CN109810765A - 一种半流体防锈凝胶及其制备方法 - Google Patents
一种半流体防锈凝胶及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于金属防锈技术领域，提供一种半流体防锈凝胶及其制备方法，其包括包括如下重量份组成的原料:矿物油10～40份，植物脂肪酸1～15份，动植物脂肪10～35份，高分子聚合物1～10份，天然树脂4～10份，碱性化合物1～10份，防锈增强剂2～10份，紫外线阻隔剂0.5～5份；同时，本发明具有采用大量天然成分，成品毒性低甚至无毒害，原料环保可再生，制成成品均匀细腻，抗水抗盐雾更优异，且抗紫外老化，更适合于室内外长期防锈，产品不析油不变硬，应用范围更广；亦可应用于食品机械接触使用的特点。
Description
技术领域
本发明属于金属防锈技术领域，尤其涉及一种半流体防锈凝胶及其制备方法。
背景技术
在金属加工行业，由于工件从毛坯到成品，中间要经过多个工序，由于储备用或者短期内无法进行下一道工序的加工，因此要将其放在仓库中保存，在库存过程中，金属会因为周围不同的环境，或多或少的遭到腐蚀，腐蚀后会影响其本身的特性以及妨碍其后续加工或使用，每年由于金属腐蚀造成的损失是巨大的，防护的意义尤为重要。
为避免锈蚀、减少损失，人们采用了各种各样的方法，用防锈油脂来保护金属紧固件，便是目前最常见的防护方法之一。
但是，现有技术中以石蜡/基础脂/凡士林等产品加入防锈剂搅拌研磨，产品易析油分层硬化，并且防锈性能差，应用范围窄，产品成分使用大量不可再生石油产品成分，不符合环保要求，并且易造成资源浪费。
因此，针对以上不足，本发明急需提供一种半流体防锈凝胶及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半流体防锈凝胶及其制备方法，以至少解决现有技术中存在的成本高，产率底，反应时间长，使用溶剂毒性大，反应步骤多的问题。
本发明提供了下述方案：本发明的目的在于提供一种半流体防锈凝胶及其制备方法，其技术方案如下：
一种半流体防锈凝胶，包括如下重量份组成的原料:矿物油10～40份，植物脂肪酸1～15份，动植物脂肪10～35份，高分子聚合物1～10份，天然树脂4～10份，碱性化合物1～10份，防锈增强剂2～10份，紫外线阻隔剂0.5～5份，原料采用大量天然成分，成品毒性低甚至无毒害，原料环保可再生，抗水抗盐雾更优异，且抗紫外老化，更适合于室内外长期防锈，亦可应用于食品机械接触使用的。
如上述的半流体防锈凝胶，进一步优选为：所述植物脂肪酸为植物高碳链脂肪酸，所述植物高碳链脂肪的C的个数大于16。
如上述的半流体防锈凝胶，进一步优选为：所述植物高碳链脂酸为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、十二羟基硬脂酸中的至少一种。
如上述的半流体防锈凝胶，进一步优选为：所述矿物油为高精炼矿物油，所述高精炼矿物油为石蜡基油、二次加氢油、合成油中的至少一种。
如上述的半流体防锈凝胶，进一步优选为：所述动植物脂肪为松油、菜籽油、桐油、棕榈油、牛油、羊毛脂、蓖麻油中的至少一种。
如上述的半流体防锈凝胶，进一步优选为：所述高分子聚合物是蓖麻油聚合酯、GY-25高分子量聚合酯、植物油酸聚合酯中的至少一种。
如上述的半流体防锈凝胶，进一步优选为：所述防锈增强剂为T701防锈剂、T702防锈剂、T746防锈剂、T705防锈剂、石油磺酸钙、复合羧酸钙和二壬基萘磺酸钙中的至少一种。
如上述的半流体防锈凝胶，进一步优选为：所述紫外线阻隔剂是二氧化钛胶、氧化锌、纳米氧化铝、多晶二氧化钛中的至少一种。
如上述的半流体防锈凝胶，进一步优选为：所述碱性化合物为氢氧化钙、醇胺、羧酸钙、酒石酸、酰胺中的至少一种。
如上述的半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将1/2～3/4的高精炼矿物油加热至75～105℃，然后加入高分子聚合物和天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，加入动植物脂肪和植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，加入碱性化合物，搅拌均匀后升温至90～140℃，并持续搅拌0.8～1.2小时；
(4)高温炼制，加入剩余的高精炼矿物油，并搅拌升温至170-210℃，保持0.4～0.6小时；
(5)降温混合，并加入防锈增强剂、紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
一、本发明提供半流体防锈凝胶及其制备方法，采用一种或两种不同粘度高精炼矿物油、氢化动植物油、天然动植物脂肪酸、天然脂肪皂化物、碱性无机盐、高分子聚合物加以复配多种高效防锈剂以及紫外线阻隔剂经高温高压反应稠化而成的半流体凝胶，主要运用于金属以及其制品的长期或短期防锈；增强金属以及其制品使用或存储寿命；具体地，植物脂肪酸为植物高碳链脂肪酸，植物高碳链脂肪酸的C的个数大于16，植物高碳链脂为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、十二羟基硬脂酸中的至少一种，矿物油为高精炼矿物油，高精炼矿物油为石蜡基油、二次加氢油、合成油中的至少一种，动植物脂肪为松油、菜籽油、桐油、棕榈油、牛油、羊毛脂、蓖麻油中的至少一种；具有原料采用大量天然成分，成品毒性低甚至无毒害，原料环保可再生，制成成品均匀细腻，抗水抗盐雾更优异，且抗紫外老化，更适合于室内外长期防锈，产品不析油不变硬，应用范围更广；亦可应用于食品机械接触使用的优点，同时，简化了制备步骤，大大降低了成本，提高了产率，缩短了反应时间。
二、本发明提供半流体防锈凝胶及其制备方法，原料包括动植物脂肪，具体包括松油、菜籽油、桐油、棕榈油、牛油、羊毛脂、蓖麻油中的任意一种或几种的混合；其中，羊毛脂既可以是防锈剂，也是成膜材料，对空气具有抗氧能力，涂膜的稳定性好，也具有乳化力和水分保持性的特点，一般显示出良好的防锈性，特别是在海水和盐水中的抗腐蚀性优异，与磺酸盐复合使用，由于协合效应，可以得到优异的防锈性和脱脂性，大大扩大了成品的适用范围，包括应用于轮船等海上运输工具。
二、本发明提供半流体防锈凝胶及其制备方法，原料中不含硫、钡、芳香烃等有害物质，优化了产品的安全无毒性能。
附图说明
图1为本发明一种半流体防锈凝胶及其制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
本发明提供一种半流体防锈凝胶，包括如下重量份组成的原料:矿物油10～40份，植物脂肪酸1～15份，动植物脂肪10～35份，高分子聚合物1～10份，天然树脂4～10份，碱性化合物1～10份，防锈增强剂2～10份，紫外线阻隔剂0.5～5份；本发明提供的半流体防锈凝胶采用大量天然成分，成品毒性低甚至无毒害，原料环保可再生，制成成品均匀细腻，抗水抗盐雾更优异，且抗紫外老化，更适合于室内外长期防锈，产品不析油不变硬，应用范围更广；亦可应用于食品机械接触使用，同时，简化了制备步骤，大大降低了成本，提高了产率，缩短了反应时间。
为了实现原料的环保可再生，增强产品的油溶性，亦可实现应用于食品机械接触使用，本发明提供的半流体防锈凝胶，采用大量天然成分，其中，植物脂肪酸为植物高碳链脂肪酸，植物高碳链脂肪的C的个数大于16；植物高碳链脂为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、十二羟基硬脂酸中的任意一种或几种的混合。
为了尽可能地除去矿物油中的所有有害杂质，降低成品的毒性甚至实现无毒害，适用于更广泛的范围，包括轮船等海上运输工具，本发明提供的半流体防锈凝胶，矿物油为高精炼矿物油，高精炼矿物油为石蜡基油、二次加氢油、合成油中的任意一种或几种的混合。
为了采用天然成分作为原料进行制备，本发明提供的半流体防锈凝胶采用大量天然成分，动植物脂肪为松油、菜籽油、桐油、棕榈油、牛油、羊毛脂、蓖麻油中的任意一种或几种的混合，例如，羊毛脂；羊毛脂既可以是防锈剂，也是成膜材料，对空气具有抗氧能力，涂膜的稳定性好，也具有乳化力和水分保持性的特点，一般显示出良好的防锈性，特别是在海水和盐水中的抗腐蚀性优异，与磺酸盐复合使用，由于协合效应，可以得到优异的防锈性和脱脂性。
为了提高产品的防锈能力，本发明提供的半流体防锈凝胶，高分子聚合物是蓖麻油聚合酯、GY-25高分子量聚合酯、植物油酸聚合酯中的任意一种或几种的混合。
为了实现室内外长期防锈，对黑色、有色金属均有良好的防锈、抗盐雾效果，本发明提供的半流体防锈凝胶，防锈增强剂为T701防锈剂、T702防锈剂、T746防锈剂、T705防锈剂、石油磺酸钙、复合羧酸钙和二壬基萘磺酸钙中的任意一种或几种的混合，例如，磺酸盐，磺酸盐对水和极性物质有增溶作用，磺酸盐能够捕集与分散油中水和酸等极性物质，将它们包溶于胶束或胶团中，从而排除其对金属表面的侵蚀，羧酸类防锈剂还起催化、助溶或分散剂的作用，有较好的湿热性能，防锈剂还对水及一些腐蚀性的物质有增溶作用，将其增溶于胶束中，起到分散或减活作用，从而消除腐蚀性物质对金属的侵蚀。
为了实现抗紫外老化，本发明提供的半流体防锈凝胶，紫外线阻隔剂是二氧化钛胶、氧化锌、纳米氧化铝、多晶二氧化钛中的任意一种或几种的混合，可以进一步优化产品的防锈性能，延长机械的使用寿命，降低成本。
为了进一步提高油溶性和防锈性能，本发明提供的半流体防锈凝胶，碱性化合物包括碱性无机物和碱性有机物，具体可以为氢氧化钙、醇胺、羧酸钙、酒石酸、酰胺中的任意一种或几种的混合，例如，胺类，单纯的胺类在矿物油中的溶解能力和防锈效果均不理想，本发明用油溶性磺酸及某些羧酸中和成盐，其油溶性和防锈性大大提高。
实施例1
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将22份高精炼矿物油加热至90℃，然后加入5份高分子聚合物和8份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入30份动植物脂肪和10份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入4份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至120℃，并持续搅拌1小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的11份高精炼矿物油，并搅拌升温至180℃，保持0.5小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入5份防锈增强剂、5份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例2
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将22份高精炼矿物油加热至75℃，然后加入5份高分子聚合物和8份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入30份动植物脂肪和10份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入4份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至125℃，并持续搅拌0.8小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的11份高精炼矿物油，并搅拌升温至170℃，保持0.4小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入5份防锈增强剂、5份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例3
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将22份高精炼矿物油加热至105℃，然后加入5份高分子聚合物和8份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入30份动植物脂肪和10份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入4份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至115℃，并持续搅拌1.2小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的11份高精炼矿物油，并搅拌升温至185℃，保持0.6小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入5份防锈增强剂、5份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例4
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将15份高精炼矿物油加热至90℃，然后加入5份高分子聚合物和10份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入30份动植物脂肪和10份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入8份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至120℃，并持续搅拌1小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的15份高精炼矿物油，并搅拌升温至180℃，保持0.5小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入3份防锈增强剂、4份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例5
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将15份高精炼矿物油加热至90℃，然后加入5份高分子聚合物和10份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入30份动植物脂肪和10份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入8份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至95℃，并持续搅拌1小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的15份高精炼矿物油，并搅拌升温至175℃，保持0.5小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入3份防锈增强剂、4份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例6
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将30份高精炼矿物油加热至90℃，然后加入10份高分子聚合物和10份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入10份动植物脂肪和15份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入1份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至120℃，并持续搅拌1小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的10份高精炼矿物油，并搅拌升温至180℃，保持0.5小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入10份防锈增强剂、4份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例7
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将30份高精炼矿物油加热至90℃，然后加入10份高分子聚合物和10份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入10份动植物脂肪和15份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入1份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至105℃，并持续搅拌1小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的10份高精炼矿物油，并搅拌升温至185℃，保持0.5小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入10份防锈增强剂、4份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例8
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将5份高精炼矿物油加热至90℃，然后加入10份高分子聚合物和10份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入35份动植物脂肪和10份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入10份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至125℃，并持续搅拌1小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的5份高精炼矿物油，并搅拌升温至195℃，保持0.5小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入10份防锈增强剂、5份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例9
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将5份高精炼矿物油加热至90℃，然后加入10份高分子聚合物和10份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入35份动植物脂肪和10份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入10份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至135℃，并持续搅拌1小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的5份高精炼矿物油，并搅拌升温至200℃，保持0.5小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入10份防锈增强剂、5份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
实施例10
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)融化混合，将20份高精炼矿物油加热至90℃，然后加入10份高分子聚合物和10份天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，在上述溶液中加入25份动植物脂肪和11.5份植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，在上述溶液中加入1份碱性有机物/无机物，，搅拌均匀后升温至140℃，并持续搅拌1小时；
(4)高温炼制，在上述溶液中加入剩余的20份高精炼矿物油，并搅拌升温至210℃，保持0.5小时；
(5)降温混合，将上述溶液降温并加入2份防锈增强剂、0.5份紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
下表为本发明通过上述实施例获得的半流体防锈凝胶的相关性能检测结果；
通过上表可知，反应温度不同、炼制温度不同，本发明成品的盐雾防锈和存放状态的效果均不相同，当反应温度为110～120℃，炼制温度为180～190℃性能稳定且不析油。
分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
本发明提供一种半流体防锈凝胶的制备方法，具有原料采用大量天然成分，成品毒性低甚至无毒害，原料环保可再生，制成成品均匀细腻，抗水抗盐雾更优异，且抗紫外老化，更适合于室内外长期防锈，产品不析油不变硬，应用范围更广；亦可应用于食品机械接触使用的优点。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种半流体防锈凝胶，其特征在于,包括如下重量份组成的原料:矿物油10～40份，植物脂肪酸1～15份，动植物脂肪10～35份，高分子聚合物1～10份，天然树脂4～10份，碱性化合物1～10份，防锈增强剂2～10份，紫外线阻隔剂0.5～5份。
2.根据权利要求1所述的半流体防锈凝胶，其特征在于：所述植物脂肪酸为植物高碳链脂肪酸，所述植物高碳链脂肪酸的C的个数大于16。
3.根据权利要求2所述的半流体防锈凝胶，其特征在于：所述植物高碳链脂为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、十二羟基硬脂酸中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的半流体防锈凝胶，其特征在于：所述矿物油为高精炼矿物油，所述高精炼矿物油为石蜡基油、二次加氢油、合成油中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的半流体防锈凝胶，其特征在于：所述动植物脂肪为松油、菜籽油、桐油、棕榈油、牛油、羊毛脂、蓖麻油中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的半流体防锈凝胶，其特征在于：所述高分子聚合物是蓖麻油聚合酯、GY-25高分子量聚合酯、植物油酸聚合酯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的半流体防锈凝胶，其特征在于：所述防锈增强剂为T701防锈剂、T702防锈剂、T746防锈剂、T705防锈剂、石油磺酸钙、复合羧酸钙和二壬基萘磺酸钙中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的半流体防锈凝胶，其特征在于：所述紫外线阻隔剂是二氧化钛胶、氧化锌、纳米氧化铝、多晶二氧化钛中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的半流体防锈凝胶，其特征在于：所述碱性化合物为氢氧化钙、醇胺、羧酸钙、酒石酸、酰胺中的至少一种。
10.根据权利要求1-9之一所述的半流体防锈凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)融化混合，将1/2～3/4的高精炼矿物油加热至75～105℃，然后加入高分子聚合物和天然树脂搅拌至完全融化；
(2)混合搅拌，加入动植物脂肪和植物高碳链脂肪酸，搅拌均匀；
(3)稠化，加入碱性化合物，搅拌均匀后升温至90～140℃，并持续搅拌0.8～1.2小时；
(4)高温炼制，加入剩余的高精炼矿物油，并搅拌升温至170-210℃，保持0.4～0.6小时；
(5)降温混合，降温并加入防锈增强剂、紫外线阻隔剂，搅拌降温至常温；
(6)高压脱气均化即得成品。
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| 黄文轩: "《润滑剂添加剂应用指南》", 28 February 2003, 中国石化出版社 * |
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