一種微乳型金屬防銹液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微乳型金屬防銹液及其制備方法，所述防銹液包括基礎(chǔ)油、防銹劑、表面活性劑、硅化鈉、硫脲、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯并三氮唑、環(huán)己六醇六磷酸酯、乙酸乙烯酯、三甲基氯化銨、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、瓊脂和去離子水。其制備方法為先將基礎(chǔ)油、防銹劑、硅化鈉、硫脲混合，攪拌加熱后加入環(huán)己六醇六磷酸酯，攪拌得混合物Ⅰ，再將表面活性劑、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯丙三氮唑加入去離子水中，加熱，加入乙酸乙烯酯，攪拌得混合物Ⅱ，將混合物Ⅰ和混合物Ⅱ混合，再加入剩余組分，加熱，攪拌均勻，得防銹液。本發(fā)明的防銹液可以延長防銹時(shí)間，改善防銹效果。
【專利說明】一種微乳型金屬防銹液及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種微乳型金屬防銹液及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬的銹蝕是生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題，金屬生銹不僅使金屬工件本身在外形、色 澤以及機(jī)械性能等方面受到破壞，而且使得產(chǎn)品的質(zhì)量下降，特別嚴(yán)重的還會(huì)使產(chǎn)品報(bào)廢， 2011年我國⑶P為7. 43萬億美元，而因銹蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2200?3700億美元，約 占全國GDP總值的3%?5%。為了減緩鋼鐵的銹蝕，將銹蝕造成的損失降到最低限度，人 們采取了很多防銹蝕措施，其中防銹液的使用則是應(yīng)用較廣、效果較明顯的一種。
[0003] 防銹液是一種超級高效的合成滲透劑，它能在金屬表面形成一層薄膜，防止金屬 銹蝕。根據(jù)組分的不同，防銹液分為油基防銹液和水基防銹液。
[0004] 油基防銹液是由基礎(chǔ)油、油溶性緩蝕劑和輔助添加劑等組成。油基防銹液可以在 金屬表面形成一層致密油膜，隔離空氣中的水、氧氣等起到防銹作用。但油基防銹液后續(xù)工 序需進(jìn)行除油，防銹油的去除難度相當(dāng)大，并且隨著石油資源日益緊張和環(huán)保意識的不斷 增強(qiáng)，再加上油質(zhì)不易分解等問題的存在，油基防銹液逐漸被替代。
[0005] 水基防銹液是由水溶性防銹劑、水溶性助劑、緩蝕劑和水等組成。水基防銹液是在 水溶液中加入一定量的防銹劑，以阻止化學(xué)或電化學(xué)作用的發(fā)生，生成不溶性鈍化膜層或 反應(yīng)膜層起防銹作用。但這類防銹液涂于金屬表面后，液膜易流淌，水分揮發(fā)后，還會(huì)在金 屬表面形成一層白霜，失去應(yīng)有的防銹效果，防銹性能達(dá)不到防銹油的效果。并且，傳統(tǒng)的 水基防銹液多含有亞硝酸鹽、重鉻酸鹽等成分，眾所周知，亞硝酸鹽類為致癌物質(zhì)，對操作 者的健康有危害，同時(shí)重鉻酸鹽成分因含有鉻等重金屬，對環(huán)境有害，也影響了金屬的性能 與質(zhì)量。
[0006] CN201210582603. 8公開了一種金屬表面防銹液，該防銹液由苯鉀酸鈉、亞硝酸鈉、 高分子復(fù)合增效活性劑、乙二胺四乙酸、三聚磷酸鈉、二鉀苯、聚乙二醇、尿素、甘油和水配 制而成；CN201410000991. 3公開了 一種微乳型水基金屬防銹液，該防銹液包括防銹劑、基 礎(chǔ)油、表面活性劑、緩蝕劑、穩(wěn)定劑、增稠劑、pH調(diào)節(jié)劑和去離子水。雖然已有很多防銹液產(chǎn) 品上市，但現(xiàn)有產(chǎn)品均存在除銹速度慢、防銹時(shí)間短、工作溫度高、槽液性能不穩(wěn)定等缺陷 以及除銹難以徹底和除銹后仍容易生銹等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種微乳型金屬防銹液及其制備方 法，該防銹液可以延長防銹時(shí)間，改善防銹效果。
[0008] -種微乳型金屬防銹液，以重量份計(jì)包括：基礎(chǔ)油5?12份，防銹劑2?7份，表 面活性劑3?9份，硅化鈉1?4份，硫脲2?7份，焦亞硫酸鈉2?6份，氮基三亞甲基磷 酸3?9份，苯并三氮唑1?5份，環(huán)己六醇六磷酸酯4?10份，乙酸乙烯酯2?7份，三 甲基氯化銨3?6份，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1?5份，瓊脂3?8份，去離子水8?15 份。
[0009] 傳統(tǒng)的水基金屬防銹液雖然有良好的冷卻性、安全性，但是成膜效果差，而本發(fā)明 的防銹液加入了適量基礎(chǔ)油做成膜劑，基礎(chǔ)油不僅是乳化劑和防銹劑的載體，并且能在金 屬表面形成均勻致密的保護(hù)膜，使得防銹劑分子的吸附膜更加緊密，也使得吸附不牢的防 銹劑分子不易脫附，從而加強(qiáng)了對水分子，氧等腐蝕介質(zhì)侵入的阻擋。本發(fā)明在防銹液中加 入的硅化鈉具有絡(luò)合作用，能增加原料在除油除銹中的滲透性，能顯著增強(qiáng)焦亞硫酸鈉的 除銹、除垢和祛除油功能，大大提高金屬表面的防銹處理效果。環(huán)己六醇六磷酸酯和三甲基 氯化銨配合，用于去除重金屬離子對酶的抑制作用，能消除促進(jìn)過氧化物分解的影響，對金 屬表面有保護(hù)、防氧化功能。乙酸乙烯酯是一種助劑，具有螯合致硬金屬離子的優(yōu)異性能， 同時(shí)還具有較大的堿性緩沖作用，利于酸性污垢的去除;氮基三亞甲基磷酸是一種有機(jī)合 成溶劑，也是一種清洗劑，可用于金屬的去油和防銹；甲基丙烯酸二甲氨基乙酯具有較強(qiáng)的 吸濕性，可從空氣中吸收水分，起到干燥和潤滑的作用；將上述原料復(fù)配，可使各原料功效 產(chǎn)生協(xié)同作用，改善潤滑性及增強(qiáng)防銹性能，而且更有利于金屬表面的吸附，起到有效地緩 蝕效果。從而達(dá)到有效延長金屬防銹時(shí)間，改善金屬防銹的實(shí)用效果。
[0010] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述微乳型金屬防銹液，以重量份計(jì)包括：基礎(chǔ)油9 份，防銹劑5份，表面活性劑6份，硅化鈉2份，硫脲5份，焦亞硫酸鈉4份，氮基三亞甲基磷 酸6份，苯并三氮唑3份，環(huán)己六醇六磷酸酯7份，乙酸乙烯酯5份，三甲基氯化銨5份，甲 基丙烯酸二甲氨基乙酯2份，瓊脂5份，去離子水12份。
[0011] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基礎(chǔ)油為機(jī)械油、植物油、白油、硅油或煤油中 的一種。
[0012] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述防銹劑為脂肪酸皂、磺酸鹽、醇胺類或硼酸鹽中 的一種。
[0013] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所以表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、對氨基苯磺酸鈉、 失水山梨醇脂肪酸酯或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種。
[0014] 上述微乳型金屬防銹液的制備方法，包括以下步驟：
[0015] 步驟1，將基礎(chǔ)油、防銹齊?、硅化鈉、硫脲混合，攪拌均勻，加熱至50?70°C，加入環(huán) 己六醇六磷酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物I ;
[0016] 步驟2,將表面活性劑、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯丙三氮唑加入水中，力口 熱至60?90°C，加入乙酸乙烯酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物II ;
[0017] 步驟3,將步驟1所得混合物I和步驟2所得混合物II混合，再加入三甲基氯化銨、 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和瓊脂，加熱至40?60°C，攪拌均勻，冷卻至室溫，得防銹液。
[0018] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟1中加熱過程在真空度0. 08?0. IMPa條件下 進(jìn)行。
[0019] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟2中加熱過程為程序升溫，每小時(shí)升溫10°C。
[0020] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3中攪拌過程的轉(zhuǎn)速為300?500rpm。
[0021] 本發(fā)明的防銹液液具有優(yōu)良的防銹功能，可在金屬表面產(chǎn)生較強(qiáng)的膜化作用并形 成保護(hù)膜，該保護(hù)膜嚴(yán)密、均勻，與金屬基體結(jié)合性強(qiáng)，不含結(jié)晶水，因此抗氧化性強(qiáng)，耐腐 蝕性好，而且與外層漆層結(jié)合性好，可廣泛用于汽車、機(jī)械、電器等行業(yè)中金屬表面的防銹 處理。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 實(shí)施例1
[0023] -種微乳型金屬防銹液，以重量份計(jì)包括：硅油7份，單乙醇胺硼酸鹽3份，十二烷 基苯磺酸鈉5份，硅化鈉2份，硫脲4份，焦亞硫酸鈉3份，氮基三亞甲基磷酸5份，苯并三 氮唑2份，環(huán)己六醇六磷酸酯5份，乙酸乙烯酯4份，三甲基氯化銨5份，甲基丙烯酸二甲氨 基乙酯2份，瓊脂5份，去離子水10份。
[0024] 上述微乳型金屬防銹液的制備方法，包括以下步驟：
[0025] 步驟1，將硅油、單乙醇胺硼酸鹽、硅化鈉、硫脲混合，攪拌均勻，在真空度0. OSMPa 條件下加熱至50°C，再加入環(huán)己六醇六磷酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物I ;
[0026] 步驟2,將十二烷基苯磺酸鈉、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯丙三氮唑加入水 中，程序升溫加熱至60°C (每小時(shí)升溫KTC )，再加入乙酸乙烯酯，攪拌均勻，冷卻至室溫， 得混合物II ;
[0027] 步驟3,將步驟1所得混合物I和步驟2所得混合物II混合，再加入三甲基氯化銨、 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和瓊脂，加熱至40°C，300rpm攪拌均勻，冷卻至室溫，得防銹液。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] -種微乳型金屬防銹液，以重量份計(jì)包括：煤油5份，硬脂酸鈉2份，對氨基苯磺酸 鈉3份，硅化鈉1份，硫脲2份，焦亞硫酸鈉2份，氮基三亞甲基磷酸3份，苯并三氮唑1份， 環(huán)己六醇六磷酸酯4份，乙酸乙烯酯2份，三甲基氯化銨3份，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1 份，瓊脂3份，去離子水8份。
[0030] 上述微乳型金屬防銹液的制備方法，包括以下步驟：
[0031] 步驟1，將硅油、單乙醇胺硼酸鹽、硅化鈉、硫脲混合，攪拌均勻，在真空度0. 09MPa 條件下加熱至55°C，再加入環(huán)己六醇六磷酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物I ;
[0032] 步驟2,將十二烷基苯磺酸鈉、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯丙三氮唑加入水 中，程序升溫加熱至70°C (每小時(shí)升溫KTC )，再加入乙酸乙烯酯，攪拌均勻，冷卻至室溫， 得混合物II ;
[0033] 步驟3,將步驟1所得混合物I和步驟2所得混合物II混合，再加入三甲基氯化銨、 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和瓊脂，加熱至45°C，350rpm攪拌均勻，冷卻至室溫，得防銹液。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] -種微乳型金屬防銹液，以重量份計(jì)包括：白油9份，石油磺酸鈉5份，司盤806 份，硅化鈉2份，硫脲5份，焦亞硫酸鈉4份，氮基三亞甲基磷酸6份，苯并三氮唑3份，環(huán)己 六醇六磷酸酯7份，乙酸乙烯酯5份，三甲基氯化銨5份，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯2份，瓊 脂5份，去尚子水12份。
[0036] 上述微乳型金屬防銹液的制備方法，包括以下步驟：
[0037] 步驟1，將硅油、單乙醇胺硼酸鹽、硅化鈉、硫脲混合，攪拌均勻，在真空度0. OSMPa 條件下加熱至60°C，再加入環(huán)己六醇六磷酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物I ;
[0038] 步驟2,將十二烷基苯磺酸鈉、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯丙三氮唑加入水 中，程序升溫加熱至70°C (每小時(shí)升溫KTC )，再加入乙酸乙烯酯，攪拌均勻，冷卻至室溫， 得混合物II ;
[0039] 步驟3,將步驟1所得混合物I和步驟2所得混合物II混合，再加入三甲基氯化銨、 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和瓊脂，加熱至50°C，400rpm攪拌均勻，冷卻至室溫，得防銹液。
[0040] 實(shí)施例4
[0041] 一種微乳型金屬防銹液，以重量份計(jì)包括：煤油10份，十二酸三乙醇胺鹽6份， AE0-38份，硅化鈉3份，硫脲6份，焦亞硫酸鈉5份，氮基三亞甲基磷酸7份，苯并三氮唑4 份，環(huán)己六醇六磷酸酯8份，乙酸乙烯酯5份，三甲基氯化銨4份，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 4份，瓊脂7份，去離子水12份。
[0042] 上述微乳型金屬防銹液的制備方法，包括以下步驟：
[0043] 步驟1，將硅油、單乙醇胺硼酸鹽、硅化鈉、硫脲混合，攪拌均勻，在真空度0. IMPa 條件下加熱至60°C，再加入環(huán)己六醇六磷酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物I ;
[0044] 步驟2,將十二烷基苯磺酸鈉、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯丙三氮唑加入水 中，程序升溫加熱至90°C (每小時(shí)升溫KTC )，再加入乙酸乙烯酯，攪拌均勻，冷卻至室溫， 得混合物II ;
[0045] 步驟3,將步驟1所得混合物I和步驟2所得混合物II混合，再加入三甲基氯化銨、 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和瓊脂，加熱至55°C，450rpm攪拌均勻，冷卻至室溫，得防銹液。
[0046] 實(shí)施例5
[0047] -種微乳型金屬防銹液，以重量份計(jì)包括：硅油12份，單乙醇胺硼酸鹽7份，司盤 809份，硅化鈉4份，硫脲7份，焦亞硫酸鈉6份，氮基三亞甲基磷酸9份，苯并三氮唑5份， 環(huán)己六醇六磷酸酯10份，乙酸乙烯酯7份，三甲基氯化銨6份，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯5 份，瓊脂8份，去離子水15份。
[0048] 上述微乳型金屬防銹液的制備方法，包括以下步驟：
[0049] 步驟1，將硅油、單乙醇胺硼酸鹽、硅化鈉、硫脲混合，攪拌均勻，在真空度0. OSMPa 條件下加熱至70°C，再加入環(huán)己六醇六磷酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物I ;
[0050] 步驟2,將十二烷基苯磺酸鈉、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯丙三氮唑加入水 中，程序升溫加熱至80°C (每小時(shí)升溫KTC )，再加入乙酸乙烯酯，攪拌均勻，冷卻至室溫， 得混合物II ;
[0051] 步驟3,將步驟1所得混合物I和步驟2所得混合物II混合，再加入三甲基氯化銨、 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和瓊脂，加熱至60°C，500rpm攪拌均勻，冷卻至室溫，得防銹液。
[0052] 性能測試：
[0053] 將實(shí)施例1至5所得防銹液進(jìn)行性能測定，并與市售產(chǎn)品作比較，市售產(chǎn)品是以亞 硝酸鹽為主要防銹劑的金屬防銹液。
[0054] 1.防銹試驗(yàn)
[0055] (1)將試片用紗布磨光，依次用汽油一汽油一乙醇一乙醇洗凈后吹干，待用。
[0056] (2)在燒杯中配制4%濃度的防銹液IOOmL,用圓頭玻璃棒蘸取已配好的溶液，在 已處理好的試片上滴5滴，每滴直徑為4?5mm，各滴間應(yīng)保持一定距離，不得連接。同時(shí)取 一試片作空白對照。
[0057] (3)配制1%的NaCl溶液，用噴霧器將其噴在滴好點(diǎn)的試片上。將試片晾干之后 放入濕潤槽中的瓷板上，蓋好濕潤槽蓋后，置于35 ± 2°C條件下靜置放置。
[0058] 試驗(yàn)期（一個(gè)月）滿后，觀察試片情況，結(jié)果如下：
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種微乳型金屬防銹液，其特征在于：以重量份計(jì)包括：基礎(chǔ)油5?12份，防銹劑 2?7份，表面活性劑3?9份，硅化鈉1?4份，硫脲2?7份，焦亞硫酸鈉2?6份，氮 基三亞甲基磷酸3?9份，苯并三氮唑1?5份，環(huán)己六醇六磷酸酯4?10份，乙酸乙烯酯 2?7份，三甲基氯化銨3?6份，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯1?5份，瓊脂3?8份，去離 子水8?15份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微乳型金屬防銹液，其特征在于：所述微乳型金屬防銹液以 重量份計(jì)包括：基礎(chǔ)油9份，防銹劑5份，表面活性劑6份，硅化鈉2份，硫脲5份，焦亞硫 酸鈉4份，氮基三亞甲基磷酸6份，苯并三氮唑3份，環(huán)己六醇六磷酸酯7份，乙酸乙烯酯5 份，三甲基氯化銨5份，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯2份，瓊脂5份，去離子水12份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微乳型金屬防銹液，其特征在于：所述基礎(chǔ)油為機(jī)械油、植 物油、白油、硅油或煤油中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微乳型金屬防銹液，其特征在于：所述防銹劑為脂肪酸皂、 磺酸鹽、醇胺類或硼酸鹽中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微乳型金屬防銹液，其特征在于：所以表面活性劑為烷基苯 磺酸鈉、對氨基苯磺酸鈉、失水山梨醇脂肪酸酯或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種。
6. 權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的微乳型金屬防銹液的制備方法，其特征在于：包括以 下步驟： 步驟1，將基礎(chǔ)油、防銹劑、硅化鈉、硫脲混合，攪拌均勻，加熱至50?70°C，加入環(huán)己六 醇六磷酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物I ; 步驟2,將表面活性劑、焦亞硫酸鈉、氮基三亞甲基磷酸、苯丙三氮唑加入去離子水中， 加熱至60?90°C，加入乙酸乙烯酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，得混合物II ; 步驟3,將步驟1所得混合物I和步驟2所得混合物II混合，再加入三甲基氯化銨、甲基 丙烯酸二甲氨基乙酯和瓊脂，加熱至40?60°C，攪拌均勻，冷卻至室溫，得防銹液。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微乳型金屬防銹液的制備方法，其特征在于：步驟1中加熱 過程在真空度0. 08?0. IMPa條件下進(jìn)行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微乳型金屬防銹液的制備方法，其特征在于：步驟2中加熱 過程為程序升溫，每小時(shí)升溫KTC。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微乳型金屬防銹液的制備方法，其特征在于：步驟3中攪拌 過程的轉(zhuǎn)速為300?500rpm。
【文檔編號】C23F11/00GK104313589SQ201410519787
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】張學(xué)平, 朱忠海 申請人:蘇州長盛機(jī)電有限公司