专利名称：用于涂装前的水基防锈剂的制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有防腐蚀性和水溶性的金属防锈剂，具体说涉及一种与涂层结合性能良好的水基防锈剂的制备方法及应用。
背景技术：
在发动机缸体、变速箱缸体和桥壳等制造过程中，有的厂家采用装配后整体涂装的工艺，由于是装配总成，很多部件为防止腐蚀不能进行涂装前的磷化处理。所以整体涂装前处理工艺一般为脱脂一水洗一水洗一烘干。脱脂采用碱性脱脂剂，温度在50-60°C，水洗采用自来水清洗。在此处理过程中工件表面极易生锈，影响后续的涂装工序。为此需在脱脂后的水洗工序中加入一定量的水基防锈剂，实现涂装前处理工序间防锈。
发动机缸体、变速箱缸体和桥壳等装配和涂装前处理工序中，均需采用水基防锈剂实现工序间防锈，但普通的防锈剂中的组成成分会降低涂层的附着力，影响涂层质量。国内防锈剂产品很多，但在保证防腐蚀能力的同时无法满足在涂装前使用且不影响涂层附着力的要求。另外，现在使用的防锈剂含有亚硝酸盐、重铬酸盐等有毒物质，对环境和人类造成了很大的危害，并且配置方法复杂，实际使用不便。
发明内容
针对现有防锈剂存在的有毒、配制复杂，使用不便的问题，本发明提供了一种应用于涂装前的水基防锈剂，它的不同之处在于，满足工件工序间防腐能力的同时，对后续涂层的附着力无影响，能够实现工件在涂装前处理工序间的防锈。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案用于涂装前的水基防锈剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤(I)成膜剂的制备首先将20-25份去离子水加入到反应釜中，加热到50_60°C，加入3-6份的肌醇六磷酸酯，搅拌5-10分钟，再加入10-15份的混合醇胺，控制温度45-60°C，搅拌反应34小时，制得成膜剂；所述混合醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺按照重量比为I :1 2的比例混合制备而成；(2)水基防锈剂的制备按照重量比，分别用42-53份去离子水将4-6份月桂酸二乙醇胺，1-3份钥酸钠和48份硼酸胺溶解，依次加入反应釜中，控制温度45-60°C，与步骤(I)制得的成膜剂搅拌至均匀状态，制得水基防锈剂；所述份数均为重量份。利用上述制备方法制备得到的用于涂装前的水基防锈剂。用于涂装前的水基防锈剂在防止易生锈工件上生锈的应用。
用于涂装前的水基防锈剂在防止易生锈工件上生锈的应用，应用时步骤如下(I)脱脂采用低碱无磷液体脱脂剂，使用浓度为3_5%，对要处理的工件两次喷淋脱脂，喷淋压力为120-200kPa，处理温度45±5°C，单次处理时间为3min ；(2)水洗采用工业用自来水进行喷淋水洗,喷淋压力为120_200kPa,处理温度常温,处理时间为Imin ；(3)防锈剂处理采用上述步骤制备的水基防锈剂，加入去离子水，配成浓度为2 5%水基防锈剂水溶液，使用水基防锈剂水溶液对要处理的工件喷淋处理，喷淋压力为120-200kPa,处理温度5 45°C，处理时间3分钟；(4)吹积水采用500_600kpa压力下的压缩空气对处理后的工件进行吹干；(5)烘干对处理后的工件进行烘干，烘干时工件温度控制在60±5°C，烘干时间为 lOmin。·本发明的有益效果为I、本发明作为涂装前处理工序防腐蚀的用途，选用不溶于乙醚和苯的水溶性肌醇六磷酸酯，肌醇六磷酸酯是一种从粮食作物中提取的天然无毒化工产品，由于其独特的分子结构及理化性能，对金属有极强的螯合性能，与混合醇胺反应生成高分子化合物，同时结合阴离子表面活性剂羧酸胺和小分子缓释材料钥酸钠、硼酸铵，可在金属表面形成一层致密的钝化保护膜层，使金属与空气隔绝，防止外界腐蚀介质的进入，保护金属表面不被腐蚀，有效地抑制金属的腐蚀。由于在金属表面形成的钝化膜与有机涂料有相近的化学性质，相互间有很好的粘合性能，可替代涂装前的磷化处理工序。2、月桂酸二乙醇胺作为防锈剂中的一种添加剂，主要用来加强防锈剂的附着强度及分散均匀性，起到增强防锈能力的作用。3、本发明为中性水基防锈剂，不含亚硝酸盐、磷酸盐、重铬酸盐等毒害物质。4、本发明可代替磷化工艺用于涂装前的零件表面处理，增加涂层和基体的结合能力，不需增加设备投资，提高生产能力；降低成本；简化了工艺。5、本发明作为涂装前处理工序易生锈或短期存放工件的防锈剂使用，配置方便，工艺流程简单。本发明描述的水基防锈剂的制备及使用方法已应用于发动机缸体、变速箱缸体及桥壳装配和涂装前处理工序中，工艺成熟，产品质量稳定，防锈效果好，并且对后续涂层的附着力无影响。
具体实施例方式实施例一I、成膜剂肌醇六磷酸酯的优化试验在水基防锈剂其它添加成分定量的基础上，调整肌醇六磷酸酯的量，通过相同的工艺处理，检测肌醇六磷酸酯不同的添加量对金属防锈性和后涂层附着力的影响，以确定肌醇六磷酸酯的最佳添加量，I. I试验过程I. I. I试验溶液制备过程取5份月桂酸二乙醇胺，2份钥酸钠和6份硼酸胺，分别用20份去离子水溶解后混合搅拌均匀备用，另取10份的混合醇胺备用。上述用料分别配制五份备用，分别取肌醇六磷酸酯2份、3份、5份、6份、8份，按水基防锈剂的制备方法步骤进行处理，分别标记为1#、2#、3#、4#、5#。I. I. 2试验样片前处理先将试片油污清除，取出水洗备用。I. I. 3试验过程分别将试片浸泡在1-5#试验防锈剂溶液中，取出干燥。分别按照GB2361《防锈油脂湿热试验 方法》进行防锈试验；按照GB/T 9286《色漆和清漆漆膜的划格试验》进行后涂层附着力试验。I. 2试验结果实验结果列于表I中。表I肌醇六磷酸酯的添加量对金属防锈性和后涂层附着力的影响
权利要求
1.用于涂装前的水基防锈剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤 (1)成膜剂的制备 首先将20-25份去离子水加入到反应釜中，加热到50-60°C，加入3-6份的肌醇六磷酸酯，搅拌5-10分钟，再加入10-15份的混合醇胺，控制温度45-60°C，搅拌反应3-4小时，制得成膜剂； 所述混合醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺按照重量比为I :1 2的比例混合制备而成； (2)水基防镑剂的制备 按照重量比，分别用42-53份去离子水将4-6份月桂酸二乙醇胺，1-3份钥酸钠和4_8份硼酸胺溶解，依次加入反应釜中，控制温度45-60°C，与步骤(I)制得的成膜剂搅拌至均匀状态，制得水基防锈剂； 所述份数均为重量份。
2.—种权利要求I制备方法制备得到的用于涂装前的水基防锈剂。
3.权利要求2所述的用于涂装前的水基防锈剂在防止易生锈工件上生锈的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征是，应用时步骤如下 (O脱脂采用低碱无磷液体脱脂剂，使用浓度为3-5%，对要处理的工件连续两次喷淋脱脂，喷淋压力为120-200kPa，处理温度45±5°C，单次处理时间为3min ； (2)水洗采用工业用自来水进行喷淋水洗，喷淋压力为120-200kPa,处理温度常温，处理时间为Imin ； (3)防锈剂处理采用所述的水基防锈剂，加入去离子水，配成浓度为2 5%水基防锈剂水溶液，使用水基防锈剂水溶液对要处理的工件喷淋处理，喷淋压力为120-200kPa，处理温度5 45°C，处理时间3分钟； (4)吹积水采用500-600kpa压力下的压缩空气对处理后的工件进行吹干； (5)烘干对处理后的工件进行烘干，烘干时工件温度控制在60±5°C，烘干时间为IOmin0
全文摘要
本发明公开了用于涂装前的水基防锈剂的制备方法及应用，其中制备方法包括以下步骤(1)成膜剂的制备在去离子水中加入肌醇六磷酸酯，在反应釜中搅拌均匀后，加入混合醇胺，搅拌反应。(2)水基防锈剂的制备分别用去离子水将羧酸胺，钼酸钠和硼酸胺溶解，依次加入反应釜中，与成膜剂溶液搅拌至均匀状态，制得水基防锈剂。用于涂装前的水基防锈剂的应用，其施工工艺包括脱脂→水洗→防锈→吹积水→烘干五步施工过程。本发明提供了的应用于涂装前的水基防锈剂，在满足工件工序间防腐能力的同时，对后续涂层的附着力无影响，能够实现工件在涂装前处理工序间的防锈，并且无毒环保，制备方法和施工工艺简单易行。
文档编号C23C22/68GK102899652SQ20121034279
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者施茜, 邢思伟, 李玉宁, 赵明强, 于安军, 董伦 申请人:中国重汽集团济南动力有限公司