CN111253815A - 一种防锈剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：高分子聚合树脂20‑30％；长链羧酸5‑15％；有机醇胺10‑20％；缓蚀剂2‑8％；活性剂1‑5％；催干剂1‑5％；去离子水余量。同时本发明还提供了上述防锈剂的制备方法，包括如下步骤：S1、依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热并持续搅拌；S2、缓慢加入活性剂、高分子聚合树脂搅拌溶解；S3、再加入缓蚀剂、催干剂搅拌均匀即得防锈剂。从而，本发明提供了一种安全环保，有较长防锈周期的防锈剂；同时防锈膜干性不粘稠、易于清洗，并且制备方法简单，适于大规模生产制备。

Description

一种防锈剂及其制备方法

技术领域

本发明属于金属防锈技术领域，具体涉及一种防锈剂及其制备方法。

背景技术

金属防锈分通常有工序间的防锈和长期封存防锈。工序间的防锈是指金属在加工过程中，从当前工序转入下一道工序之前，需做防锈处理以免暴露在空气中发生锈蚀。工序间防锈要求短时间防锈，防锈膜容易清洗去除掉。一般用水基防锈剂或防锈油。而封存防锈通常需要较长时间的防锈，一般用防锈油脂。

水基防锈剂无毒或低毒性，没有气味或气味较小，由于用水取代了有机溶剂，环保，不可燃烧，对操作人员危害小。同时使用该类产品易清洗或无需清洗，大大简化了处理工序，提高了效率。但水基防锈剂的防锈周期较短，通常小于1个月)，无法满足较长时间防锈的需求。防锈油脂具有较长的防锈周期，通常能达到几个月甚至几年，可保证长时间储存零件不锈蚀，但防锈油脂，有的易燃、含芳香烃、铅等对人体和环境有害，有的油腻，难清洗，且不利于储存。

因此，水基防锈剂和防锈油脂各有优势又各有明显缺陷，本领域技术人员极有必要提供一种既安全环保，又有较长防锈周期，同时防锈膜干性不粘稠防锈剂及其制备方法。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种既安全环保，又有较长防锈周期，同时防锈膜干性不粘稠、易于清洗的防锈剂及其制备方法。

为实现上述目的之一提供一种防锈剂，本发明采用了以下技术方案：

一种防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：

优选的，包括如下质量百分数的各组分：

优选的，所述高分子聚合树脂采用乙基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、苯丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的任一种或多种的组合。

优选的，所述长链羧酸采用壬酸、辛酸、癸酸、顺丁烯二酸、十二碳一元羧酸、十二碳二元羧酸、异构脂肪酸中的任一种或多种的组合。

优选的，所述有机醇胺采用二乙醇胺、一乙醇胺、三乙醇胺、异构醇胺中的任一种或多种的组合。

优选的，所述的缓蚀剂采用磷酸盐、咪唑啉、钼酸盐、硅酸盐、苯并三氮唑、乌洛托品、硫脲中的任一种或多种的组合。

优选的，所述活性剂采用十二烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、环氧乙烷环氧丙烷共聚物、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚中的任一种或多种的组合。

优选的，所述催干剂采用二月桂酸酯、二月桂酸二丁基锡、N、N-二甲基醇胺中的任一种或多种的组合。

本发明的目的之二是提供一种防锈剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热并持续搅拌；

S2、缓慢加入活性剂、高分子聚合树脂搅拌溶解；

S3、再加入缓蚀剂、催干剂搅拌均匀即得防锈剂。

优选的，步骤S1中，依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热至45-55℃，保持45-55℃并持续搅拌20-60min。

更优的，步骤S1中，依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热至50℃，保持50℃并持续搅拌30min。

本发明能够带来以下有益效果：

1)本发明通过高分子树脂的加入，在金属表面形成内层钝化防锈膜层，而长链二元羧酸与有机醇胺形成防锈链镶嵌在防锈膜层外层形成进一步的防护，最终形成致密的防锈膜层结构，可以达到长效的防锈效果，防锈周期可达到一年以上、可替代油性防锈剂。

2)本发明的防锈剂中加入高分子树脂可以大大提高防锈剂防锈性能，一般防锈剂中加入高分树脂通常有两种状况：一种是防锈剂稳定性较差，极易产生分层现象；另一种是防锈性能较差，无法达到提高防锈性能之目的；而本发明各组分中通过长链羧酸与有机醇胺的反应产物与活性剂的协同作用使高分子树脂能在防锈剂体系中稳定分散存在，保持溶液的稳定性，得到清澈透明的液体反应体系。并且，组分中的缓蚀剂在防锈膜层形成之前，迅速吸附在金属表面，防止金属闪锈；具体的，当金属浸入本发明防锈剂中时，缓蚀剂的较强的极性基团与金属表面形成静电吸附形成临时保护，防止金属闪锈。此外，组分中的催干剂能够使金属表面从防锈剂中取出后快速脱水干燥，加速防锈层的形成。从而本发明各组分的配合充分保障了所制备的防锈剂的优异防锈性能。

3)本发明的防锈剂不含磷、亚硝酸盐、铬等有害物质，为行业内提供了一种安全环保且长效防锈的水溶性防锈剂；并且各原料简单易得成本较低。

4)本发明制备方法简单，适于大规模生产制备。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

以下试剂，如无特别说明，均为市售的通过商业购买而得。

本发明提供了一种防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：

作为优选的一实施例，所述高分子聚合树脂采用乙基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、苯丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的任一种或多种的组合。

作为优选的另一实施例，所述长链羧酸采用壬酸、辛酸、癸酸、顺丁烯二酸、十二碳一元羧酸、十二碳二元羧酸、异构脂肪酸中的任一种或多种的组合。

作为优选的另一实施例，所述有机醇胺采用二乙醇胺、一乙醇胺、三乙醇胺、异构醇胺中的任一种或多种的组合。

作为优选的另一实施例，所述的缓蚀剂采用磷酸盐、咪唑啉、钼酸盐、硅酸盐、苯并三氮唑、乌洛托品、硫脲中的任一种或多种的组合。

作为优选的另一实施例，所述活性剂采用十二烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、环氧乙烷环氧丙烷共聚物、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚中的任一种或多种的组合。

作为优选的另一实施例，所述催干剂采用二月桂酸酯、二月桂酸二丁基锡、N、N-二甲基醇胺中的任一种或多种的组合。

本发明还提供一种防锈剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热并持续搅拌；

S2、缓慢加入活性剂、高分子聚合树脂搅拌溶解；

S3、再加入缓蚀剂、催干剂搅拌均匀即得防锈剂。

作为优选的一实施例，步骤S1中，依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热至45-55℃，保持45-55℃并持续搅拌20-60min。

更优的，步骤S1中，依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热至50℃，保持50℃并持续搅拌30min。

按照上述方法制备防锈剂，具体见如下各例：

实施例1

本实施例的防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：

本实施例通过如下制备方法获得防锈剂：

S1、依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热至45℃，保持45℃并持续搅拌40min；

S2、缓慢加入活性剂、高分子聚合树脂搅拌溶解；

S3、再加入缓蚀剂、催干剂搅拌均匀即得防锈剂。

实施例2

本实施例的防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：

本实施例通过如下制备方法获得防锈剂：

S1、依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热至50℃，保持50℃并持续搅拌30min；

S2、缓慢加入活性剂、高分子聚合树脂搅拌溶解；

S3、再加入缓蚀剂、催干剂搅拌均匀即得防锈剂。

实施例3

本实施例的防锈剂，包括如下质量百分数的各组分：

本实施例通过如下制备方法获得防锈剂：

S1、依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热至55℃，保持55℃并持续搅拌20min；

S2、缓慢加入活性剂、高分子聚合树脂搅拌溶解；

S3、再加入缓蚀剂、催干剂搅拌均匀即得防锈剂。

实施例4

本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：防锈剂包括如下质量百分数的各组分：

对比例1

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：防锈剂包括如下质量百分数的各组分：

对比例2

本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：防锈剂包括如下质量百分数的各组分：

对比例3

本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：防锈剂包括如下质量百分数的各组分：

对比例4

本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：防锈剂包括如下质量百分数的各组分：

对比例5

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：防锈剂包括如下质量百分数的各组分：

性能测试试验

对上述各例制备所得的防锈剂按照以下方法进行性能测试：

防锈试验：按照GB/T6458-1986盐雾试验进行。

防锈膜干燥性测试：将表面粗糙度为0.4-0.2Ra的10#钢片清洗洁净，用蒸馏水漂洗两次后，垂直浸入23±3℃的防锈剂中，浸没1min后垂直提出，挂在架子上，于23±3℃干净场所中自然晾干，用指尖轻轻触及防锈膜滑动，是否有粘滞感。

防锈膜清洗性测试：取做过干燥性测试的试片，垂直浸入于1％的氢氧化钠溶液中，用秒表记录防锈膜完全溶解的时间，溶解时间小于60S为易清洗。

对上述各例制备所得的防锈剂进行性能测试，测试结果如表1所示：

表1.各例性能测试结果

结合上表分析，实施例4中，活性剂较少，在一定程度上影响与长链羧酸与有机胺的反应产物对高分子聚合树脂的协调分散性，从而防锈性能略有降低。对比例1中，长链羧酸与有机醇胺的反应产物偏少，不能充分与活性剂发挥协调作用，使高分子树脂在金属表面网状吸附形态中，不能充分在网格间隙部部位形成协调吸附，从而影响了防锈性能，并对防锈膜固化效果产生影响，导致相较实施例1而言清洗时间缩短；对比例2中，没有添加催干剂，导致防锈膜脱水速度较慢，影响防锈层的形成，从而影响了防锈性能，并对防锈膜固化效果产生影响，导致相较实施例2而言清洗时间缩短；对比例3中高分子树脂添加过量，导致高分子树脂不能在防锈剂体系中稳定分散存在，相应不能形成稳定的网格形态，反应体系呈浑浊状，经防锈试验，5个月后金属即开始生锈，并对防锈膜固化效果产生影响，导致相较实施例3而言清洗时间缩短；对比例4中，缓蚀剂较少，当金属浸入防锈剂之时，产生了分散的若干小面积的金属闪锈。对比例5中高分子树脂添加量过少，导致在金属表面不能与其它组分充分形成致密的协同吸附层，对防锈性能造成了负面影响。

在实际应用中，本发明制备的如实施例1-4的防锈剂的防锈周期达到一年以上、可替代油性防锈剂。分析原因，本发明通过高分子树脂的加入，在金属表面形成内层钝化防锈膜层，当金属浸入本发明的防锈剂中时，高分子树脂以网状形态吸附在金属表面形成钝化防锈层，而长链羧酸与有机醇胺的反应产物以链状形态在网格孔隙部位形成协调吸附，从而长链二元羧酸与有机醇胺形成防锈链镶嵌在防锈膜层外层形成进一步的防护，大大提高防锈层的致密性，最终形成致密的防锈膜层结构。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防锈剂，其特征在于，包括如下质量百分数的各组分：

2.根据权利要求1所述的防锈剂，其特征在于，包括如下质量百分数的各组分：

3.根据权利要求1所述的防锈剂，其特征在于：

所述高分子聚合树脂采用乙基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、苯丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的任一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的防锈剂，其特征在于：

所述长链羧酸采用壬酸、辛酸、癸酸、顺丁烯二酸、十二碳一元羧酸、十二碳二元羧酸、异构脂肪酸中的任一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的防锈剂，其特征在于：

所述有机醇胺采用二乙醇胺、一乙醇胺、三乙醇胺、异构醇胺中的任一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的防锈剂，其特征在于：

所述的缓蚀剂采用磷酸盐、咪唑啉、钼酸盐、硅酸盐、苯并三氮唑、乌洛托品、硫脲中的任一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的防锈剂，其特征在于：

所述活性剂采用十二烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、环氧乙烷环氧丙烷共聚物、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚中的任一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的防锈剂，其特征在于：

所述催干剂采用二月桂酸酯、二月桂酸二丁基锡、N、N-二甲基醇胺中的任一种或多种的组合。

9.根据权利要求1-8任一项所述的防锈剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热并持续搅拌；

S2、缓慢加入活性剂、高分子聚合树脂搅拌溶解；

S3、再加入缓蚀剂、催干剂搅拌均匀即得防锈剂。

10.根据权利要求9所述的防锈剂的制备方法，其特征在于：

步骤S1中，依次将长链羧酸、有机醇胺加入去离子水中加热至45-55℃，保持45-55℃并持续搅拌20-60min。