CN110042397A - 一种水性防锈剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性防锈剂，包括2,4,6‑三（氨基己酸基）‑1,3,5‑三嗪、有机碱、尿素及其衍生物、表面活性剂和水，2,4,6‑三（氨基己酸基）‑1,3,5‑三嗪的质量分数为1‑2%，有机碱的质量分数为3%‑4%，尿素及其衍生物的质量分数0.1%‑1%，表面活性剂的质量分数为0.1%‑3%，余量为水，本发明的有益效果：本水性防锈剂以多元羧酸、醇胺、尿素、表面活性剂等物质为载体，涂抹到金属表面，通过分子间作用力进行吸附形成保护膜，在没有强破坏力的情况下，能够有较长的保护期限；且该防锈剂生产过程简单快速，方便使用，具有良好的环保和安全性能。
Description
技术领域
本发明属于金属防锈领域，涉及金属防锈问题，具体是一种水性防锈剂及其制备方法。
背景技术
锈是空气中的氧气和水气与表面金属发生缓慢氧化而形成的，存在于金属表面，一般是金属氧化物或者氢氧化物的混合物，属于金属的一种表面腐蚀。锈本身形成之后，其表面结构松散多孔，可以存储更多的氧气和水气，从而加快金属表面的腐蚀，不仅影响金属外貌，更加会降低金属的机械性能，导致机械件运转不灵甚至容易使设备报废。
根据锈的生成原理，防锈的方法即阻止氧气或者水气或者腐蚀性介质等与金属接触，最为常规的即是在金属表面涂覆一层隔离试剂，即防锈剂。
传统的无机防锈剂中含有钡和铬等重金属离子，在有些场合中很容易被误食（比如孩子抓过金属之后又去用手抓零食吃，这样就可能误食防锈剂）。一旦误食，这些重金属离子很难排出体外，会造成慢性中毒，从安全角度来说，其应用会受限。而有机防锈剂主要以大量有机物构成，从环保角度考虑，也会面临被淘汰的境地。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种水性防锈剂及其制备方法，是一种以水作为溶剂的环保型防锈剂，具体技术方案如下：
一种水性防锈剂，包括2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪、有机碱、尿素及其衍生物、表面活性剂和水，2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪的质量分数为1-2%，有机碱的质量分数为3%-4%，尿素及其衍生物的质量分数0.1%-1%，表面活性剂的质量分数为0.1%-3%，余量为水。
该防锈剂中，水组分占到90%以上，主要成分为2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪和有机碱，有机碱使防锈剂呈碱性，使得金属处于一个较为稳定的环境下。将防锈剂涂到金属表面，2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪具有极性官能团和较长的碳氢链，其中极性官能团依靠分子间作用力（库仑力或者氢键）能够定向吸附在金属界面，形成一个保护膜，进而防止氧气和水气向金属表面浸入，能够大大降低锈的产生。
作为进一步的改进，其特征在于：所述有机碱为乙醇胺。
作为进一步的改进，其特征在于：所述乙醇胺为三乙醇胺或者二乙醇胺或者一乙醇胺。
乙醇胺作为常见的有机碱，在相同的质量下，形成水溶液的pH值较高，更有利于金属的稳定。
作为进一步的改进，其特征在于：所述尿素及其衍生物为尿素或者氨基脲或者硝基脲。
尿素及其衍生物通过氨基形成分子内或分子间氢键作为辅助成膜剂。
作为进一步的改进，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙烯醇或者聚乙二醇或者吐温系列表面活性剂。
作为进一步的改进，其特征在于：所述表面活性剂为吐温-20或者吐温-40或者吐温-60。
表面活性剂可以在气液两相界面吸附，然后降低水的表面张力，进而提高防锈剂在金属表面的吸附，这样能够使得金属表面的保护膜更加持久。
作为进一步的改进，其特征在于：所述水为蒸馏水。
一种上述水性防锈剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪、有机碱、尿素及其衍生物加入到水中，不断搅拌均匀，制得混合液；
步骤二：向步骤一中的混合液加入表面活性剂，搅拌均匀得水性防锈剂。
作为进一步的改进，其特征在于：所述步骤一中搅拌的时候采用升温搅拌，搅拌温度在40-80℃，步骤二中加入表面活性剂之后搅拌降温至常温。
在该防锈剂的制备过程中，将有机物溶解于水中，由于其溶解存在一定的困难，因此可以通过适当升高水的问题加快其溶解，有机碱能够使得混合液处于一个碱性状态下，加入表面活性剂，然后搅拌自动降温至室温即完成制作。
本发明的有益效果：本水性防锈剂以多元羧酸、醇胺、尿素、表面活性剂等物质为载体，涂抹到金属表面，通过分子间作用力进行吸附形成保护膜，在没有强破坏力的情况下，能够有较长的保护期限；且该防锈剂生产过程简单快速，方便使用，具有良好的环保和安全性能。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对保护范围构成限定。
实施例1
一种水性防锈剂，包括2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪1g、一乙醇胺3g、尿素0.1g、吐温-20质量0.1g，蒸馏水95.8g，制作步骤如下：
步骤一：将2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪、尿素和一乙醇胺加入到水中，升温至80℃，不断搅拌均匀，制得混合液；
步骤二：向步骤一中的混合液加入吐温-20，不断搅拌均匀，冷却至常温，得水性防锈剂，此时pH为9。
取以上防锈剂，按照《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》（GB/T 10125-2012）进行试验，结果为：良好。
实施例2
一种水性防锈剂，包括2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪1.5g、一乙醇胺3g、尿素0.4g、吐温-20质量1g，蒸馏水94.1g，制作步骤如实施例1，最终pH为9.5。
取以上防锈剂，按照《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》（GB/T 10125-2012）进行试验，结果为：良好。
实施例3
一种水性防锈剂，包括2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪2g、一乙醇胺3g、尿素0.5g、吐温-20质量2g，蒸馏水92.5g，制作步骤如实施例1，最终pH为9.5。
取以上防锈剂，按照《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》（GB/T 10125-2012）进行试验，结果为：良好。
实施例4
一种水性防锈剂，包括2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪2g、二乙醇胺3.5g、尿素0.5g、吐温-20质量2g，蒸馏水92g，制作步骤如实施例1，最终pH为9。
取以上防锈剂，按照《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》（GB/T 10125-2012）进行试验，结果为：良好。
Claims (9)
1.一种水性防锈剂，其特征在于：包括2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪、有机碱、氨基化合物、表面活性剂和水，其中2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪的质量分数为1-2%，有机碱的质量分数为3%-4%，氨基化合物的质量分数0.1%-1%，表面活性剂的质量分数为0.1%-3%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种水性防锈剂，其特征在于：所述有机碱为乙醇胺。
3.根据权利要求2所述的一种水性防锈剂，其特征在于：所述乙醇胺为三乙醇胺或者二乙醇胺或者一乙醇胺或者它们所形成的二元及三元混合物。
4.根据权利要求1所述的一种水性防锈剂，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙烯醇或者聚乙二醇或者吐温系列表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的一种水性防锈剂，其特征在于：所述表面活性剂为吐温-20或者吐温-40或者吐温-60。
6.根据权利要求1所述的一种水性防锈剂，其特征在于：所述水为蒸馏水。
7.根据权利要求1所述的一种水性防锈剂，其特征在于：所述尿素及其衍生物为尿素或者硝基脲或者氨基脲。
8.一种权利要求1-7之一的水性防锈剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将2,4,6-三（氨基己酸基）-1,3,5-三嗪、尿素及其衍生物、有机碱加入到水中，不断搅拌均匀，制得混合液；
步骤二：向步骤一中的混合液加入表面活性剂，搅拌均匀得水性防锈剂。
9.根据权利要求8所述的一种水性防锈剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中搅拌的时候采用升温搅拌，搅拌温度在40-80℃，步骤二中加入表面活性剂之后搅拌降温至常温。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190723 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |