CN111253789A - 一种水性防锈液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性防锈液及其制备方法，属于金属防锈技术领域，一种水性防锈液及其制备方法，包括聚乙烯醇溶液、有机酸、有机胺、乳化剂、缓蚀剂、消泡剂、硅胶、石蜡等组分，一种水性防锈液的制备方法，包括以下步骤：按照重量份配比准备各组分原料，利用混料设备充分搅拌混合均匀。本发明的水性防锈液中添加了石蜡，可以在周围环境温度过高时，吸收热量，避免气相防锈剂挥发过快，延长了气相防锈剂的使用寿命，还添加了干燥剂硅胶，可以吸收周围环境中的水分，减小空气中的水分对需要保护产品的腐蚀。本发明的水性防锈液配方简单，添加剂种类少且无毒环保，制备工艺简单、耗时短，具有优异的防锈性、清洗性和经济性。

Description

一种水性防锈液及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属防锈技术领域，更具体地说，涉及一种水性防锈液及其制备方法。
背景技术
防锈剂是指金属制品在流运过程(生产、储运)中采用的暂时性的抗腐蚀剂。金属防锈剂主要是通过在金属表面形成一层保护膜与环境中的空气、水份等隔离，辅以一些金属膜剂化剂，以减弱金属活性、减缓金属氧化、锈蚀的速度，通过选用不同的成膜剂和分散剂达到防锈和保护金属的效果。
水性金属防锈液是一种水基防锈溶液，可有效的保护钢、铁等材料，防止生锈。过去使用的金属水基防锈液大多数都含有亚硝酸钠，亚硝酸盐型水基防锈液具有价廉、效果良好及使用方便、易去除等明显优点，故被广泛使用，但亚硝酸盐能转化成致癌物而使其使用和排放受到严格限制。
防锈油防锈性虽好，但成本高，而且给钢铁制品后期处理带来困难。而传统的水性金属防锈液防锈持效性短、粘附性不佳、防锈效果无法进一步提高的缺点，给实际应用带来一定的困难，因此这也是目前在水性金属防锈液方面急需解决的问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种水性防锈液及其制备方法，本发明的水性防锈液中添加了石蜡，可以在周围环境温度过高时，吸收热量，避免气相防锈剂挥发过快，延长了气相防锈剂的使用寿命，还添加了干燥剂硅胶，可以吸收周围环境中的水分，减小空气中的水分对需要保护产品的腐蚀。本发明的水性防锈液配方简单，添加剂种类少且无毒环保，制备工艺简单、耗时短，具有优异的防锈性、清洗性和经济性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种水性防锈液，包括以下按重量份计的组分：
聚乙烯醇溶液70-90份、壳聚糖酶解液30-40份、有机酸6-10份、有机胺6-10份、乳化剂1-10份、缓蚀剂1-5份、消泡剂0.5-1份、硅胶20-30份、石蜡20-40份。
进一步的，所述聚乙烯醇溶液为聚乙烯醇和水按质量比为1：10-12混合配制而成。
进一步的，所述有机酸为亚麻酸、亚油酸、苹果酸或柠檬酸中的任意一种或两种以上的混合物，所述有机胺为三乙醇胺、二乙醇胺、3-丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺或苯胺中的任意一种或两种以上的混合物。
进一步的，所述乳化剂为聚氧乙烯脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸酰胺中的一种，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、噻二唑衍生物、胺混合物、三元羧酸衍生物中的一种，所述消泡剂为聚醚类消泡剂或乳化硅油中的一种。
一种水性防锈液的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份配比准备各组分原料；
S2、将聚乙烯醇溶液和壳聚糖酶解液置入混料设备中搅拌混料15-25min，得混合物A；
S3、依次加入有机酸、有机胺、乳化剂、缓蚀剂、消泡剂，继续搅拌40-60min，得混合物B；
S4、加入硅胶和石蜡，升温至80-90℃，搅拌40-60min，混合充分，即得水性防锈液。
进一步的，所述混料设备包括机体，所述机体为凹槽状且机体上侧设有开口，所述机体的上侧水平设有滑动导轨，所述机体内部设有混料筒，所述滑动导轨的内部左右两侧分别设有左滚轮和右滚轮，所述左滚轮上安装有左悬挂杆，所述右滚轮上安装有右悬挂杆，所述混料筒的左侧壁顶端焊接有左支架，所述混料筒的右侧壁顶端焊接有右支架，所述左悬挂杆的底端通过左销轴安装在左支架上，所述右悬挂杆的底端通过右销轴安装在右支架上，所述滑动导轨的内部左右两端分别设有左挂架和右挂架，所述左拉簧的右端通过挂环连接在左滚轮上，所述左拉簧的左端连接在左挂架上，所述右拉簧的左端通过挂环连接在右滚轮上，所述右拉簧的右端连接在右挂架上，所述左拉柱固定连接在左滚轮上，所述右拉柱固定连接在右滚轮上，所述左拉柱的右端连接有左铁块，所述右拉柱的左端连接有右铁块，所述滑动导轨内部中心处设有电磁铁。
进一步的，所述电磁铁与外部电路相连接，且外部电路上设有用于控制电磁铁通断电的电磁铁开关。
进一步的，所述混料筒的内部中心处设有混料转轴，所述滑动导轨下侧外壁上固定有驱动电机，所述驱动电机的输出端与混料转轴固定连接，所述混料转轴上固定有混料机构，所述混料机构包括第一混料架、第二混料架和第三混料架，所述第一混料架包括横杆，所述横杆固定在混料转轴上，所述横杆上等间隔焊接有多个第一混料球所述第二混料架包括上横杆和下横杆，所述上横杆和下横杆固定在混料转轴上，所述上横杆和下横杆两端之间连接若干个波纹形竖杆，所述第三混料架包括安装杆，所述安装杆固定在混料转轴上，安装杆的两端分别连接竖杆，所述竖杆向下设置并向外展开，所述竖杆的下端连接第二混料球。
进一步的，所述第一混料球和第二混料球的表面均呈凹凸不平设置，所述第二混料球的外壁上安装有多个混料叶片，所述混料叶片在第二混料球的外壁上呈不规则分布。
进一步的，所述机体下侧设有减震装置，所述减震装置包括底板，所述底板顶部的两侧均通过转轴活动连接有支撑杆，所述底板的顶部且位于两个支撑杆之间固定连接有导向柱，所述导向柱的顶端固定连接有顶板，所述顶板固定在机体的下侧外壁上，所述导向柱的表面套设有移动板，所述移动板的底部通过移动弹簧与底板的顶部固定连接，且移动弹簧环绕设置于导向柱的表面，所述支撑杆的顶端贯穿移动板并延伸至移动板的顶部，所述支撑杆的顶端固定连接有限位块，所述限位块的底部通过限位弹簧与移动板的顶部固定连接，且限位弹簧环绕设置于支撑杆的表面，所述底板的顶部且位于支撑杆的两侧均固定连接有减震杆，且减震杆靠近支撑杆的一侧通过减震弹簧与支撑杆的表面固定连接。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明的水性防锈液通过添加有机酸和有机胺，有机酸和有机胺可发生化学反应，生成对应的盐，从而提供良好的防锈效果，另外，有机酸和有机胺可在加热反应过程中进一步反应，生成肽胺，从而对产品起到良好的增稠效果，有利于产品在金属基材表面粘附，避免产品流失，从而提高产品防锈的持效性。
(2)本发明的水性防锈液中添加了石蜡，可以在周围环境温度过高时，吸收热量，避免气相防锈剂挥发过快，延长了气相防锈剂的使用寿命。
(3)本发明的水性防锈液中还添加了干燥剂硅胶，可以吸收周围环境中的水分，减小空气中的水分对需要保护产品的腐蚀。
(4)本发明的水性防锈液配方简单，添加剂种类少且无毒环保，制备工艺简单、耗时短，具有优异的防锈性、清洗性和经济性。
(5)本发明制备方法中的混料设备，由于设置左悬挂杆和右悬挂杆，在电磁铁通电时，由于吸力作用带动左铁块和右铁块往中间运动，电磁铁断电时，由于左拉簧和右拉簧的拉力使得左铁块和右铁块往两边运动，从而带动左滚轮和右滚轮交替左右运动，从而通过左悬挂杆和右悬挂杆带动混料筒上下振动，混料筒上下振动能够带动物料上下抖动，有效提高了混合装置的混合效果和混合效率，且能够有效避免物料粘附在混料筒内壁上，保证了混料设备的持续工作。
(6)通过在混料转轴上间隔设置以第二混料架为主，第一混料架和第三混料架为辅的三个结构不同的混料架，可以大大提高混料效率，提升混料效果，使得物料反应更为充分，且混料架结构简单，第一混料架采用横杆加混料球结构，可有效保证上部控制的稳定性，第三混料架可以对反应釜底部的物料进行充分混料，避免反应不彻底的现象发生。
(7)通过在机体下侧设置减震装置，通过移动弹簧、环绕设置的限位弹簧和减震弹簧能够大幅度降低机体工作过程中产生的震动，避免了由于振动过大而造成的大噪音，也提高了机体的机械结构稳定性，延长了机体的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的制备方法流程图；
图2为本发明中混料设备的结构示意图；
图3为本发明中混料设备上混料机构的结构示意图；
图4为本发明中混料设备上减震装置的结构示意图。
图中标号说明：
1机体、2滑动导轨、3混料筒、4左滚轮、5右滚轮、6混料转轴、61驱动电机、7左支架、8右支架、9左悬挂杆、10右悬挂杆、11左拉簧、111左挂架、112右挂架、113挂环、12右拉簧、13左拉柱、14右拉柱、15左铁块、16右铁块、17电磁铁、18左销轴、19右销轴、20混料机构、201第一混料架、202第二混料架、203第三混料架、21减震装置、211导向柱、212限位块、213限位弹簧、214移动板、215移动弹簧、216减震杆、217支撑杆、218减震弹簧、219底板、2110顶板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
一种水性防锈液，包括以下按重量份计的组分：
聚乙烯醇溶液70-90份、壳聚糖酶解液30-40份、有机酸6-10份、有机胺6-10份、乳化剂1-10份、缓蚀剂1-5份、消泡剂0.5-1份、硅胶20-30份、石蜡20-40份。
聚乙烯醇溶液为聚乙烯醇和水按质量比为1：10-12混合配制而成。
有机酸为亚麻酸、亚油酸、苹果酸或柠檬酸中的任意一种或两种以上的混合物，有机胺为三乙醇胺、二乙醇胺、3-丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺或苯胺中的任意一种或两种以上的混合物。
乳化剂为聚氧乙烯脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸酰胺中的一种，缓蚀剂为苯并三氮唑、噻二唑衍生物、胺混合物、三元羧酸衍生物中的一种，消泡剂为聚醚类消泡剂或乳化硅油中的一种。
请参阅图1，一种水性防锈液的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份配比准备各组分原料；
S2、将聚乙烯醇溶液和壳聚糖酶解液置入混料设备中搅拌混料15-25min，得混合物A；
S3、依次加入有机酸、有机胺、乳化剂、缓蚀剂、消泡剂，继续搅拌40-60min，得混合物B；
S4、加入硅胶和石蜡，升温至80-90℃，搅拌40-60min，混合充分，即得水性防锈液。
请参阅图2-4，混料设备包括机体1，机体1为凹槽状且机体1上侧设有开口，机体1的上侧水平设有滑动导轨2，机体1内部设有混料筒3，滑动导轨2的内部左右两侧分别设有左滚轮4和右滚轮5，左滚轮4上安装有左悬挂杆9，右滚轮5上安装有右悬挂杆10，混料筒3的左侧壁顶端焊接有左支架7，混料筒3的右侧壁顶端焊接有右支架8，左悬挂杆9的底端通过左销轴18安装在左支架7上，右悬挂杆10的底端通过右销轴19安装在右支架8上，滑动导轨2的内部左右两端分别设有左挂架111和右挂架112，左拉簧11的右端通过挂环113连接在左滚轮4上，左拉簧11的左端连接在左挂架111上，右拉簧12的左端通过挂环113连接在右滚轮5上，右拉簧12的右端连接在右挂架112上，左拉柱13固定连接在左滚轮4上，右拉柱14固定连接在右滚轮5上，左拉柱13的右端连接有左铁块15，右拉柱14的左端连接有右铁块16，滑动导轨2内部中心处设有电磁铁17。
电磁铁17与外部电路相连接，且外部电路上设有用于控制电磁铁17通断电的电磁铁开关。
混料设备工作时，由于设置左悬挂杆9和右悬挂杆10，在电磁铁通电时，由于吸力作用带动左铁块15和右铁块16往中间运动，电磁铁断电时，由于左拉簧11和右拉簧12的拉力使得左铁块15和右铁块16往两边运动，从而带动左滚轮4和右滚轮5交替左右运动，从而通过左悬挂杆9和右悬挂杆10带动混料筒3上下振动，混料筒3上下振动能够带动物料上下抖动，有效提高了混合装置的混合效果和混合效率，且能够有效避免物料粘附在混料筒内壁上，保证了混料设备的持续工作。
混料筒3的内部中心处设有混料转轴6，滑动导轨2下侧外壁上固定有驱动电机61，驱动电机61的输出端与混料转轴6固定连接，混料转轴6上固定有混料机构20，混料机构20包括第一混料架201、第二混料架202和第三混料架203，第一混料架201包括横杆，横杆固定在混料转轴12上，横杆上等间隔焊接有多个第一混料球第二混料架202包括上横杆和下横杆，上横杆和下横杆固定在混料转轴6上，上横杆和下横杆两端之间连接若干个波纹形竖杆，第三混料架203包括安装杆，安装杆固定在混料转轴6上，安装杆的两端分别连接竖杆，竖杆向下设置并向外展开，竖杆的下端连接第二混料球。
第一混料球和第二混料球的表面均呈凹凸不平设置，第二混料球的外壁上安装有多个混料叶片，混料叶片在第二混料球的外壁上呈不规则分布。
通过在混料转轴上间隔设置以第二混料架202为主，第一混料架201和第三混料架203为辅的三个结构不同的混料架，可以大大提高混料效率，提升混料效果，使得物料反应更为充分，且混料架结构简单，第一混料架201采用横杆加混料球结构，可有效保证上部控制的稳定性，第三混料架203可以对反应釜底部的物料进行充分混料，避免反应不彻底的现象发生。
机体1下侧设有减震装置21，减震装置21包括底板219，底板219顶部的两侧均通过转轴活动连接有支撑杆217，底板219的顶部且位于两个支撑杆217之间固定连接有导向柱211，导向柱211的顶端固定连接有顶板2110，顶板2110固定在机体1的下侧外壁上，导向柱211的表面套设有移动板214，移动板21的底部通过移动弹簧215与底板219的顶部固定连接，且移动弹簧215环绕设置于导向柱211的表面，支撑杆217的顶端贯穿移动板214并延伸至移动板214的顶部，支撑杆217的顶端固定连接有限位块212，限位块212的底部通过限位弹簧213与移动板214的顶部固定连接，且限位弹簧213环绕设置于支撑杆217的表面，底板219的顶部且位于支撑杆217的两侧均固定连接有减震杆216，且减震杆216靠近支撑杆217的一侧通过减震弹簧218与支撑杆217的表面固定连接。
通过在机体1下侧设置减震装置21，通过移动弹簧215、环绕设置的限位弹簧213和减震弹簧218能够大幅度降低机体1工作过程中产生的震动，避免了由于振动过大而造成的大噪音，也提高了机体的机械结构稳定性，延长了机体的使用寿命。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水性防锈液，其特征在于：包括以下按重量份计的组分：
聚乙烯醇溶液70-90份、壳聚糖酶解液30-40份、有机酸6-10份、有机胺6-10份、乳化剂1-10份、缓蚀剂1-5份、消泡剂0.5-1份、硅胶20-30份、石蜡20-40份。
2.根据权利要求1所述的一种水性防锈液，其特征在于：所述聚乙烯醇溶液为聚乙烯醇和水按质量比为1：10-12混合配制而成。
3.根据权利要求1所述的一种水性防锈液，其特征在于：所述有机酸为亚麻酸、亚油酸、苹果酸或柠檬酸中的任意一种或两种以上的混合物，所述有机胺为三乙醇胺、二乙醇胺、3-丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺或苯胺中的任意一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种水性防锈液，其特征在于：所述乳化剂为聚氧乙烯脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸酰胺中的一种，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、噻二唑衍生物、胺混合物、三元羧酸衍生物中的一种，所述消泡剂为聚醚类消泡剂或乳化硅油中的一种。
5.一种如权利要求1-4任意一项所述的水性防锈液的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份配比准备各组分原料；
S2、将聚乙烯醇溶液和壳聚糖酶解液置入混料设备中搅拌混料15-25min，得混合物A；
S3、依次加入有机酸、有机胺、乳化剂、缓蚀剂、消泡剂，继续搅拌40-60min，得混合物B；
S4、加入硅胶和石蜡，升温至80-90℃，搅拌40-60min，混合充分，即得水性防锈液。
6.根据权利要求5所述的一种水性防锈液的制备方法，其特征在于：所述混料设备包括机体(1)，所述机体(1)为凹槽状且机体(1)上侧设有开口，所述机体(1)的上侧水平设有滑动导轨(2)，所述机体(1)内部设有混料筒(3)，所述滑动导轨(2)的内部左右两侧分别设有左滚轮(4)和右滚轮(5)，所述左滚轮(4)上安装有左悬挂杆(9)，所述右滚轮(5)上安装有右悬挂杆(10)，所述混料筒(3)的左侧壁顶端焊接有左支架(7)，所述混料筒(3)的右侧壁顶端焊接有右支架(8)，所述左悬挂杆(9)的底端通过左销轴(18)安装在左支架(7)上，所述右悬挂杆(10)的底端通过右销轴(19)安装在右支架(8)上，所述滑动导轨(2)的内部左右两端分别设有左挂架(111)和右挂架(112)，所述左拉簧(11)的右端通过挂环(113)连接在左滚轮(4)上，所述左拉簧(11)的左端连接在左挂架(111)上，所述右拉簧(12)的左端通过挂环(113)连接在右滚轮(5)上，所述右拉簧(12)的右端连接在右挂架(112)上，所述左拉柱(13)固定连接在左滚轮(4)上，所述右拉柱(14)固定连接在右滚轮(5)上，所述左拉柱(13)的右端连接有左铁块(15)，所述右拉柱(14)的左端连接有右铁块(16)，所述滑动导轨(2)内部中心处设有电磁铁(17)。
7.根据权利要求6所述的一种水性防锈液的制备方法，其特征在于：所述电磁铁(17)与外部电路相连接，且外部电路上设有用于控制电磁铁(17)通断电的电磁铁开关。
8.根据权利要求6所述的一种水性防锈液的制备方法，其特征在于：所述混料筒(3)的内部中心处设有混料转轴(6)，所述滑动导轨(2)下侧外壁上固定有驱动电机(61)，所述驱动电机(61)的输出端与混料转轴(6)固定连接，所述混料转轴(6)上固定有混料机构(20)，所述混料机构(20)包括第一混料架(201)、第二混料架(202)和第三混料架(203)，所述第一混料架(201)包括横杆，所述横杆固定在混料转轴(12)上，所述横杆上等间隔焊接有多个第一混料球所述第二混料架(202)包括上横杆和下横杆，所述上横杆和下横杆固定在混料转轴(6)上，所述上横杆和下横杆两端之间连接若干个波纹形竖杆，所述第三混料架(203)包括安装杆，所述安装杆固定在混料转轴(6)上，安装杆的两端分别连接竖杆，所述竖杆向下设置并向外展开，所述竖杆的下端连接第二混料球。
9.根据权利要求8所述的一种水性防锈液的制备方法，其特征在于：所述第一混料球和第二混料球的表面均呈凹凸不平设置，所述第二混料球的外壁上安装有多个混料叶片，所述混料叶片在第二混料球的外壁上呈不规则分布。
10.根据权利要求6所述的一种水性防锈液的制备方法，其特征在于：所述机体(1)下侧设有减震装置(21)，所述减震装置(21)包括底板(219)，所述底板(219)顶部的两侧均通过转轴活动连接有支撑杆(217)，所述底板(219)的顶部且位于两个支撑杆(217)之间固定连接有导向柱(211)，所述导向柱(211)的顶端固定连接有顶板(2110)，所述顶板(2110)固定在机体(1)的下侧外壁上，所述导向柱(211)的表面套设有移动板(214)，所述移动板(21)的底部通过移动弹簧(215)与底板(219)的顶部固定连接，且移动弹簧(215)环绕设置于导向柱(211)的表面，所述支撑杆(217)的顶端贯穿移动板(214)并延伸至移动板(214)的顶部，所述支撑杆(217)的顶端固定连接有限位块(212)，所述限位块(212)的底部通过限位弹簧(213)与移动板(214)的顶部固定连接，且限位弹簧(213)环绕设置于支撑杆(217)的表面，所述底板(219)的顶部且位于支撑杆(217)的两侧均固定连接有减震杆(216)，且减震杆(216)靠近支撑杆(217)的一侧通过减震弹簧(218)与支撑杆(217)的表面固定连接。
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