CN114149853A - 一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于金属防腐技术领域，具体涉及一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺。本发明研制的产品中，包括以下重量份数的原料：8‑10份大豆多肽、50‑80份水、5‑10份乙醇、4‑8份防锈剂、60‑80份润滑油基础油；所述溶剂防锈油的粘度为650‑850mPa·S；所述溶剂防锈油通过添加增粘剂来调节所述粘度；所述增粘剂是由片状增粘剂和类球形增粘剂颗粒组成；所述增粘剂中，片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的X倍；所述增粘剂中，片状增粘剂的D50是类球形增粘剂颗粒D50的Y倍；所述0.8≤X/Y≤1.5。其中，所述片状增粘剂为有机膨润土，所述类球形增粘剂颗粒为纳米二氧化硅；所述纳米二氧化硅表面包覆有硅烷偶联剂。

Description

一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺

技术领域

本发明属于金属防腐技术领域。更具体地，涉及一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺。

背景技术

金属是现代机械工业、国防工业、石油工业以及其它部门最重要的结构材料，但它易受外界环境或介质的化学或电化学作用引起变质或损坏，这就是我们通常所说的金属腐蚀。每年由于金属腐蚀所造成的经济损失危害也十分惊人，于是防锈油便应运而生。

防锈油是在矿物油或其它基础油中加入油溶性的防锈剂、分散剂、抗氧剂等而得到的金属暂时性防锈保护油。它可用溶剂洗涤或机械擦拭等方法方便地去除，广泛用于各部门。

可以形成湿膜的溶剂防锈油常规的是以石油溶剂做稀释剂，加入石油脂、凡士林等成膜材料、适量防锈剂以及其它辅助添加剂等组成，在常温下呈液体状态。将它涂覆于金属表面，油中的溶剂很快挥发，在金属表面留下一层不挥发或难挥发的暂时性湿膜保护膜，在后续过程中，可以更容易的用石油溶剂除去，适于加工精度较高的金属制件室内封存防锈。

然而，现有的溶剂防锈油常以在金属工件表面形成的硬膜为主，该硬膜后续去除困难，影响金属工件的后续加工，而形成湿膜的防锈油则与金属基体表面吸附力不足，容易在金属工件存放过程中发生局部腐蚀，其防腐效果难以和硬膜的产品媲美，从而影响其使用范围的进一步扩展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有金属防锈油中，硬膜产品在金属表面虽然可以取得相对稳定的防护效果，但是后续加工过程中难以去除，而湿膜产品虽然容易去除，但是和基体之间的结合力度太弱，容易导致防护效果失效的问题，提供了一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺。

本发明的目的是提供一种形成湿膜的溶剂防锈油。

本发明的另一目的是提供一种形成湿膜的溶剂防锈油的制作工艺。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种形成湿膜的溶剂防锈油，包括以下重量份数的原料：8-10份大豆多肽、50-80份水、5-10份乙醇、4-8份防锈剂、60-80份润滑油基础油；

所述溶剂防锈油的于25℃条件下的粘度为650-850mPa·S；

所述溶剂防锈油中包括增粘剂；

所述增粘剂是由片状增粘剂和类球形增粘剂颗粒组成；

所述增粘剂中，片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的X倍；

所述增粘剂中，片状增粘剂的D50是类球形增粘剂颗粒D50的Y倍；

所述0.8≤X/Y≤1.5。

上述技术方案利用了大豆多肽作为有效成分之一，其可以在水的作用下分散溶解，并在水性体系下，因为氢键的形成而形成弱凝胶；又由于大豆多肽的主要组成为氨基酸，其分子结构中既含有亲水的部分，也含有疏水部分，因此，该弱凝胶自身具有良好的双亲性，从而可与体系中各组分稳定相容；

另外，上述技术方案通过在体系中添加乙醇，由于乙醇容易挥发，因此，产品在实际使用过程中，当涂敷于金属基材表面时，可以在乙醇协助下快速在基材表面铺展，而随着乙醇的快速挥发，在金属基材表面黏附的弱凝胶中会形成少量扩散用的毛细通道，由于润滑油基础油的密度一般低于水的密度，因此，润滑油基础油倾向于向弱凝胶的表面扩散，而水分则留在靠近于金属基材的一侧，由于润滑油基础油在表面形成了良好的“油封闭层”，空气中的氧气难以接触到金属表面，而水层则直接和金属基材接触，则可以是的弱凝胶可以和极性的金属基材发生良好的吸附，如此，有效提升了产品对基材的保护效果，后续清洗时，由于水层的存在，其也比较容易在金属基材表面分离；

其次，发明人发现，在添加增粘剂来调节体系粘度时，通过采用两种不同形貌的增粘剂，以及两种增粘剂的配比和D50，可以对产品的防腐效果得到显著提升，这是因为，大豆多肽作为“桥梁”，可以将片状的增粘剂通过氢键作用力桥接，但是，由于片状材料在凝胶体系中参与凝胶形成时，容易形成较大的毛细孔道，从而导致产品在使用时，涂膜后，水分会随着乙醇一起快速挥发，而加入类球形增粘剂，可以将部分毛细孔道堵塞，从而实现乙醇容易挥发，而水分大部分滞留的效果；如果单一的仅考虑添加量，则同样的添加量，不同的粒径尺寸对毛细孔的堵塞效果是不同的，而单一的考虑粒径尺寸，不考虑添加量，也是不合理的，因此，发明人发现，当两者满足上述关系时，可以取得良好的效果。

进一步的，所述防锈剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钙、石油磺酸钠、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑、氧化石油脂、羊毛脂、羊毛脂钡皂、苯并三氮唑十八胺盐、十二烯基丁二酸半脂、N-油酰肌氨酸十八胺盐中的任意一种或多种的组合。

进一步的，所述润滑油基础油选自润滑油基础油150SN，润滑油基础油150BS，润滑油基础油500SN中的任意一种。

进一步的，所述片状增粘剂为有机膨润土。

进一步的，所述类球形增粘剂颗粒为纳米二氧化硅；所述纳米二氧化硅表面包覆有硅烷偶联剂。

一种形成湿膜的溶剂防锈油的制作工艺，具体制作工艺步骤包括：

将大豆多肽和水按比例混合溶胀，再经加热搅拌溶解，随后加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油，高压均质后，于25℃条件下加入增粘剂，以调节粘度至650-850mPa·S；

将产品置于温度为2-6℃条件下，冷藏。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1

类球形增粘剂颗粒的准备：

将D50为25nm的纳米二氧化硅倒入无水乙醇中，并加入纳米二氧化硅质量10％的硅烷偶联剂KH-550，于温度为45℃，搅拌转速为300r/min条件下，恒温搅拌45min后，过滤，洗涤和干燥，得类球形增粘剂颗粒；

增粘剂得复配：

选择D50为100nm的有机膨润土为片状增粘剂，浙江丰虹新材料股份有限公司产；

将类球形增粘剂颗粒和片状增粘剂共混均匀，即得复配的增粘剂，其中，片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的5倍；

按重量份数计，依次取8份大豆多肽、50份水、5份乙醇、4份防锈剂、60份润滑油基础油；

先将大豆多肽和水混合后，于室温条件下静置溶胀8h，再于温度为65℃，搅拌转速为400r/min条件下，恒温搅拌溶解2h，得大豆多肽水溶液；

随后向大豆多肽水溶液中产热加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油，于转速为8000r/min，压力为0.3MPa条件下，高压均质处理45min，待冷却至室温后，出料，再加入增粘剂，以调节粘度至650mPa·S；再将产品置于温度为2℃条件下，冷藏备用；

所述润滑油基础油选自润滑油基础油150SN；

所述防锈剂是由石油磺酸钡和石油磺酸钙按质量比为1：1混合而成。

实施例2

类球形增粘剂颗粒的准备：

将D50为20nm的纳米二氧化硅倒入无水乙醇中，并加入纳米二氧化硅质量12％的硅烷偶联剂KH-550，于温度为55℃，搅拌转速为400r/min条件下，恒温搅拌50min后，过滤，洗涤和干燥，得类球形增粘剂颗粒；

增粘剂得复配：

选择D50为40nm的有机膨润土为片状增粘剂，浙江丰虹新材料股份有限公司产；

将类球形增粘剂颗粒和片状增粘剂共混均匀，即得复配的增粘剂，其中，片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的3倍；

按重量份数计，依次取9份大豆多肽、60份水、8份乙醇、5份防锈剂、70份润滑油基础油；

先将大豆多肽和水混合后，于室温条件下静置溶胀10h，再于温度为68℃，搅拌转速为500r/min条件下，恒温搅拌溶解2h，得大豆多肽水溶液；

随后向大豆多肽水溶液中产热加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油，于转速为9000r/min，压力为0.4MPa条件下，高压均质处理50min，待冷却至室温后，出料，再加入增粘剂，以调节粘度至750mPa·S；再将产品置于温度为5℃条件下，冷藏备用；

所述润滑油基础油选自润滑油基础油150BS；

所述防锈剂选自石油磺酸钠。

实施例3

类球形增粘剂颗粒的准备：

将D50为50nm的纳米二氧化硅倒入无水乙醇中，并加入纳米二氧化硅质量15％的硅烷偶联剂KH-550，于温度为65℃，搅拌转速为500r/min条件下，恒温搅拌60min后，过滤，洗涤和干燥，得类球形增粘剂颗粒；

增粘剂得复配：

选择D50为25nm的有机膨润土为片状增粘剂，浙江丰虹新材料股份有限公司产；

将类球形增粘剂颗粒和片状增粘剂共混均匀，即得复配的增粘剂，其中，片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的0.4倍；

按重量份数计，依次取10份大豆多肽、80份水、10份乙醇、8份防锈剂、80份润滑油基础油；其中，大豆多肽产自东营广元生物科技股份有限公司；

先将大豆多肽和水混合后，于室温条件下静置溶胀12h，再于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，恒温搅拌溶解3h，得大豆多肽水溶液；

随后向大豆多肽水溶液中产热加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油，于转速为10000r/min，压力为0.5MPa条件下，高压均质处理60min，待冷却至室温后，出料，再加入增粘剂，以调节粘度至850mPa·S；再将产品置于温度为6℃条件下，冷藏备用；

所述润滑油基础油选自润滑油基础油500SN；

所述防锈剂选自石油磺酸钡。

实施例4

本实施例和实施例1相比，区别在于：未加入硅烷偶联剂KH-550，其余条件保持不变。

对比例1

本对比例和实施例1相比，区别在于：片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的0.4倍，其余条件保持不变。

对比例2

本对比例和实施例1相比，区别在于：未加入类球形增粘剂颗粒，其余条件保持不变。

对比例3

本对比例和实施例1相比，区别在于：未加入乙醇，其余条件保持不变，其余条件保持不变。

将实施例1-4及对比例1-3所得产品进行性能测试，具体测试方法和测试结果如下所述：

选用45mm×120mm×10mm的Q235B钢板，去除氧化皮，然后用自来水冲洗3min；放入5％小苏打溶液浸泡3min，取出用蒸馏水冲洗，至表面pH值为7。在清洗后的钢板表面涂覆实施例1-4及对比例1-3所得产品，在无腐蚀气氛的室温条件下放置干燥6h。

耐盐雾：将干燥6h后的钢板进行盐雾试验。将钢板沿对角线划十字交叉划痕，露出金属底层，并用石蜡封边；盐雾溶液为5％NaCl溶液，pH值为6.5，喷雾量为2mL/(80cm²·h)，连续喷雾，盐雾箱内温度35℃。计算得到锈蚀面积。

具体检测结果如表1所示：

	锈蚀面积/％
		实施例1	1.5
实施例2	1.4
		实施例3	1.6
实施例4	1.9
		对比例1	5.5
对比例2	6.2
		对比例3	6.1

将上述各实施例和对比例涂覆后的钢板用水进行冲洗，配合人工采用毛刷刷洗，即可完全除去，无明显防锈油渍残留。

本发明所得产品具有良好的防腐蚀效果，同时容易去除，无残留。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种形成湿膜的溶剂防锈油，其特征在于，包括以下重量份数的原料：8-10份大豆多肽、50-80份水、5-10份乙醇、4-8份防锈剂、60-80份润滑油基础油；

所述溶剂防锈油的于25℃条件下的粘度为650-850mPa·S；

所述溶剂防锈油中包括增粘剂；

所述增粘剂是由片状增粘剂和类球形增粘剂颗粒组成；

所述增粘剂中，片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的X倍；

所述增粘剂中，片状增粘剂的D50是类球形增粘剂颗粒D50的Y倍；

所述0.8≤X/Y≤1.5。

2.根据权利要求1所述的一种形成湿膜的溶剂防锈油，其特征在于，所述防锈剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钙、石油磺酸钠、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑、氧化石油脂、羊毛脂、羊毛脂钡皂、苯并三氮唑十八胺盐、十二烯基丁二酸半脂、N-油酰肌氨酸十八胺盐中的任意一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种形成湿膜的溶剂防锈油，其特征在于，所述润滑油基础油选自润滑油基础油150SN，润滑油基础油150BS，润滑油基础油500SN中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种形成湿膜的溶剂防锈油，其特征在于，所述片状增粘剂为有机膨润土。

5.根据权利要求1所述的一种形成湿膜的溶剂防锈油，其特征在于，所述类球形增粘剂颗粒为纳米二氧化硅；所述纳米二氧化硅表面包覆有硅烷偶联剂。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的形成湿膜的溶剂防锈油的制作工艺，其特征在于，具体制作工艺步骤包括：

将大豆多肽和水按比例混合溶胀，再经加热搅拌溶解，随后加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油，高压均质后，于25℃条件下加入增粘剂，以调节粘度至650-850mPa·S；

将产品置于温度为2-6℃条件下，冷藏。