CN107936806A - 一种环保型水基防锈剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型水基防锈剂，包括下列重量百分比的成分组成：非离子表面活性剂1％‑2％，水溶性有机醇胺10％‑25％，多元羧酸5％‑15％，缓蚀剂1％‑10％，成膜剂1％‑5％，消泡剂0.1％‑0.5％，增溶剂1％‑5％，其余为去离子水，上述各组分用量之和为100％；本发明与现有技术相比，本产品中不含有亚硝酸盐、磷和硼等有害物质，是一种环保型水基防锈剂；通过水溶性有机醇胺和多元羧酸交联形成此环保型水基防锈剂的主体，配合成膜剂的使用从而获得良好的防锈性能；通过增溶剂和非离子表面活性剂的配合使用，从而增强了此环保型水基防锈剂的稳定性能，获得一种稳定性强且分布均匀的黄色透明液体。

Description

一种环保型水基防锈剂
技术领域
本发明涉及防锈试剂领域，具体涉及一种环保型水基防锈剂。
背景技术
腐蚀是金属由于与环境介质的反应所引起的破坏或其性能的变质。在生产过程中与有机介质、酸碱介质接触等，都将不可避免的会使金属发生腐蚀，造成产品的质量隐患。金属加工件在生产加工及运输的过程中，也很容易生锈，这些隐患的解决都需要使用防锈产品，即在金属表面形成一层薄膜，防止金属锈蚀的化学品。
所谓锈是由于氧和水作用在金属表面生成氧化物和氢氧化物的混合物，铁锈是红色的，铜锈是绿色的，而铝和锌的锈称白锈。机械在运行和贮存中很难不与空气中的氧、湿气或其它腐蚀性介质接触，这些物质在金属表面将发生电化学腐蚀而生锈，要防止锈蚀就得阻止以上物质与金属接触。
防锈工序一般分为工序间防锈和产品封存防锈。工序间防锈要使零件在后序的加工过程中没有锈蚀，且表面防锈膜要容易清洗，可选择使用水基防锈剂或防锈油。水基防锈剂无毒或毒性很小，没有气味或气味较小，不会燃烧，使用该类产品的金属工件在进入下一道工序前无需清洗或者仅需要简单清洗，大大简化了处理工序，提高了效率，加上用水取代了有机溶剂，环保、防火、对操作人员危害小，但相对于防锈油来说，水基防锈剂的防锈周期较短(通常在一个月以内)，因此无法满足工序间放置时间较长的零件。防锈油的防锈周期通常约1年，可保证工序间放置时间较长的零件不锈蚀，但防锈油使用成本高，零件进入下一工序前需将防锈油膜清洗干净，耗时耗力，并且闪点低，易燃，含芳香烃、铅等对人体有害的致癌物质，使用中有挥发性气体产生，污染环境，有害于人的身体健康。
综合各方面考虑，水基防锈剂在市场上比防锈油更受欢迎，然而目前市场上所拥有长效水基防锈剂大部分都含有亚硝酸盐、磷、硼等有害物质，使用之后对人体的危害比较大，容易导致人体患上多种疾病。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种环保型水基防锈剂，以解决现有技术中，水基防锈剂不环保且防锈时间短的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种环保型水基防锈剂，包括下列重量百分比的成分组成：
上述各组分用量之和为100％。
优化的，所述水溶性有机醇胺为一乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的至少一种或多种。
优化的，所述水溶性有机醇胺为一乙醇胺与三乙醇胺的混合物。
优化的，所述多元羧酸为十一碳一元酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、癸二酸、新癸酸、异壬酸、异构脂肪酸、聚氧乙烯二甘油酸中的至少一种或多种。
优化的，所述多元羧酸为十二碳二元酸、癸二酸与异构脂肪酸的混合物。
优化的，所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、环氧乙烷加成物、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺衍生物中的至少一种或多种。
优化的，所述成膜剂为水性聚氨酯、多聚羧酸、脂肪酸酰胺中的至少一种或多种。
优化的，所述缓蚀剂为硅酸盐、二甲基硅烷、钼酸盐、苯并三氮唑中的至少一种或多种。
优化的，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种或多种；
优化的，所述增溶剂为烯基琥珀酸酐、有机长链羧酸、十二烷基苯磺酸盐中的至少一种或多种。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本产品中不含有亚硝酸盐、磷和硼等有害物质，是一种环保型水基防锈剂；
2、通过水溶性有机醇胺和多元羧酸交联形成此环保型水基防锈剂的主体，配合成膜剂的使用从而获得良好的防锈性能；
3、通过增溶剂和非离子表面活性剂的配合使用，从而增强了此环保型水基防锈剂的的稳定性能，获得一种一种稳定性强且分布均匀的黄色透明液体。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明环保型水基防锈剂在重庆某公司的实验室内进行制备：
实施例1
步骤一：依次称取2kg脂肪酸甲酯乙氧基化物、8kg三乙醇胺、15kg一乙醇胺、8kg十二碳二元酸、4kg癸二酸、3kg异构脂肪酸、5kg水性聚氨酯、2kg硅酸盐、1kg苯并三氮唑、0.2kg聚二甲基硅氧烷、1kg烯基琥珀酸酐和50.8kg去离子水；
步骤二：将称量好的三乙醇胺、一乙醇胺、十二碳二元酸、癸二酸和异构脂肪酸加入溶解槽中，然后向溶解槽中加入其中的10kg去离子水，将溶解槽内的温度加热到80℃-90℃，采用60-80r/min的搅拌速度进行搅拌，使各组分完全溶解；
步骤三：然后将剩余的去离子水加入到溶解槽中，再将称量好的脂肪酸甲酯乙氧基化物、水性聚氨酯、硅酸盐、苯并三氮唑、聚二甲基硅氧烷和烯基琥珀酸酐加入到溶解槽中，不断的搅拌使各个组分完全溶解。
实施例2
步骤一：依次称取0.5kg壬基酚聚氧乙烯醚、0.5kg辛基酚聚氧乙烯醚、10kg异丙醇胺、5kg聚氧乙烯二甘油酸、0.5kg多聚羧酸、0.5kg脂肪酸酰胺、1kg钼酸盐、0.05kg高碳醇脂肪酸酯复合物、0.05kg聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、0.5kg有机长链羧酸、0.5kg十二烷基苯磺酸盐和80.9kg去离子水；
步骤二：将称量好的异丙醇胺和聚氧乙烯二甘油酸加入溶解槽中，然后向溶解槽中加入其中的10kg去离子水，将溶解槽内的温度加热到80℃-90℃，采用60-80r/min的搅拌速度进行搅拌，使各组分完全溶解；
步骤三：然后将剩余的去离子水加入到溶解槽中，再将称量好的壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、多聚羧酸、脂肪酸酰胺、钼酸盐、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、有机长链羧酸和十二烷基苯磺酸盐加入到溶解槽中，不断的搅拌使各个组分完全溶解。
实施例3
步骤一：依次称取0.5kg环氧乙烷加成物、0.5kg失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、0.5kg烷基醇酰胺衍生物、5kg一乙醇胺、5kg三乙醇胺、7kg异丙醇胺、5kg新癸酸、5kg异壬酸、2kg硅酸盐、3kg二甲基硅烷、3kg多聚羧酸、0.3kg聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、2kg有机长链羧酸、1kg十二烷基苯磺酸盐和60.2kg去离子水；
步骤二：将称量好的一乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、新癸酸和异壬酸加入溶解槽中，然后向溶解槽中加入其中的10kg去离子水，将溶解槽内的温度加热到80℃-90℃，采用60-80r/min的搅拌速度进行搅拌，使各组分完全溶解；
实施例4
步骤一：依次称取1kgC12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚、1kg脂肪酸甲酯乙氧基化物、12kg三乙醇胺、13kg异丙醇胺、7kg十一碳一元酸、8kg聚氧乙烯二甘油酸、3kg二甲基硅烷、3kg钼酸盐、4kg苯并三氮唑、5kg脂肪酸酰胺、0.2kg乳化硅油、0.3kg高碳醇脂肪酸酯复合物、5kg有机长链羧酸和37.5kg去离子水；
步骤二：将称量好的三乙醇胺、异丙醇胺、十一碳一元酸和聚氧乙烯二甘油酸加入溶解槽中，然后向溶解槽中加入其中的10kg去离子水，将溶解槽内的温度加热到80℃-90℃，采用60-80r/min的搅拌速度进行搅拌，使各组分完全溶解；
步骤三：然后将剩余的去离子水加入到溶解槽中，再将称量好的C12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、二甲基硅烷、钼酸盐、苯并三氮唑、脂肪酸酰胺、乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物和有机长链羧酸加入到溶解槽中，不断的搅拌使各个组分完全溶解。
实施例5
步骤一：依次称取2kg脂肪酸甲酯乙氧基化物、8kg三乙醇胺、15kg异丙醇胺、8kg十二碳二元酸、4kg聚氧乙烯二甘油酸、3kg异构脂肪酸、5kg水性聚氨酯、2kg硅酸盐、1kg苯并三氮唑、0.2kg聚二甲基硅氧烷、1kg烯基琥珀酸酐和50.8kg去离子水；
步骤二：将称量好的三乙醇胺、异丙醇胺、十二碳二元酸、聚氧乙烯二甘油酸和异构脂肪酸加入溶解槽中，然后向溶解槽中加入其中的10kg去离子水，将溶解槽内的温度加热到80℃-90℃，采用60-80r/min的搅拌速度进行搅拌，使各组分完全溶解；
步骤三：然后将剩余的去离子水加入到溶解槽中，再将称量好的脂肪酸甲酯乙氧基化物、水性聚氨酯、硅酸盐、苯并三氮唑、聚二甲基硅氧烷和烯基琥珀酸酐加入到溶解槽中，不断的搅拌使各个组分完全溶解。
实施例6
步骤一：依次称取2kg脂肪酸甲酯乙氧基化物、8kg一乙醇胺、15kg异丙醇胺、8kg癸二酸、4kg新癸酸、3kg异壬酸、5kg水性聚氨酯、2kg硅酸盐、1kg苯并三氮唑、0.2kg聚二甲基硅氧烷、1kg烯基琥珀酸酐和50.8kg去离子水；
步骤二：将称量好的一乙醇胺、异丙醇胺、癸二酸、新癸酸和异壬酸加入溶解槽中，然后向溶解槽中加入其中的10kg去离子水，将溶解槽内的温度加热到80℃-90℃，采用60-80r/min的搅拌速度进行搅拌，使各组分完全溶解；
步骤三：然后将剩余的去离子水加入到溶解槽中，再将称量好的脂肪酸甲酯乙氧基化物、水性聚氨酯、硅酸盐、苯并三氮唑、聚二甲基硅氧烷和烯基琥珀酸酐加入到溶解槽中，不断的搅拌使各个组分完全溶解。
实施例7
步骤一：依次称取1kg脂肪酸甲酯乙氧基化物、1kg环氧乙烷加成物、8kg一乙醇胺、15kg异丙醇胺、8kg十二碳二元酸、4kg癸二酸、3kg新癸酸、5kg水性聚氨酯、1kg苯并三氮唑、0.2kg聚二甲基硅氧烷、1kg烯基琥珀酸酐和52.8kg去离子水；
步骤二：将称量好的一乙醇胺、异丙醇胺、十二碳二元酸、癸二酸和新癸酸加入溶解槽中，然后向溶解槽中加入其中的10kg去离子水，将溶解槽内的温度加热到80℃-90℃，采用60-80r/min的搅拌速度进行搅拌，使各组分完全溶解；
步骤三：然后将剩余的去离子水加入到溶解槽中，再将称量好的脂肪酸甲酯乙氧基化物、环氧乙烷加成物、水性聚氨酯、苯并三氮唑、聚二甲基硅氧烷和烯基琥珀酸酐加入到溶解槽中，不断的搅拌使各个组分完全溶解。
将通过实施例1-实施例7制得的环保型水基防锈剂通过下列的实验方法进行检测得到表1中的数据：
表1多组实施例检测数据
表1中的数据可以分析出：通过实施例1-实施例7的配方均制得一种稳定性强、呈碱性的黄色透明液体，主要是通过增溶剂和非离子表面活性剂的配合达到提高其外观及稳定性能；通过QB/T 2117-199实验方法检测其防锈性能，均超过了行业标准，具有较好的防锈性能；通过JB/T 4323.2-1999实验方法检测其腐蚀性能，通过黄铜和LY12铝作为检测基板，得出环保型水基防锈剂的腐蚀性能等级超过1级，具有良好的防腐蚀性能；对比实施例1-实施例7中的检测数据可以看出，通过实施例1的配方制得的环保型水基防锈剂效果更优，通过实施例1、实施例5和实施例6进行对比，分析实施例1的效果更优的原因是通过三乙醇胺、一乙醇胺两种水溶性有机醇胺和十二碳二元酸、癸二酸、异构脂肪酸这三种多元羧酸复配而成获得了一种更高效的环保型水基防锈剂。
将实施例1的配方制得的环保型水基防锈剂与现有水基防锈剂产品分别按照下面的实验方法进行20组对比实验，对每个性能检测数据进行取平均值，得出表2中的实验数据：
表2与现有水基防锈剂产品的检测数据
通过表2中检测数据可以看出：通过实施例1的配方制得的环保型水基防锈剂与现有水基防锈剂产品相比，具有更好的防锈性能和防腐蚀性能，主要是通过水溶性有机醇胺和多元羧酸交联形成此环保型水基防锈剂的主体，配合成膜剂的使用从而获得良好的防锈性能，且现有的水基防锈剂中添加了一定量的亚硝酸盐、磷和硼等有害物质，使其在使用的过程中容易对人体造成伤害，相比通过本配方制得的水基防锈剂属于环保型产品，符合市场的需求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种环保型水基防锈剂，其特征在于，包括下列重量百分比的成分组成：
上述各组分用量之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述水溶性有机醇胺为一乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的至少一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述水溶性有机醇胺为一乙醇胺与三乙醇胺的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述多元羧酸为十一碳一元酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、癸二酸、新癸酸、异壬酸、异构脂肪酸、聚氧乙烯二甘油酸中的至少一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述多元羧酸为十二碳二元酸、癸二酸与异构脂肪酸的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、环氧乙烷加成物、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺衍生物中的至少一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述成膜剂为水性聚氨酯、多聚羧酸、脂肪酸酰胺中的至少一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述缓蚀剂为硅酸盐、二甲基硅烷、钼酸盐、苯并三氮唑中的至少一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种环保型水基防锈剂，其特征在于：所述增溶剂为烯基琥珀酸酐、有机长链羧酸、十二烷基苯磺酸盐中的至少一种或多种。
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