CN109111807A - 一种机械防锈处理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械防锈处理剂及其制备方法，所得防锈处理剂黏度适中，耐水性良好，同时，其防锈能力得到了大幅度提高。利用丙烯酸溶液对石墨粉进行改性，不仅改善了石墨粉的亲水性，提高了防锈剂的耐水性能，同时其交联固化后包裹在石墨粉表面，提高了石墨粉与防锈剂基底的界面作用，提高分散性和界面相容性，进一步提高其防锈性能；利用硫酸锌溶液与氨水在石墨粉形成一层纳米氧化锌，促进了石墨粉的分散，防止团聚现象的发生，提高防锈性能；同时，防锈剂中添加了银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草提取物作为助剂，可起到杀菌的作用，防止因细菌的滋生引发生锈，与防锈剂协同作用，提高防锈效果。

Description

一种机械防锈处理剂及其制备方法
技术领域
本发明属于防锈处理技术领域，具体涉及一种机械防锈处理剂及其制备方法。
背景技术
机械在生产加工及运输的过程中，很容易与空气中的氧、湿气或其它腐蚀性介质接触，随着时间的推移，这些物质在机械金属表面将发生电化学腐蚀而生锈，因而可能会大大影响机械设备的使用性能。因此，提供一种能有效防止金属表面生锈、提高其使用寿命，降低生产成本的机械防锈剂是亟需解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种防锈效果优异、安全环保的机械防锈处理剂及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种机械防锈处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
石墨粉15-20，石油磺酸钠1-2，丙烯酸混合液50-80，硫酸锌溶液30-50，偶氮二异丁腈3-5，助剂5-10，水溶性丙烯酸酯聚合物80-100，乳化剂3-4，丙二醇甲醚醋酸酯1-3。
进一步的，其制备方法包括以下步骤：
（1）将石墨粉与石油磺酸钠放入球磨机中进行球磨，球磨线速度为1-2m/s，球磨10-15min后加入到丙烯酸混合液中，继续球磨30-40min后，静置20-30min，得到石墨粉浆料；
（2）将步骤（1）所得石墨粉浆料转入搅拌机中，在500-600rpm的搅拌速度下，向其中缓慢滴加硫酸锌溶液，然后在50-80℃下继续搅拌20-30min，然后升温至170-175℃，降速至350-400rpm，反应5-7h，以2-4℃/min的速率降至室温后进行离心，除去上清液，然后过滤，并在100-105℃下干燥；
（3）将偶氮二异丁腈溶解在乙醇中，形成偶氮二异丁腈稀释液，在80-85℃的超声条件下处理10-20min后，加入步骤（3）所得物，继续超声40-60min，然后转入搅拌机中，升温至110-120℃，在1000-1200rpm下反应3-5h，冷却后进行冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到助剂中，利用85-100Hz的超声处理20-30min，然后在60-70℃下，边搅拌边加入水溶性丙烯酸酯聚合物、乳化剂、丙二醇甲醚醋酸酯，继续搅拌2-3h即可。
进一步的，步骤（1）所述丙烯酸混合液是将丙烯酸以10-15%的质量比溶解在氨水溶液中，氨水占溶液的质量比为25-30%。
进一步的，步骤（2）所述硫酸锌溶液的浓度为0.8-1.5mol/L。
进一步的，步骤（3）所述偶氮二异丁腈稀释液的质量分数为8-12%。
进一步的，步骤（4）所述助剂为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草提取物，其制备方法为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草经过冷冻干燥后放入球磨机中进行球磨，球磨过程中加入乙醇和膨润土，球磨30-40min后，加入到其50-100倍体积的蒸馏水中，300-350rpm下搅拌加热煮沸1-2h，然后过滤，将滤液烘干至含水量为10-12%即可。
本发明的有益效果：本发明制备的机械防锈处理剂黏度适中，耐水性良好，同时，其防锈能力得到了大幅度提高，防锈时间为31-32个月，提高了其使用寿命，降低生产成本。利用丙烯酸溶液对石墨粉进行改性，不仅改善了石墨粉的亲水性，提高了防锈剂的耐水性能，同时其交联固化后包裹在石墨粉表面，提高了石墨粉与防锈剂基底的界面作用，提高分散性和界面相容性，进一步提高其防锈性能；利用硫酸锌溶液与氨水在石墨粉形成一层纳米氧化锌，促进了石墨粉的分散，防止团聚现象的发生，提高防锈性能；同时，防锈剂中添加了银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草提取物作为助剂，可起到杀菌的作用，防止因细菌的滋生引发生锈，与防锈剂协同作用，提高防锈效果；在银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草提取过程中加入膨润土，促进其有效成分的提取，提升助剂的协同防锈效果。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种机械防锈处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
石墨粉15，石油磺酸钠1，丙烯酸混合液50，硫酸锌溶液30，偶氮二异丁腈3，助剂5，水溶性丙烯酸酯聚合物80，乳化剂3，丙二醇甲醚醋酸酯1。
进一步的，其制备方法包括以下步骤：
（1）将石墨粉与石油磺酸钠放入球磨机中进行球磨，球磨线速度为1m/s，球磨10min后加入到丙烯酸混合液中，继续球磨30min后，静置20min，得到石墨粉浆料；
（2）将步骤（1）所得石墨粉浆料转入搅拌机中，在500rpm的搅拌速度下，向其中缓慢滴加硫酸锌溶液，然后在50℃下继续搅拌20min，然后升温至170℃，降速至350rpm，反应5h，以2℃/min的速率降至室温后进行离心，除去上清液，然后过滤，并在100℃下干燥；
（3）将偶氮二异丁腈溶解在乙醇中，形成偶氮二异丁腈稀释液，在80℃的超声条件下处理10min后，加入步骤（3）所得物，继续超声40min，然后转入搅拌机中，升温至110℃，在1000rpm下反应3h，冷却后进行冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到助剂中，利用85Hz的超声处理20min，然后在60℃下，边搅拌边加入水溶性丙烯酸酯聚合物、乳化剂、丙二醇甲醚醋酸酯，继续搅拌2h即可。
进一步的，步骤（1）所述丙烯酸混合液是将丙烯酸以10%的质量比溶解在氨水溶液中，氨水占溶液的质量比为25%。
进一步的，步骤（2）所述硫酸锌溶液的浓度为0.8mol/L。
进一步的，步骤（3）所述偶氮二异丁腈稀释液的质量分数为8%。
进一步的，步骤（4）所述助剂为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草提取物，其制备方法为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草经过冷冻干燥后放入球磨机中进行球磨，球磨过程中加入乙醇和膨润土，球磨30min后，加入到其50倍体积的蒸馏水中，300-350rpm下搅拌加热煮沸1h，然后过滤，将滤液烘干至含水量为10%即可。
实施例2
一种机械防锈处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
石墨粉17，石油磺酸钠2，丙烯酸混合液70，硫酸锌溶液40，偶氮二异丁腈4，助剂7，水溶性丙烯酸酯聚合物90，乳化剂4，丙二醇甲醚醋酸酯2。
进一步的，其制备方法包括以下步骤：
（1）将石墨粉与石油磺酸钠放入球磨机中进行球磨，球磨线速度为2m/s，球磨13min后加入到丙烯酸混合液中，继续球磨35min后，静置25min，得到石墨粉浆料；
（2）将步骤（1）所得石墨粉浆料转入搅拌机中，在550rpm的搅拌速度下，向其中缓慢滴加硫酸锌溶液，然后在70℃下继续搅拌25min，然后升温至172℃，降速至380rpm，反应5-7h，以3℃/min的速率降至室温后进行离心，除去上清液，然后过滤，并在102℃下干燥；
（3）将偶氮二异丁腈溶解在乙醇中，形成偶氮二异丁腈稀释液，在83℃的超声条件下处理15min后，加入步骤（3）所得物，继续超声50min，然后转入搅拌机中，升温至115℃，在1100rpm下反应4h，冷却后进行冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到助剂中，利用90Hz的超声处理20-30min，然后在65℃下，边搅拌边加入水溶性丙烯酸酯聚合物、乳化剂、丙二醇甲醚醋酸酯，继续搅拌3h即可。
进一步的，步骤（1）所述丙烯酸混合液是将丙烯酸以12%的质量比溶解在氨水溶液中，氨水占溶液的质量比为28%。
进一步的，步骤（2）所述硫酸锌溶液的浓度为1.2mol/L。
进一步的，步骤（3）所述偶氮二异丁腈稀释液的质量分数为10%。
进一步的，步骤（4）所述助剂为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草提取物，其制备方法为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草经过冷冻干燥后放入球磨机中进行球磨，球磨过程中加入乙醇和膨润土，球磨35min后，加入到其70倍体积的蒸馏水中，320rpm下搅拌加热煮沸2h，然后过滤，将滤液烘干至含水量为11%即可。
实施例3
一种机械防锈处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
石墨粉20，石油磺酸钠2，丙烯酸混合液80，硫酸锌溶液50，偶氮二异丁腈5，助剂10，水溶性丙烯酸酯聚合物100，乳化剂4，丙二醇甲醚醋酸酯3。
进一步的，其制备方法包括以下步骤：
（1）将石墨粉与石油磺酸钠放入球磨机中进行球磨，球磨线速度为2m/s，球磨15min后加入到丙烯酸混合液中，继续球磨40min后，静置30min，得到石墨粉浆料；
（2）将步骤（1）所得石墨粉浆料转入搅拌机中，在600rpm的搅拌速度下，向其中缓慢滴加硫酸锌溶液，然后在80℃下继续搅拌30min，然后升温至175℃，降速至400rpm，反应7h，以4℃/min的速率降至室温后进行离心，除去上清液，然后过滤，并在105℃下干燥；
（3）将偶氮二异丁腈溶解在乙醇中，形成偶氮二异丁腈稀释液，在85℃的超声条件下处理20min后，加入步骤（3）所得物，继续超声60min，然后转入搅拌机中，升温至120℃，在1200rpm下反应5h，冷却后进行冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到助剂中，利用100Hz的超声处理30min，然后在70℃下，边搅拌边加入水溶性丙烯酸酯聚合物、乳化剂、丙二醇甲醚醋酸酯，继续搅拌3h即可。
进一步的，步骤（1）所述丙烯酸混合液是将丙烯酸以15%的质量比溶解在氨水溶液中，氨水占溶液的质量比为30%。
进一步的，步骤（2）所述硫酸锌溶液的浓度为1.5mol/L。
进一步的，步骤（3）所述偶氮二异丁腈稀释液的质量分数为12%。
进一步的，步骤（4）所述助剂为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草提取物，其制备方法为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草经过冷冻干燥后放入球磨机中进行球磨，球磨过程中加入乙醇和膨润土，球磨40min后，加入到其100倍体积的蒸馏水中，350rpm下搅拌加热煮沸2h，然后过滤，将滤液烘干至含水量为12%即可。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例2，省略了丙烯酸混合液的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例2，省略了硫酸锌溶液的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例相比于实施例2，省略了助剂的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例相比于实施例2，省略了助剂中膨润土的加入，除此之外的方法步骤均相同。
实验：
性能测试：将上述各实施例和对比实施例所得防锈剂进行黏度测试，然后分别涂覆于同一批铝合金器件表面，涂层厚度为2mm，在80℃干燥后，测试其耐水性，和防锈性能，具体为将各组器件置于温度为55℃，湿度为95％的环境下，检测其表面出现第一白斑点的时间，得到的结果如表1所示。
表1
由表1可以看出，本发明制备的机械防锈处理剂黏度适中，耐水性良好，同时，其防锈能力得到了大幅度提高，防锈时间为31-32个月，提高了其使用寿命，降低生产成本。

Claims (6)

1.一种机械防锈处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
石墨粉15-20，石油磺酸钠1-2，丙烯酸混合液50-80，硫酸锌溶液30-50，偶氮二异丁腈3-5，助剂5-10，水溶性丙烯酸酯聚合物80-100，乳化剂3-4，丙二醇甲醚醋酸酯1-3。
2.根据权利要求1所述的一种机械防锈处理剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）将石墨粉与石油磺酸钠放入球磨机中进行球磨，球磨线速度为1-2m/s，球磨10-15min后加入到丙烯酸混合液中，继续球磨30-40min后，静置20-30min，得到石墨粉浆料；
（2）将步骤（1）所得石墨粉浆料转入搅拌机中，在500-600rpm的搅拌速度下，向其中缓慢滴加硫酸锌溶液，然后在50-80℃下继续搅拌20-30min，然后升温至170-175℃，降速至350-400rpm，反应5-7h，以2-4℃/min的速率降至室温后进行离心，除去上清液，然后过滤，并在100-105℃下干燥；
（3）将偶氮二异丁腈溶解在乙醇中，形成偶氮二异丁腈稀释液，在80-85℃的超声条件下处理10-20min后，加入步骤（3）所得物，继续超声40-60min，然后转入搅拌机中，升温至110-120℃，在1000-1200rpm下反应3-5h，冷却后进行冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到助剂中，利用85-100Hz的超声处理20-30min，然后在60-70℃下，边搅拌边加入水溶性丙烯酸酯聚合物、乳化剂、丙二醇甲醚醋酸酯，继续搅拌2-3h即可。
3.根据权利要求2所述的一种机械防锈处理剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述丙烯酸混合液是将丙烯酸以10-15%的质量比溶解在氨水溶液中，氨水占溶液的质量比为25-30%。
4.根据权利要求2所述的一种机械防锈处理剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述硫酸锌溶液的浓度为0.8-1.5mol/L。
5.根据权利要求2所述的一种机械防锈处理剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述偶氮二异丁腈稀释液的质量分数为8-12%。
6.根据权利要求2所述的一种机械防锈处理剂的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述助剂为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草提取物，其制备方法为银杏外种皮、瓜子金、山苍子、猫眼草经过冷冻干燥后放入球磨机中进行球磨，球磨过程中加入乙醇和膨润土，球磨30-40min后，加入到其50-100倍体积的蒸馏水中，300-350rpm下搅拌加热煮沸1-2h，然后过滤，将滤液烘干至含水量为10-12%即可。
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