CN107904611A - 防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂及其制备方法 - Google Patents

防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，各原料组份按重量百分比计算，其成分含量如下：螯合剂0.1‑5份，碱性保持剂3‑10份，脂肪醇聚氧乙烯醚3‑15份，脂肪醇烷氧基化合物2‑5份，两性表面活性剂2‑6份，防锈剂2‑10份，醇醚溶剂2‑10份，增溶剂1‑8份，消泡剂0.1‑0.2份，余量为水。并公开了其制备方法。本发明属于环保型清洗剂且废水容易处理。配方体系中几乎不含无机盐类和偏硅酸盐，因此烘干后残留低不会产生白色残留物。整个体系为水溶性，相比油性防锈剂更易于清理。烷基二丙胺类化合物与其他三种防锈剂配合，可形成一层密集的单分子层吸附膜，不但对大气腐蚀有效，而且对存在残液的叠放部位同样有效。

Description

防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂及其制备方法，属于工业介质技术领域。
背景技术
金属零部件加工过程中不可避免的要用到金属加工油(例如淬火油、磨削油、切削油等)和金属加工液(轧制液、切削液等)。因此进入下一道加工工序前需要对工件进行清洗和工序间防锈，否则会对下道工序产生交叉污染和生锈。目前大多数零部件生产商还是采取清洗后再用防锈剂进行防锈的措施防止生锈，往往不能将工件完全烘干即进入储存。对于一些尺寸较小的工件(例如轴承配件、齿轮等)在储存过程中需要叠放，实际储存过程中叠放部位比其他部位更容易生锈或产生叠印，因为叠放部位的腐蚀是一种电化学腐蚀，由于氧气的浓度不同，与直接暴露在大气环境下的其他部位的生锈机理并不相同。
目前市面上大多数清洗防锈剂或防锈剂都含有亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐或磷酸酯等不环保的成份或者含有易导致残留的偏硅酸盐，而且对叠放部位的防锈关注较少。如公开号CN103710720A的中国专利“一种长寿命的水基除油防锈清洗剂”，采用非离子表面活性剂、脂肪酸酰胺类开发的防锈清洗剂，不含亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐和硅酸盐等不环保的成份，但未对叠放部位的防锈做针对性设计。如公开号CN104451736A的中国专利“一种长效防锈清洗剂及其使用方法”，采用偏硅酸钠、三乙醇胺，表面活性剂开发的一款清洗防锈剂，含有硅酸盐易导致清洗后的残留问题，未对叠放部位的防锈做针对性设计。如公开号CN104651871A的中国专利“一种金属制品防锈清洗剂”，采用阴离子表面活性剂，多元醇磷酸酯，甘醇酸，甲苯酸，硼酸单乙醇胺酯等开发的一款防锈清洗剂，含有磷酸酯类易导致水体富营养化，未对叠放部位的防锈做针对性设计。如公开号CN107059025A的中国专利“一种具有防锈功能的金属清洗剂”，采用非离子表面活性剂，硅酸钠，硅酸钾，焦磷酸钾，苯并三氮唑开发的一款防锈清洗剂，含有硅酸盐和磷酸盐且未对叠放部位的防锈做针对性设计。
因此从环保和低残留的角度，一款不含亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐等不环保成份，不含易导致残留的硅酸盐，而且能够抑制叠放部位生锈的清洗防锈剂，不但能够减轻废水排放的成本而且能够减少金属零部件存放过程中叠放部位生锈的风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，不含亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐等不环保成份，不含易导致残留的硅酸盐，而且能有效抑制叠加面生锈。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，各原料组份按重量百分比计算，其成分含量如下：
其中防锈剂中包含有烷基丙二胺衍生物、脂肪酸胺盐、硼酸酯以及苯并三氮唑，烷基丙二胺衍生物的结构如下：
其中R为饱和烷基链或不饱和烷基链，R’为-CH2CH2CH2NH2或者H；
脂肪醇烷氧基化合物的结构式如下：
其中R为碳6-18饱和烷基链，n为2-10，m为3-15。
优选的，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸、聚天冬氨酸中的一种或数种。
优选的，所述碱性保持剂为单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二甘醇胺、2-胺基-2甲基-1-丙醇中的一种或数种。
优选的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚为环氧乙烷数5-9的格尔伯特碳十醇聚氧乙烯醚、环氧乙烷数6-9且直链碳9-11的脂肪醇聚氧乙烯醚、环氧乙烷数5-9且直链碳10-12的脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或数种。
优选的，所述两性表面活性剂为烷基氧化铵，尤其是月桂基氧化铵。
优选的，所述脂肪酸胺盐为癸二酸三乙醇胺盐、月桂二酸三乙醇胺盐、酰胺己酸三乙醇胺盐或异构酸三乙醇胺盐；硼酸酯为硼酸单乙醇胺酯和/或硼酸三乙醇胺酯。
优选的，所述醇醚溶剂为丙二醇丁醚和/或二丙二醇丁醚。
优选的，所述增溶剂为烷基胺基双丙酸酯。
优选的，所述消泡剂为乳化硅油、改性二甲基硅烷或聚醚。
本发明还公开了上述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂的制备方法，其步骤为：在水中，先加入螯合剂、碱性保持剂、增溶剂、两性表面活性剂、醇醚溶剂后混合均匀，再加入防锈剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇烷氧基化物后混合均匀，最后加入消泡剂混合均匀。
相比于现有技术，本发明技术方案具有的有益效果为：
(1)由于不含亚硝酸盐，磷酸盐、磷酸酯和铬酸盐等物质，故属于环保型清洗剂且废水容易处理。
(2)配方体系中几乎不含无机盐类和偏硅酸盐，因此烘干后残留低不会产生白色残留物。
(3)整个体系为水溶性，相比油性防锈剂更易于清理。
(4)所用的脂肪醇聚氧乙烯醚与脂肪醇烷氧基化物搭配使整个配方体系具有低泡效果，尤其是在适当加热的情况下。
(5)复配的防锈剂中，烷基二丙胺类化合物与其他三种防锈剂配合，可形成一层密集的单分子层吸附膜，附着在金属零部件表面，不但对大气腐蚀有效，而且对存在残液的叠放部位同样有效。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为0.2份葡萄糖酸钠、0.3份柠檬酸、0.5份聚天冬氨酸的混合物；碱性保持剂是3份异丙醇胺、2份三乙醇胺、2份单乙醇胺的混合物；脂肪醇聚氧乙烯醚是1份碳9-11脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数9)和2份格尔伯特C10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数9)的混合物；脂肪醇烷氧基化物是碳12-14脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为4份油烯基丙二胺、1份癸二酸、1份硼酸单乙醇胺酯、2份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF40，消泡剂为乳化硅油。
实施例2
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为柠檬酸；碱性保持剂是1份2-胺基-2甲基-1-丙醇、5份三乙醇胺、3份单乙醇胺的混合物；脂肪醇聚氧乙烯醚是碳10-12脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数5)；脂肪醇烷氧基化物是碳10-12脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为2份牛油烷基二亚丙三胺、2份癸二酸、2份酰胺己酸三乙醇胺盐、2份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF 70，消泡剂为乳化硅油。
实施例3
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂是柠檬酸；碱性保持剂是2份二甘醇胺、1份三乙醇胺、4份单乙醇胺的混合物；脂肪醇聚氧乙烯醚是格尔伯特碳10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数7)；脂肪醇烷氧基化物是碳10-12脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为4份十二烷基二亚丙三胺、1份癸二酸、1份硼酸单乙醇胺酯、2份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为二丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF 70，消泡剂为乳化硅油。
实施例4
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为乙二胺四乙酸；碱性保持剂是单乙醇胺；脂肪醇聚氧乙烯醚是10份碳9-11脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数6)和5份格尔伯特C10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数9)的混合物；脂肪醇烷氧基化物是碳12-14脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为3份十二烷基二亚丙三胺、1份癸二酸、1份硼酸单乙醇胺酯、2份硼酸三乙醇胺酯、3份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为4份丙二醇丁醚与6份二丙二醇丁醚的混合物；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF 40，消泡剂为改性二甲基硅烷。
实施例5
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为1份柠檬酸和1份乙二胺四乙酸；碱性保持剂是三乙醇胺；脂肪醇聚氧乙烯醚是1份碳9-11脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数7)、1份格尔伯特C10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数5)、1份碳10-12的脂肪醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数8)的混合物；脂肪醇烷氧基化物是碳10-12脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为1份十二烷基二亚丙三胺、4份酰胺己酸三乙醇胺盐、2份硼酸单乙醇胺酯、1份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为二丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMALF 40，消泡剂为乳化硅油。
实施例6
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为葡萄糖酸钠；碱性保持剂是异丙醇胺；脂肪醇聚氧乙烯醚是2份碳10-12脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数6)和2份格尔伯特C10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数7)的混合物；脂肪醇烷氧基化物是碳13-15脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为0.5份油烯基丙二胺、0.5份癸二酸三乙醇胺盐、0.8份硼酸单乙醇胺酯、0.2份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF 40，消泡剂为聚醚。
实施例7
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为聚天冬胺酸；碱性保持剂是二甘醇胺；脂肪醇聚氧乙烯醚是2份碳10-12脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数6)和1份格尔伯特C10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数5)的混合物；脂肪醇烷氧基化物是碳13-15脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为3份油烯基丙二胺、2份癸二酸三乙醇胺盐、2份硼酸单乙醇胺酯、1份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF40，消泡剂为聚醚。
实施例8
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为乙二胺四乙酸；碱性保持剂是2-胺基-2甲基-1-丙醇；脂肪醇聚氧乙烯醚是4份碳9-11脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数8)和2份格尔伯特C10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数5)的混合物；脂肪醇烷氧基化物是碳13-15脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为2份油烯基丙二胺、2份癸二酸三乙醇胺盐、1份硼酸单乙醇胺酯、3份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为二丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF 40，消泡剂为聚醚。
实施例9
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为乙二胺四乙酸；碱性保持剂是2-胺基-2甲基-1-丙醇；脂肪醇聚氧乙烯醚是3份碳9-11脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数8)和9份格尔伯特C10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数7)的混合物；脂肪醇烷氧基化物是碳13-15脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为1份油烯基丙二胺、1份癸二酸三乙醇胺盐、2份硼酸单乙醇胺酯、2份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为二丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF 40，消泡剂为聚醚。
实施例10
一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其中各原料组份按重量百分比计算，其组成及含量如下：
其中，螯合剂为乙二胺四乙酸；碱性保持剂是2-胺基-2甲基-1-丙醇；脂肪醇聚氧乙烯醚是4份碳9-11脂肪醇乙烯醚(环氧乙烷数8)和6份格尔伯特C10醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷数5)的混合物；脂肪醇烷氧基化物是碳13-15脂肪醇烷氧基化物；两性表面活性剂为月桂基氧化铵；防锈剂为2份油烯基丙二胺、2份癸二酸三乙醇胺盐、2份硼酸单乙醇胺酯、2份苯并三氮唑的混合物；醇醚溶剂为二丙二醇丁醚；增溶剂为烷基胺基双丙酸酯AMA LF 40，消泡剂为聚醚。
上述实施例所得的环保、低残留、低泡、防止叠加面生锈的清洗防锈剂的性能指标见表1。
表1防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂性能指标
由上表可知，本发明的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂在正常储存条件下稳定性良好。原液稀释20倍后，数据显示本发明的清洗、低泡、单片防锈、叠片防锈、残留性能具有优越性能。

Claims (10)

1.一种防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：各原料组份按重量百分比计算，其成分含量如下：
其中防锈剂中包含有烷基丙二胺衍生物、脂肪酸胺盐、硼酸酯以及苯并三氮唑，烷基丙二胺衍生物的结构如下：
其中R为饱和烷基链或不饱和烷基链，R’为-CH2CH2CH2NH2或者H；
脂肪醇烷氧基化合物的结构式如下：
其中R为碳6-18饱和烷基链，n为2-10，m为3-15。
2.根据权利要求1所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：所述螯合剂为乙二胺四乙酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸、聚天冬氨酸中的一种或数种。
3.根据权利要求1所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：所述碱性保持剂为单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二甘醇胺、2-胺基-2甲基-1-丙醇中的一种或数种。
4.根据权利要求3所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚为环氧乙烷数5-9的格尔伯特碳十醇聚氧乙烯醚、环氧乙烷数6-9且直链碳9-11的脂肪醇聚氧乙烯醚、环氧乙烷数5-9且直链碳10-12的脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或数种。
5.根据权利要求1所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：所述两性表面活性剂为烷基氧化铵。
6.根据权利要求1所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：所述脂肪酸胺盐为癸二酸三乙醇胺盐、月桂二酸三乙醇胺盐、酰胺己酸三乙醇胺盐或异构酸三乙醇胺盐；硼酸酯为硼酸单乙醇胺酯和/或硼酸三乙醇胺酯。
7.根据权利要求1所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：所述醇醚溶剂为丙二醇丁醚和/或二丙二醇丁醚。
8.根据权利要求1所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：所述增溶剂为烷基胺基双丙酸酯。
9.根据权利要求1所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂，其特征在于：所述消泡剂为乳化硅油、改性二甲基硅烷或聚醚。
10.权利要求1-9中任一种所述的防止叠加面生锈的环保、低残留清洗防锈剂的制备方法，其特征在于：具体步骤为：在水中，先加入螯合剂、碱性保持剂、增溶剂、两性表面活性剂、醇醚溶剂后混合均匀，再加入防锈剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇烷氧基化物后混合均匀，最后加入消泡剂混合均匀。
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