專利名稱：用于金屬組件的防腐蝕劑的制作方法
用于金屬組件的防腐蝕劑本發(fā)明涉及一種用于金屬組件的防腐蝕組合物(防腐蝕劑)。金屬組件(特別是鐵含量高的組件，例如鋼組件)上的防腐蝕涂層應(yīng)當(dāng)能保護(hù)該組件免受氧化腐蝕并且是環(huán)境相容的。此外，對(duì)于用于制造金屬組件上防腐蝕涂層的防腐蝕組合物，通常要求它在金屬組件安裝在機(jī)器或設(shè)備中之后不受影響，也不需要在安裝之前去除，因?yàn)檫@樣是費(fèi)力的、不希望得到的。因此，對(duì)于用于單個(gè)組件的水性潤(rùn)滑劑組合物，還需要防腐蝕組合物或防腐蝕涂層與這種潤(rùn)滑劑組合物是相容的，如印刷出版物W02007/098523A2中所公開(kāi)的內(nèi)容。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，防腐蝕涂層大部分由含油的、油基或脂肪基涂層組成。這些涂層通常是石蠟族的、環(huán)烷族的或芳香族的礦物油，甚至是合成的或自然存在的脂肪或油脂。這些已知的防腐蝕涂層用來(lái)密封組件表面，通過(guò)油脂或脂肪層使其免受濕氣和氧化侵蝕。在以這種方式保護(hù)的組件安裝過(guò)程中或安裝之后，很多情況下所述防腐蝕涂層是有害的，并且是不希望的。因此，在安裝之前，所述組件通常要經(jīng)受去油脂和清洗的費(fèi)時(shí)費(fèi)力的過(guò)程。這不僅會(huì)帶來(lái)相當(dāng)大的環(huán)境污染，也明顯增加了成本。包括羧酸和膦酸酯的含水防腐蝕組合物也是現(xiàn)有技術(shù)已知的。這種防腐蝕組合物能延遲對(duì)金屬組件的氧化侵蝕，但與水性潤(rùn)滑劑組合物不相容或不能充分相容。從印刷公開(kāi)出版物JP2003013263A中可知一種用于鋼組件的水性防腐蝕組合物。 這樣印刷公開(kāi)出版物公開(kāi)了一種水基防腐蝕組合物。除了水和添加劑如表面活性劑和增稠劑，例如高嶺土、粘土或云母以外，這種水基防腐蝕組合物還包括能提供防腐蝕保護(hù)的顏料。所述顏料由磷酸鹽，如磷酸鋅或磷酸鎂組成，平均粒徑最大為3 μ m。根據(jù)該公開(kāi)出版物的教導(dǎo)，選擇平均粒徑小的顏料以使該顏料不凝聚。這種防腐蝕組合物的防腐蝕作用本質(zhì)上是基于該顏料的效果，不足以提供持續(xù)的防蝕保護(hù)。但是，不管是否是小粒徑都不能排除顏料凝聚的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供一種前述類型的防腐蝕組合物，它能提供金屬組件的良好涂層，即使是油浸的或涂脂的金屬組件，其中所述防腐蝕組合物或由其制得的防腐蝕涂層既不需要在安裝所述組件之前去除，也不會(huì)在安裝后受影響，并且所述防腐蝕組合物或由其制得的防蝕涂層表現(xiàn)出很好的防腐蝕保護(hù)，對(duì)環(huán)境友好并與水性潤(rùn)滑液相容。采用包含以下組分(重量百分比)的防腐蝕組合物達(dá)到本發(fā)明目的a)大于 50%水；b)表面活性劑；C)硼酸衍生物；d)片狀或桿狀填料；e)任選的粘合劑；f)任選的羧酸鹽。本發(fā)明的防腐蝕組合物的優(yōu)點(diǎn)具體是用這種組合物可以制造具有雙重防蝕效果的金屬組件的水性防腐蝕涂層。首先，顆粒具有很高縱橫比(即高的顆粒直徑或顆粒長(zhǎng)度與顆粒厚度比)的所述片狀或桿狀填料密封所述組件。由于這些顆粒在表面上的積聚產(chǎn)生了對(duì)與涂覆表面接觸的腐蝕作用物質(zhì)很長(zhǎng)的擴(kuò)散程。這樣得到了物理上有效的防腐蝕機(jī)制。第二，提供了硼酸衍生物，例如硼酸酐與三乙醇胺的反應(yīng)產(chǎn)物，這樣也得到了化學(xué)上有效的防腐蝕機(jī)制。具體地說(shuō)，現(xiàn)已表明，與提供的填料結(jié)合可以制得沒(méi)有或只有很少量的空氣之類氣體毛細(xì)管道的防腐蝕涂層，所述涂覆表面也是以化學(xué)方式得到保護(hù)。因此，所述表面不僅防擴(kuò)散的，也是化學(xué)上鈍化的。本發(fā)明防腐蝕組合物的優(yōu)點(diǎn)還在于它是與水性或含水潤(rùn)滑液或冷卻液充分相容的，其中對(duì)于水性潤(rùn)滑液，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)通過(guò)防腐蝕涂層形式的本發(fā)明防腐蝕組合物與水性潤(rùn)滑液的共同作用，提高了潤(rùn)滑效果，這是因?yàn)楸景l(fā)明的防腐蝕組合物降低了摩擦系數(shù)。在本發(fā)明的范圍中，為了得到盡可能緊密，沒(méi)有或基本上沒(méi)有毛細(xì)管道的防腐蝕涂層，優(yōu)選的是該防腐蝕組合物包括片狀填料。特別合適的填料選自下組石墨、云母、六方氮化硼、滑石、高嶺土和鐵云母。在這一方面，也已證明所述片狀填料的平均顆粒直徑小于 15 μ m是有利的，優(yōu)選小于10 μ m，更優(yōu)選小于7. 5 μ m。平均顆粒直徑優(yōu)選為0. 5至5. 0 μ m。原則上，能降低表面張力的任何物質(zhì)都能用作表面活性劑。為了降低靜態(tài)和動(dòng)態(tài)表面張力，當(dāng)潤(rùn)濕含油脂或含脂肪的表面時(shí)優(yōu)選使用炔屬衍生物，優(yōu)選使用乙炔二醇。這類表面活性劑或潤(rùn)濕劑具有良好的潤(rùn)濕能力，而不需擔(dān)心毒性或?qū)Νh(huán)境有害的問(wèn)題。此外， 即使沒(méi)有說(shuō)明所述防腐蝕組合物中炔屬衍生物組分與其它活性防蝕組分的相互作用，使用乙炔衍生物也能使要生產(chǎn)的防腐蝕組合物有特別高的防腐蝕作用。選自多糖的粘合劑可與所述防腐蝕組合物混合來(lái)改善粘附和耐磨性能。此外，現(xiàn)已證明在本發(fā)明的防腐蝕組合物中提供羧酸鹽是有益的，該羧酸鹽選自下組硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、油酸鋅、油酸鈣和油酸鋁。根據(jù)以上描述，本發(fā)明的防腐蝕組合物基本上不含磷酸鹽，因此具有環(huán)境相容性方面的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。為了改進(jìn)與水性潤(rùn)滑劑組合物的相容性，所述防腐蝕組合物也可以包括超過(guò) 80%，優(yōu)選超過(guò)90%的水。所述填料的含量可以在很寬的范圍內(nèi)按需要選擇。能確保高防腐蝕保護(hù)作用，同時(shí)能使所述防腐蝕劑容易加工或容易沉積在金屬組件上的優(yōu)選范圍是0. 5至30%，優(yōu)選 0. 5 至 5. 0%。所述防腐蝕組合物中表面活性劑的量?jī)?yōu)選為0. 1至2. 0%。所述表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)在這一范圍內(nèi)能充分地發(fā)揮。在某些情況下，采用較低濃度的表面活性劑得不到期望的作用效果。濃度高于2.0%也是不利的。為了以最好的方式達(dá)到所期望的化學(xué)防腐蝕作用，優(yōu)選添加0. 5至10%硼酸衍生物，例如硼酸酐和三乙醇胺的反應(yīng)產(chǎn)物或其它的硼酸胺酯。根據(jù)本發(fā)明防腐蝕組合物的優(yōu)點(diǎn)，所述組合物優(yōu)選用于鋼合金制成的組件。所述防腐蝕組合物可以采用任意技術(shù)，特別是采用浸漬組件或在所述組件上噴涂防蝕組合物來(lái)施用。以下用示例性的實(shí)施方式更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。實(shí)施例1在裝配有溶解盤(pán)的攪拌容器中放置90. 5升軟化水，并加入0. 5g乙炔二醇。然后在其中溶解3. ^g甲基纖維素(郝普勒(H0ppler)粘度300mPas，2%濃度)。接著，加入2. Okg石墨(d5(1 4. 0 μ m，99. 5%碳)和3. 5kg用硼酸酐和三乙醇胺反應(yīng)制得的硼酸衍生物。 再用分散裝置使該混合物均勻化。均勻化之后，用制得的防腐蝕組合物噴涂鋼組件或?qū)摻M件浸漬在防腐蝕組合物中。干燥之后，形成了緊實(shí)密封的涂層，保護(hù)所述零件不受氧化侵蝕，并能與水性潤(rùn)滑劑組合物很好的相容。實(shí)施例2采用實(shí)施例1中的方法，將2. Okg聚乙烯醇(充分水解，郝普勒粘度30mPaS，2%濃度)溶解于92.0升軟化水中，并加入0. 5kg乙炔二醇。接著，加入2. 5kg石墨(d50 4.0 ym, 99. 5%碳)、2. Okg硬脂酸鋅和1. Okg硼酸衍生物(按照實(shí)施例1方法制備)。制備得到的防腐蝕組合物按照實(shí)施例1的方式使用。實(shí)施例3按照實(shí)施例1中的方法，將0. 5kg乙炔二醇加入90. 0升軟化水中。再將3. 5kg甲基纖維素(郝普勒粘度300mPas，2%濃度)溶解其中。再加入2. 5kg云母粉末(d5C1 2. 0 μ m)， 將3. 5kg硼酸衍生物(如實(shí)施例1中所制備)溶解。所述防蝕組合物按照實(shí)施例1的方式使用。
權(quán)利要求
1.一種防腐蝕組合物，包括(以重量百分比計(jì))a)大于50%的水；b)表面活性劑；c)硼酸衍生物；d)片狀或桿狀填料；e)任選的粘合劑；f)任選的羧酸鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的防腐蝕組合物，其特征在于，它包括片狀填料。
3.如權(quán)利要求2所述的防腐蝕組合物，其特征在于所述片狀填料選自下組石墨、云母、六方氮化硼、滑石、高嶺土和鐵云母。
4.如權(quán)利要求3所述的防腐蝕組合物，其特征在于，所述片狀填料的平均顆粒直徑小于15 μ m,優(yōu)選小于10 μ m,更優(yōu)選小于7. 5 μ m。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物，其特征在于，所述表面活性劑是炔屬衍生物。
6.如權(quán)利要求5中所述的防腐蝕組合物，其特征在于，所述炔屬衍生物是乙炔二醇。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物，其特征在于，它包括選自多糖的粘合劑。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物，其特征在于，它包括選自下組的羧酸鹽硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、油酸鋅、油酸鈣和油酸鋁。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物，其特征在于，所述組合物基本不含磷酸鹽。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物，其特征在于，它包括大于80%，優(yōu)選大于90%的水。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物，其特征在于，包括0.5至30%的填料。
12.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物，其特征在于，包括0.1至2. 0%的表面活性劑。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物，其特征在于，包括0.5至10%的硼酸衍生物，優(yōu)選硼酸酐與三乙醇胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
14.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物作為防腐蝕涂層用于合金鋼制作的組件的用途。
15.如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的防腐蝕組合物與水性潤(rùn)滑液的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于金屬組件的抗腐蝕劑。為了提供一種環(huán)境相容的抗蝕劑，所述抗蝕劑能用于金屬組件而不需在安裝前將抗腐蝕劑去除，即使在油性表面也能形成良好的涂層，具有很好的抗蝕效果并且與水性潤(rùn)滑劑組合物也是相容的，本發(fā)明提供了一種防腐蝕劑，它包括(重量百分比計(jì))a)大于50％的水；b)表面活性劑；c)硼酸衍生物；d)片狀或桿狀填料；e)任選的粘合劑；f)任選的羧酸鹽。
文檔編號(hào)C09K5/20GK102177228SQ200980140574
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者F·邁爾, W·亨德?tīng)?申請(qǐng)人:馬格納斯泰爾汽車技術(shù)兩合公司