CN109265935A - Vci纳米拦截式防锈膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种VCI纳米拦截式防锈膜,所述防锈膜由以下原料按重量份制备而成:PBT树脂100‑120份、纳米铜材料30‑60份、石墨烯10‑20份、重铬酸铵15‑35份、苯并三氮唑10‑20份、邻硝基酚二环己胺20‑40份、单乙醇胺10‑20份、碳酸钙30‑50份、滑石粉10‑20份、增塑剂15‑25份、补强剂1‑5份。本发明解决了部分特殊产品要求防锈周期长,气相防锈性能不够问题,形成的保护膜很薄且十分致密,保持了钢材的基体色,起到了双重防锈的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及防锈膜技术领域,具体涉及一种VCI纳米拦截式防锈膜。
背景技术
VCI是英文气相缓蚀剂(Volatile Corrosion Inhibitor)的缩写,它是一种经过特殊配料合成且具有一定挥发性的腐蚀抑制剂,简称为气化性防锈产品。而VCI气相防锈包装技术,就是在包装容器或封存空间放置一定量的气相缓蚀剂,或涂有气相防锈剂的气相防锈纸和气相塑料薄膜,其防锈剂不断缓慢挥发出防锈气体,形成一定的蒸汽压,充满封存空间,甚至装备元件的缝隙,有效地抑制金属部件锈蚀。由于此种方法在使用VCI时,可在不必直接接触金属表面的情况下使金属制品的表面、内腔、管道、沟槽甚至缝隙部位都能得到保护。而且其防锈期长、操作简便、成本较低等特点,使得近年来VCI和VCI气相防锈包装技术的研究和应用备受关注。
现有的VCI气相防锈膜,能够在干燥清洁的金属表面形成多层有效的电离子膜,保护金属部件不生锈,但是对外界持续入侵的腐蚀有害气体抵御能力差,在腐蚀有害气体的侵蚀下,很快防锈效果明显下降,甚至不能起到防锈的作用,但是部分特殊产品要求防锈周期长,因此,单纯的气相防锈性能不够解决问题。
因此,亟需开发一款能够长时间防锈,对腐蚀性有害气体也能够起到很好防锈作用的VCI防锈膜以满足现在市场的需求。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供一种VCI纳米拦截式防锈膜,通过添加高比表面的纳米铜做防锈材料,使得阻止了氧气与内部铜进行反应,进而形成钝化层,减缓了其氧化过程,同时膜层会自动挥发出VCI气相防锈气体,在封闭空间内气化并凝聚在所有金属表面上,包括孔、洞及缝隙等难以触及的表面,形成气相保护层。
本发明提供一种VCI纳米拦截式防锈膜,所述防锈膜由以下原料按重量份制备而成:PBT树脂100-120份、纳米铜材料30-60份、石墨烯10-20份、重铬酸铵15-35份、苯并三氮唑10-20份、邻硝基酚二环己胺20-40份、单乙醇胺10-20份、碳酸钙30-50份、滑石粉10-20份、增塑剂15-25份、补强剂1-5份。
作为本发明进一步的改进,防锈膜由以下原料按重量份制备而成:PBT树脂105-115份、纳米铜材料35-55份、石墨烯12-17份、重铬酸铵20-30份、苯并三氮唑12-17份、邻硝基酚二环己胺25-35份、单乙醇胺12-17份、碳酸钙35-45份、滑石粉12-17份、增塑剂17-22份、补强剂2-4份。
作为本发明进一步的改进,防锈膜由以下原料按重量份制备而成:PBT树脂110份、纳米铜材料45份、石墨烯15份、重铬酸铵25份、苯并三氮唑15份、邻硝基酚二环己胺30份、单乙醇胺15份、碳酸钙40份、滑石粉15份、增塑剂20份、补强剂3份。
作为本发明进一步的改进,增塑剂选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或几种。
作为本发明进一步的改进,补强剂选自白炭黑、硅藻土、硫磺、氧化锌、碳酸钙、硅酸铝或聚乙二醇中的一种或几种。
本发明进一步保护上述一种VCI纳米拦截式防锈膜的制备方法,按照以下步骤制备:将重铬酸铵、苯并三氮唑、邻硝基酚二环己胺和单乙醇胺混合溶入乙醇,搅拌均匀,加热至70℃预处理30-60min,加入1/2的PBT树脂、碳酸钙、滑石粉、增塑剂和补强剂,高速搅拌混合,继续加入纳米铜材料和石墨烯,补入乙醇,超声分散均匀,造粒,加入1/2的PBT树脂,混合,吹膜,即得。
作为本发明进一步的改进,造粒工艺参数:主机速度50r/min,喂料转速700r/min,切粒转速800r/min,一区温度140℃,二区温度145℃,三区温度148℃,四区温度155℃,五区温度159℃,熔体温度152℃。
作为本发明进一步的改进,吹膜工艺参数:主机速度20r/min,牵引速度10m/min,一区温度150℃,二区温度155℃,三区温度170℃,四区温度167℃,五区温度165℃。
本发明进一步保护上述一种VCI纳米拦截式防锈膜在金属包装中的应用。
本发明具有如下有益效果:
1.本发明添加高比表面的纳米铜做防锈材料,因为纳米铜的比表面积比普通铜要高出许多,比表面积高,表面能较高,表面的低配位铜原子的电子云密度场存在,使得容易被氧原子的未配对电子对攻击,从而从表面开始生成更加稳定的CuOx物质;纳米铜在其有限表面产生了CuOx物质后,便阻止了氧气与内部铜进行反应,进而形成钝化层,减缓了其氧化过程,当包装金属工件时,纳米铜会与存于大气中的有腐蚀性气体元素起时时反应,并中和这些气体使之丧失腐蚀活性;
2.本发明膜层会自动挥发出VCI气相防锈气体,在封闭空间内气化并凝聚在所有金属表面上,包括孔、洞及缝隙等难以触及的表面,形成气相保护层,从而防止金属工件锈蚀,被密封在防锈材料包装体内的气体将不再对被包装的物品起腐蚀(生锈、氧化、可焊性等)和老化的作用;
3.本发明解决了部分特殊产品要求防锈周期长,气相防锈性能不够问题,形成的保护膜很薄且十分致密,保持了钢材的基体色,起到了双重防锈的保护作用。
附图说明
图1为VCI纳米拦截式防锈膜的的制备工艺图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例,而不是全部实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本发明的保护范围。
实施例1VCI纳米拦截式防锈膜的的制备
原料组成:
PBT树脂100份、纳米铜材料30份、石墨烯10份、重铬酸铵15份、苯并三氮唑10份、邻硝基酚二环己胺20份、单乙醇胺10份、碳酸钙30份、滑石粉10份、邻苯二甲酸二辛酯15份、硅藻土1份。
制备方法:
将重铬酸铵、苯并三氮唑、邻硝基酚二环己胺和单乙醇胺混合溶入乙醇,搅拌均匀,加热至70℃预处理30min,加入1/2的PBT树脂、碳酸钙、滑石粉、邻苯二甲酸二辛酯和硅藻土,高速搅拌混合,继续加入纳米铜材料和石墨烯,补入乙醇,超声分散均匀,造粒,加入1/2的PBT树脂,混合,吹膜,即得。
造粒工艺参数:主机速度50r/min,喂料转速700r/min,切粒转速800r/min,一区温度140℃,二区温度145℃,三区温度148℃,四区温度155℃,五区温度159℃,熔体温度152℃。
吹膜工艺参数:主机速度20r/min,牵引速度10m/min,一区温度150℃,二区温度155℃,三区温度170℃,四区温度167℃,五区温度165℃。
实施例2VCI纳米拦截式防锈膜的的制备
原料组成:
PBT树脂120份、纳米铜材料60份、石墨烯20份、重铬酸铵35份、苯并三氮唑20份、邻硝基酚二环己胺40份、单乙醇胺20份、碳酸钙50份、滑石粉20份、邻苯二甲酸二环己酯25份、白炭黑5份。
制备方法:
将重铬酸铵、苯并三氮唑、邻硝基酚二环己胺和单乙醇胺混合溶入乙醇,搅拌均匀,加热至70℃预处理60min,加入1/2的PBT树脂、碳酸钙、滑石粉、邻苯二甲酸二环己酯和白炭黑,高速搅拌混合,继续加入纳米铜材料和石墨烯,补入乙醇,超声分散均匀,造粒,加入1/2的PBT树脂,混合,吹膜,即得。
造粒工艺参数:主机速度50r/min,喂料转速700r/min,切粒转速800r/min,一区温度140℃,二区温度145℃,三区温度148℃,四区温度155℃,五区温度159℃,熔体温度152℃。
吹膜工艺参数:主机速度20r/min,牵引速度10m/min,一区温度150℃,二区温度155℃,三区温度170℃,四区温度167℃,五区温度165℃。
实施例3VCI纳米拦截式防锈膜的的制备
原料组成:
PBT树脂105份、纳米铜材料35份、石墨烯12份、重铬酸铵20份、苯并三氮唑12份、邻硝基酚二环己胺25份、单乙醇胺12份、碳酸钙35份、滑石粉12份、邻苯二甲酸二异癸酯17份、硫磺2份。
制备方法:
将重铬酸铵、苯并三氮唑、邻硝基酚二环己胺和单乙醇胺混合溶入乙醇,搅拌均匀,加热至70℃预处理40min,加入1/2的PBT树脂、碳酸钙、滑石粉、邻苯二甲酸二异癸酯和硫磺,高速搅拌混合,继续加入纳米铜材料和石墨烯,补入乙醇,超声分散均匀,造粒,加入1/2的PBT树脂,混合,吹膜,即得。
造粒工艺参数:主机速度50r/min,喂料转速700r/min,切粒转速800r/min,一区温度140℃,二区温度145℃,三区温度148℃,四区温度155℃,五区温度159℃,熔体温度152℃。
吹膜工艺参数:主机速度20r/min,牵引速度10m/min,一区温度150℃,二区温度155℃,三区温度170℃,四区温度167℃,五区温度165℃。
实施例4VCI纳米拦截式防锈膜的的制备
原料组成:
PBT树脂115份、纳米铜材料55份、石墨烯17份、重铬酸铵30份、苯并三氮唑17份、邻硝基酚二环己胺35份、单乙醇胺17份、碳酸钙45份、滑石粉17份、邻苯二甲酸二乙酯22份、碳酸钙4份。
制备方法:
将重铬酸铵、苯并三氮唑、邻硝基酚二环己胺和单乙醇胺混合溶入乙醇,搅拌均匀,加热至70℃预处理50min,加入1/2的PBT树脂、碳酸钙、滑石粉、邻苯二甲酸二乙酯和碳酸钙,高速搅拌混合,继续加入纳米铜材料和石墨烯,补入乙醇,超声分散均匀,造粒,加入1/2的PBT树脂,混合,吹膜,即得。
造粒工艺参数:主机速度50r/min,喂料转速700r/min,切粒转速800r/min,一区温度140℃,二区温度145℃,三区温度148℃,四区温度155℃,五区温度159℃,熔体温度152℃。
吹膜工艺参数:主机速度20r/min,牵引速度10m/min,一区温度150℃,二区温度155℃,三区温度170℃,四区温度167℃,五区温度165℃。
实施例5VCI纳米拦截式防锈膜的的制备
原料组成:
PBT树脂110份、纳米铜材料45份、石墨烯15份、重铬酸铵25份、苯并三氮唑15份、邻硝基酚二环己胺30份、单乙醇胺15份、碳酸钙40份、滑石粉15份、邻苯二甲酸二乙酯20份、硅酸铝3份。
制备方法:
将重铬酸铵、苯并三氮唑、邻硝基酚二环己胺和单乙醇胺混合溶入乙醇,搅拌均匀,加热至70℃预处理45min,加入1/2的PBT树脂、碳酸钙、滑石粉、邻苯二甲酸二乙酯和硅酸铝,高速搅拌混合,继续加入纳米铜材料和石墨烯,补入乙醇,超声分散均匀,造粒,加入1/2的PBT树脂,混合,吹膜,即得。
造粒工艺参数:主机速度50r/min,喂料转速700r/min,切粒转速800r/min,一区温度140℃,二区温度145℃,三区温度148℃,四区温度155℃,五区温度159℃,熔体温度152℃。
吹膜工艺参数:主机速度20r/min,牵引速度10m/min,一区温度150℃,二区温度155℃,三区温度170℃,四区温度167℃,五区温度165℃。
测试例1性能测试
将本发明实施例1-5制备的VCI纳米拦截式防锈膜进行性能测试,结果见表1。
表1性能测试结果
由上表可知,本发明实施例1-5制备的VCI纳米拦截式防锈膜具有较好的力学性能,气相缓蚀能力和消耗后的气相缓蚀能力好,接触腐蚀性能好,气相甄别和湿热性能较好,防锈时间长(≧5年)。因此,本发明制备的VCI纳米拦截式防锈膜膜综合性能好,可以广泛应用。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下,还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明,而是由权利要求书的范围来确定的。
Claims (9)
1.一种VCI纳米拦截式防锈膜,其特征在于,所述防锈膜由以下原料按重量份制备而成:PBT树脂100-120份、纳米铜材料30-60份、石墨烯10-20份、重铬酸铵15-35份、苯并三氮唑10-20份、邻硝基酚二环己胺20-40份、单乙醇胺10-20份、碳酸钙30-50份、滑石粉10-20份、增塑剂15-25份、补强剂1-5份。
2.根据权利要求1所述一种VCI纳米拦截式防锈膜,其特征在于,所述防锈膜由以下原料按重量份制备而成:PBT树脂105-115份、纳米铜材料35-55份、石墨烯12-17份、重铬酸铵20-30份、苯并三氮唑12-17份、邻硝基酚二环己胺25-35份、单乙醇胺12-17份、碳酸钙35-45份、滑石粉12-17份、增塑剂17-22份、补强剂2-4份。
3.根据权利要求1所述一种VCI纳米拦截式防锈膜,其特征在于,所述防锈膜由以下原料按重量份制备而成:PBT树脂110份、纳米铜材料45份、石墨烯15份、重铬酸铵25份、苯并三氮唑15份、邻硝基酚二环己胺30份、单乙醇胺15份、碳酸钙40份、滑石粉15份、增塑剂20份、补强剂3份。
4.根据权利要求1所述一种VCI纳米拦截式防锈膜,其特征在于,所述增塑剂选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述一种VCI纳米拦截式防锈膜,其特征在于,所述补强剂选自白炭黑、硅藻土、硫磺、氧化锌、碳酸钙、硅酸铝或聚乙二醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述一种VCI纳米拦截式防锈膜的制备方法,其特征在于,按照以下步骤制备:将重铬酸铵、苯并三氮唑、邻硝基酚二环己胺和单乙醇胺混合溶入乙醇,搅拌均匀,加热至70℃预处理30-60min,加入1/2的PBT树脂、碳酸钙、滑石粉、增塑剂和补强剂,高速搅拌混合,继续加入纳米铜材料和石墨烯,补入乙醇,超声分散均匀,造粒,加入1/2的PBT树脂,混合,吹膜,即得。
7.根据权利要求6所述一种VCI纳米拦截式防锈膜的制备方法,其特征在于,所述造粒工艺参数:主机速度50r/min,喂料转速700r/min,切粒转速800r/min,一区温度140℃,二区温度145℃,三区温度148℃,四区温度155℃,五区温度159℃,熔体温度152℃。
8.根据权利要求6所述一种VCI纳米拦截式防锈膜的制备方法,其特征在于,所述吹膜工艺参数:主机速度20r/min,牵引速度10m/min,一区温度150℃,二区温度155℃,三区温度170℃,四区温度167℃,五区温度165℃。
9.一种根据权利要求1-8任一权利要求所述一种VCI纳米拦截式防锈膜在金属包装中的应用。
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