠5-16份、乙二胺四乙酸0.5-3.5份、对苯二酚0.3-2份、次亚磷酸钠2-7份、柠檬酸0.5-2份、尿素0.3-1.5份、凯松0.3-1.8份、高分子复合增效活性剂0.8-3.5份、去离子水90-240份。

2.根据权利要求1所述的金属表面防锈液，其特征在于，各原料的重量份配比为：苯甲酸钠7份、硅酸钠1份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、亚硝酸钠5份、乙二胺四乙酸0.5份、对苯二酚0.3份、次亚磷酸钠2份、柠檬酸0.5份、尿素0.3份、凯松0.3份、高分子复合增效活性剂0.8份、去离子水90份。

3.根据权利要求1所述的金属表面防锈液，其特征在于：各原料的重量份配比为：苯甲酸钠13份、硅酸钠2份、十二烷基苯磺酸钠1.7份、亚硝酸钠10份、乙二胺四乙酸2份、对苯二酚1.2份、次亚磷酸钠4.5份、柠檬酸1.3份、尿素0.9份、凯松1.1份、高分子复合增效活性剂2.1份、去离子水165份。

4.根据权利要求1所述的金属表面防锈液，其特征在于：各原料的重量份配比为：苯甲酸钠19份、硅酸钠3份、十二烷基苯磺酸钠3份、亚硝酸钠16份、乙二胺四乙酸3.5份、对苯二酚2份、次亚磷酸钠7份、柠檬酸2份、尿素1.5份、凯松1.8份、高分子复合增效活性剂3.5份、去离子水240份。

5.根据权利要求1-4任一项所述的金属表面防锈液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）按所述配比量分别称取除凯松和高分子复合增效活性剂以外的各种原料，并将称得的各种原料分别盛装在对应容器中，然后分别向盛装对应原料的容器中加去离子水并加热溶解，并搅拌均匀，进而分别制成对应原料的水溶液，即苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液，其中向盛装对应原料的容器中加去离子水的量以相应原料全部溶解成溶液状态为度，且各原料对应的溶解加热温度范围分别为：苯甲酸钠35-50℃、硅酸钠30-45℃、十二烷基苯磺酸钠81-89℃、亚硝酸钠46-59℃、乙二胺四乙酸50-80℃、对苯二酚70-90℃、次亚磷酸钠20-30℃、柠檬酸26-34℃、尿素20-30℃；

（2）将步骤（1）中制得的苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液与柠檬酸水溶液冷却至室温，按所述配比称取凯松与高分子复合增效活性剂，并按照苯甲酸钠水溶液、硅酸钠水溶液、十二烷基苯磺酸钠水溶液、亚硝酸钠水溶液、乙二胺四乙酸水溶液、对苯二酚水溶液、次亚磷酸钠水溶液、柠檬酸水溶液、尿素水溶液、凯松与高分子复合增效活性剂的顺序，以后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，并按所述配比量加足去离子水，并搅拌均匀，即制得金属表面防锈液。