CN115652309A

CN115652309A - 一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂

Info

Publication number: CN115652309A
Application number: CN202211377537.0A
Authority: CN
Inventors: 毛伟勇; 杨毅勃
Original assignee: North American Anti Rust Technology Shanghai Co ltd
Current assignee: North American Anti Rust Technology Shanghai Co ltd
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2023-01-31

Abstract

本发明涉及一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，按重量百分比计，包含基础油脂肪酸多元醇酯40‑60％、羊毛脂15‑25％、脂肪酸锂皂10‑20％、天然羧酸盐类防锈复合剂10‑20％、羊毛脂镁皂5‑10％以及抗氧化剂0.2‑1％，脂肪酸多元醇酯可为三油酸三羟甲基丙烷酯或四油酸季戊四醇酯一种或两种的组合，羧酸类防锈剂可为油酰肌氨酸脂肪胺盐、二聚酸盐、三聚酸盐中的一种或几种的组合。本发明提供的长效金属防锈脂由生物基原料调配而成，原料为可再生资源，产品可生物降解，对环境友好，且防锈时间长，盐雾时间可长达100小时以上，耐湿热时间可达300小时以上，适合金属零件运输途中的防护或较长时间的封存。

Description

一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂

技术领域

本发明涉及金属防锈技术领域，尤其涉及一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂。

背景技术

常见的金属防锈方法很多，例如，较为简单的方式是涂装，此外还包括镀锌\镍、热处理、化学表面处理、以及施以各种涂层等，当然，还可以采用防锈油、气相防锈纸、水基防锈剂、切削液等金属防锈的方法。

但是，对于金属材料特别是黑色金属材料，由于其在大气中极易受到腐蚀破坏，因此在工序间或运输途中需要采取防锈措施，如涂覆防锈油或防锈脂。相比防锈油，防锈脂具有涂膜不容易被破坏、耐候性佳、防护时间长的优点，并且兼具使用方便、成本低廉、易施工、易去除等优势，可见，技术人员若尝试使用防锈脂作为临时性的防护，则会是一种较为适宜、有效的防护措施。

研发人员结合现有的利用防锈脂进行金属防锈处理的若干技术手段进行了逐一分析，既受到了相应的启发，也发现了需要解决的技术问题：

例如，现有的采用的防锈脂原料为矿物基原料，如矿物基基础油、稠化剂和添加剂，其中，矿物基基础油是由中短链烷烃、长链烷烃、环烷烃、芳香烃构成的复杂混合物，为不可再生资源，生物降解性能差。

又如，中国专利CN104312674A公开了一种耐高温抗氧化长效防锈脂，原料包括高粘度矿油、煤油、200目微晶石墨、纳米氧化锌、OP-8乳化剂、双硬脂酸铝、固体石蜡、凡士林、氢氧化钙、硫磷丁辛基锌盐、二壬基萘磺酸钡、保护剂，通过研磨将微晶石墨、纳米氧化锌等耐高温成分添加到防锈脂中，增强耐高温以及热稳定性；同时，添加了保护剂，能够在金属表面形成牢固的疏水膜，防止水和氧的侵蚀导致生锈。但是，该配方不适合用于制备那些追求减少矿物基原料的防锈脂，产品可生物降解性较差。

再如，中国专利CN110643408A公开了一种由基础油、硫代二丙酸双月桂酯、氢氧化钙、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚甲基丙烯酸酯、羊毛脂、石油脂和无定形二氧化硅制备的防锈填料，也能够在金属制品表面形成致密的钝化保护膜，阻隔外界的空气、水与金属制品接触，进而增强防锈脂的防锈性能，但是，虽然该防锈脂各成分相互协同作用，但所采用的原料的可再生性较差，随着社会发展和人类对环境保护意识的提高，传统矿物基的防锈脂已不能满足环保的要求。

本发明正是在现有金属防锈脂配方技术的基础上，从原料着手，选用可再生的生物基原料且不含环境危害物质，研制一种防锈性较佳、生物降解率高的生物基金属防锈脂。对于该配方原材料的选择及重量配制，完全是循序渐进进行逐步优化的，研发人员也是将每一个研发阶段所采取的合理方案进行优化，从而使制备而成的防锈脂具有较佳的长效防锈能力，也可满足金属零部件临时防锈的使用需求。

发明内容

针对传统金属防锈脂采用矿物基原料其不可再生、生物降解率低的问题，本发明提供一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其不会对环境造成影响，并且防锈时间、盐雾时间、耐湿热时间均较长，亦可适用于金属零部件运输途中的防护或较长时间的封存。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其以可生物降解为前提来提高防锈时间，并且确保较长的盐雾时间与耐湿热时间，该可生物降解金属防锈脂采用的制备原料按重量百分比计算，包括：

原料Ⅰ：脂肪酸多元醇酯40％-60％；

原料Ⅱ：羊毛脂15％-25％；

原料Ⅲ：脂肪酸锂皂：10％-20％；

原料Ⅳ：天然羧酸盐类防锈复合剂10％-20％；

原料Ⅴ：羊毛脂镁皂5％-10％；

原料Ⅵ：抗氧化剂0.2％-1％。

为促进技术效果的显著提升，技术人员还可采用相应的技术手段对以上技术方案进一步实施，包括：

其中，脂肪酸多元醇酯可选自三油酸三羟甲基丙烷酯、四油酸季戊四醇酯中的任意一种或两种的组合；

其中，天然羧酸盐类防锈复合剂可选择为油酰肌氨酸十八胺盐、二聚酸或三聚酸盐中的任意一种或几种的组合；

其中，抗氧化剂为苯胺类或高分子酚类其中一种或几种的组合。

对于制备过程，可生物降解金属防锈脂在制备时，是将全部原料依次加入带加热的反应器中，加热升温至90-110摄氏度，开动搅拌，搅拌一小时以上直至形成均相体系，降至室温形成均匀膏状体即为产品。

结合应用效果，在同一构思基础上，技术人员还可采用实际的相应的技术手段来形成相应的技术方案，包括：

一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，采用的制备原料按重量百分比计算，包括：

本发明所制备的防锈剂以及制备方式均不会对环境造成影响，适合用于追求减少矿物基原料的防锈脂的制备，并且防锈时间长、盐雾时间(ASTM B117盐雾测试方法)可达100小时以上，耐湿热时间(ASTM D1748耐湿热测试方法)长达300小时以上，其适用于金属零部件运输途中的防护或较长时间的封存。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明所实施的采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其原料选择的示意图。

具体实施方式

本发明拟实施的采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，所实施的技术手段要达到的目的在于，解决传统在进行金属防锈脂的制备时，因其使用矿物基原料而导致消耗了大量不可再生资源、生物降解性差、污染环境等问题，无法满足那些追求减少矿物基原料的防锈脂制备工艺的制备需求。

本发明所实施之技术方案，主要通过合理利用生物基原料组合再经必要的重量配比来形成具有优异的防锈保护能力的防锈脂产品，从而最终缓解或解决相应的技术问题。另外，由于所采用的原料配比时每一种原料用量处于一定的范围内，因此，所形成的技术方案可根据配制需求而选择不同的方案，不同的原料配比所发挥的作用不能被片面地认为是效果完全相同，且本发明技术方案重点在于利用生物基基础油、天然羧酸类缓蚀剂、防锈剂、抗氧化剂等进行原料配制之后再经过特定的生产步骤，那么，对于制备所用设备型号等相比现有常规技术手段均无改进，并且可根据需要进行增减设置。显然，本发明之技术方案也就不涉及选用何种型号的制备设备来匹配。因而，本发明所实施的技术方案实际上是一种能够让本领域技术人员结合常规技术手段参照及实施的生物基金属防锈脂配方，技术人员根据不同的应用条件以及需求实际获得其带来的一系列优势，这些优势将会在以下解析中逐步体现出来。

本发明所实施的采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，所涉及到的部分原料类别包括：

脂肪酸多元醇酯：即含三个或更多羟基的醇类(如甘油、聚甘油、山梨醇、失水山梨醇等)和蔗糖等物质与脂肪酸生成的酯类的总称；

羊毛脂：即附着在羊毛上的一种分泌油脂，主要成分是甾醇类、脂肪醇类和三萜烯醇类与大约等量的脂肪酸所生成的酯，约占95％，还含有游离醇4％，并有少量的游离脂肪酸和烃类物质。

如图1所示，本发明所要实施的生物基金属防锈脂配方，其所采用的制造原料包括脂肪酸多元醇酯、羊毛脂、脂肪酸锂皂、天然羧酸盐类防锈复合剂、羊毛脂镁皂、抗氧化剂；以上各种材料为实现产品独特的优越性需严格按照一定比例预备，当然，在寻常的制备条件下，各种材料也可按重量百分比来选取一定的数值范围：40％-60％、15％-25％、10％-20％、10％-20％、4％-10％、0.2％-1％。

实施例一

本发明所要实施的可生物降解金属防锈脂，在具体实施时，其基础油采用油酸三羟甲基丙烷酯，稠化剂采用羊毛脂和脂肪酸锂皂，防锈剂采用油酰肌氨酸十八胺盐、二聚酸钙和羊毛脂镁皂的混合物，抗氧化剂采用高分子酚；其各个原料重量百分比如下：

对于其制备方式，在制备时，将以上全部原料依次加入带加热的反应器中，加热升温至90-110摄氏度，开动搅拌，搅拌一小时以上直至形成均相体系，降至室温形成均匀膏状体即为产品。

以上本发明所制成的可生物降解金属防锈脂，经过试验可知，防锈性能优异，耐盐雾时间(ASTM B117盐雾测试方法)可达100小时以上，耐湿热时间(ASTM D1748耐湿热测试方法)可达300小时以上。

实施例二

本发明所要实施的可生物降解金属防锈脂，在具体实施时，基础油采用油酸季戊四醇酯，稠化剂采用羊毛脂和脂肪酸锂皂，防锈剂采用油酰肌氨酸十八胺盐、二聚酸钙和羊毛脂镁皂的混合物，抗氧化剂采用高分子酚，其各个原料重量百分比如下：

对于其制备方式，将所有原料依次加入带加热的反应器中，加热升温至90-110摄氏度，开动搅拌，搅拌一小时以上直至形成均相体系，降至室温形成均匀膏状体即为产品。

以上本发明所实施的可生物降解金属防锈脂，经过试验可知，防锈性能优异，盐雾时间(ASTM B117盐雾测试方法)可达100小时以上，耐湿热时间(ASTM D1748耐湿热测试方法)可达300小时以上。

实施例三

本发明所要实施的可生物降解金属防锈脂，在具体实施时，基础油采用三油酸三羟甲基丙烷酯或油酸季戊四醇酯，稠化剂采用羊毛脂和脂肪酸锂皂，天然羧酸盐类防锈复合剂根据需求选择相应原料进行混合，抗氧化剂采用高分子酚，其各个原料重量百分比如下：

三油酸三羟甲基丙烷酯或四油酸季戊四醇酯60％；

羊毛脂15％；

脂肪酸锂皂10％；

天然羧酸盐类防锈复合剂10％；

羊毛脂镁皂4％；

高分子酚抗氧化剂1％。

实施例四

三油酸三羟甲基丙烷酯或四油酸季戊四醇酯40％；

羊毛脂20％；

脂肪酸锂皂10％；

天然羧酸盐类防锈复合剂20％；

羊毛脂镁皂9.8％；

高分子酚抗氧化剂0.2％。

在本说明书的描述中，若出现术语“实施例一”、“本实施例”、“具体实施”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明或发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用，熟悉本领域的技术人员可借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现；特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明内。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本发明技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本发明技术效果之外，例如，①以本发明技术方案为基础如不同类型的脂肪酸多元醇酯基础油、天然有机酸防锈剂、不同链长的脂肪酸锂皂、高分子酚类和苯胺类抗氧化剂等不同原料所实施的新的技术方案，并且产生的预期效果并未超出本发明之外；②采用公知技术对本发明技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本发明技术效果相同，例如，对对相同效果原料进行等效替换；③以本发明技术方案为基础进行拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本发明技术方案之外；④利用本发明文本记载内容所作的等效变换，将所得技术手段应用在其它相关技术领域的方案。

Claims

1.一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其以可生物降解为前提来提高防锈时间，并且确保较长的盐雾时间与耐湿热时间，其特征在于，所述可生物降解金属防锈脂采用的制备原料按重量百分比计算，包括：

原料Ⅰ：脂肪酸多元醇酯40％-60％；

原料Ⅱ：羊毛脂15％-25％；

原料Ⅲ：脂肪酸锂皂：10％-20％；

原料Ⅳ：天然羧酸盐类防锈复合剂10％-20％；

原料Ⅴ：羊毛脂镁皂5％-10％；

原料Ⅵ：抗氧化剂0.2％-1％。

2.根据权利要求1所述的采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其特征在于：所述脂肪酸多元醇酯选自三油酸三羟甲基丙烷酯、四油酸季戊四醇酯中的任意一种或两种的组合。

3.根据权利要求1所述的采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其特征在于：所述天然羧酸盐类防锈复合剂为油酰肌氨酸十八胺盐、二聚酸或三聚酸盐中的任意一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述的采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其特征在于：所述抗氧化剂为苯胺类或高分子酚类其中一种或几种的组合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其特征在于：所述可生物降解金属防锈脂在制备时，是将全部原料依次加入带加热的反应器中，加热升温至90-110摄氏度，开动搅拌，搅拌一小时以上直至形成均相体系，降至室温形成均匀膏状体即为产品。

6.一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其特征在于，所述可生物降解金属防锈脂采用的制备原料按重量百分比计算，包括：

7.一种采用生物基原料制备的可生物降解金属防锈脂，其特征在于，所述可生物降解金属防锈脂采用的制备原料按重量百分比计算，包括：