一种环保金属防腐剂的制备及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，属于金属防锈技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，金属材料在社会生产与生活中越来越重要，被应用于很多领域， 但因其易被腐蚀的原因，它的使用寿命减短或者在某些方面的使用受到限制。金属在自然 存放条件下，因为环境和其它因素使部件容易锈蚀，从而降低或失去使用价值，造成安全事 故和经济损失，我国每年因金属锈蚀所造成的直接经济损失数额巨大。
[0003] 近些年工业防锈漆以环氧富锌漆最多，由于金属锌粉的密度较大，为了不使锌粉 沉降或减慢锌粉的沉降速度，需要在漆中加一定量的防沉降剂，漆的粘稠度也随之增加，在 选择聚酰胺树脂时就要尽可能地选择小分子量的树脂（E44);施工时为了能满足涂刷性， 要向漆中加入大量的溶剂，施工时溶剂严重危害工人的身体健康、漆在干燥过程中溶剂挥 发到空气中污染环境、溶剂的使提高了施工成本；小分子量树脂固化后漆膜的脆性大，金属 热胀冷缩系大在温度变化时漆膜易龟裂或脱落。
[0004] 溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料 均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶 粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成 凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。由于操作简单、环境友 好、成本低廉等特点被广泛应用。
【发明内容】
[0005] 为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种环保金属防腐剂的制备及其 使用方法。
[0006] -种环保金属防腐剂，由以下物质的量百分比的原料组成： 去离子水40%~45%、乙醇3%~6%、聚乙烯醇缩丁醛24%~26%、氯化钛20%~25%、乙酸铈 4%~6%、三聚磷酸钠2%~5%、十二烷基硫酸钠2%~5%。
[0007] -种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，包括以下步骤： (1) 将乙醇和去离子水混合，加入三聚磷酸钠和十二烷基硫酸钠，搅拌均匀，用5mol/L 草酸溶液调pH至5. 5~7. 5 ; (2) 加入聚乙烯醇缩丁醛、氯化钛和乙酸铺，调节温度至60~70°C，保持30~40分钟，室 温放置1~2小时，得溶胶； (3) 将金属基底用超声法清洗干净，干燥； (4) 利用浸渍-提拉法，用溶胶对金属基底进行涂膜，提拉速度为2. 2~2. 4mm/s，涂膜厚 度为 2~2. 5 μπι ; (5) 将涂膜后的金属基底在250~300°C的烘箱中，干燥5~6小时，得纳米二氧化钛和氧 化铈涂层。
[0008] 本发明的优点是：本发明提供的一种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，操作 过程简单，材料环保无毒，价格低；利用聚乙烯醇缩丁醛、氯化钛和乙酸铈，加入三聚磷酸 钠，提高了溶胶的稳定性，耐磨性和致密性；十二烷基硫酸钠的加入，使溶胶均匀、不分层， 使用方便；溶胶透明无色，不影响基底的呈现颜色；纳米二氧化钛和氧化铈涂层与金属基 底以化学键结合，利用低温热处理进行干燥，得到的涂层稳定性好，耐磨，不易发生龟裂和 脱落，使用寿命长；整个防腐过程不产生污水，有利于环境的保护，减少了污水治理的成本。
【具体实施方式】
[0009] 下面用具体实施例说明本发明。
[0010] 实施例1 一种环保金属防腐剂，由以下物质的量百分比的原料组成： 去离子水42%、乙醇4%、聚乙烯醇缩丁醛25%、氯化钛20%、乙酸铈5%、三聚磷酸钠2%、 十^烷基硫酸纳2%。
[0011] -种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，包括以下步骤： (1) 将乙醇和去离子水混合，加入三聚磷酸钠和十二烷基硫酸钠，搅拌均匀，用5mol/L 草酸溶液调pH至5. 5 ; (2) 加入聚乙烯醇缩丁醛、氯化钛和乙酸铈，调节温度至60°C，保持30分钟，室温放置 1小时，得溶胶； (3) 将金属基底用超声法清洗干净，干燥； (4) 利用浸渍-提拉法，用溶胶对金属基底进行涂膜，提拉速度为2. 2mm/s，涂膜厚度为 2 μ m ； (5) 将涂膜后的金属基底在250°C的烘箱中，干燥5小时，得纳米二氧化钛和氧化铈涂 层。
[0012] 实施例2 一种环保金属防腐剂，由以下物质的量百分比的原料组成： 去离子水40%、乙醇4%、聚乙烯醇缩丁醛25%、氯化钛20%、乙酸铈5%、三聚磷酸钠3%、 十^烷基硫酸纳3%。
[0013] -种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，包括以下步骤： (1) 将乙醇和去离子水混合，加入三聚磷酸钠和十二烷基硫酸钠，搅拌均匀，用5mol/L 草酸溶液调pH至6 ; (2) 加入聚乙烯醇缩丁醛、氯化钛和乙酸铈，调节温度至65°C，保持35分钟，室温放置 1.5小时，得溶胶； (3) 将金属基底用超声法清洗干净，干燥； (4) 利用浸渍-提拉法，用溶胶对金属基底进行涂膜，提拉速度为2. 3mm/s，涂膜厚度为 2-2. 5 μ m ； (5) 将涂膜后的金属基底在280°C的烘箱中，干燥5. 5小时，得纳米二氧化钛和氧化铈 涂层。
[0014] 实施例3 一种环保金属防腐剂，由以下物质的量百分比的原料组成： 去离子水41%、乙醇3%、聚乙烯醇缩丁醛25%、氯化钛20%、乙酸铈5%、三聚磷酸钠3%、 十^烷基硫酸纳3%。
[0015] -种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，包括以下步骤： (1) 将乙醇和去离子水混合，加入三聚磷酸钠和十二烷基硫酸钠，搅拌均匀，用5mol/L 草酸溶液调pH至7. 5 ; (2) 加入聚乙烯醇缩丁醛、氯化钛和乙酸铈，调节温度至70°C，保持40分钟，室温放置 2小时，得溶胶； (3) 将金属基底用超声法清洗干净，干燥； (4) 利用浸渍-提拉法，用溶胶对金属基底进行涂膜，提拉速度为2. 4mm/s，涂膜厚度为 2. 5 μ m ； (5) 将涂膜后的金属基底在300°C的烘箱中，干燥6小时，得纳米二氧化钛和氧化铈涂 层。
[0016] 将本实施例与市售常规防锈剂进行对比实验，其中各项性能指标分别按如下方法 测定： 高低温稳定性试验：根据JB/T4323. 2-1999进行；湿热防锈试验：一级灰口铸铁试片 用实施例的方法进行防腐后，将试片放入干燥器(底部注入500~1000 ml蒸馏水）的隔板 上，加盖后置于35°C ±2°C条件下恒温放置，观察防锈时间；室内挂片试验：一级灰口铸铁 试片用实施例的方法进行防腐后，在室内挂放，观察试片表面锈蚀状况；封存防锈试验：一 级灰口铸铁试片用实施例的方法进行防腐后，将试片放入透明的密封塑料袋中，密封好定 期观察试片的表面状况；表1为实施例金属和市售常规防锈金属的防锈效果对比。
[0017] 表1 :实施例金属和市售防锈金属的防锈效果对比
由表1的数据可以看出，本发明提供的一种环保金属防腐剂的制备及其使用方法可以 使金属的防锈更致密，稳定性好，防锈时间更长。
【主权项】
1. 一种环保金属防腐剂，其特征在于，由以下物质的量百分比的原料组成： 去离子水40%~45%、乙醇3%~6%、聚乙烯醇缩丁醛24%~26%、氯化钛20%~25%、乙酸铈 4%~6%、三聚磷酸钠2%~5%、十二烷基硫酸钠2%~5%。2. 如权利要求1所述的一种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，其特征在于，包括 以下步骤： (1) 将乙醇和去离子水混合，加入三聚磷酸钠和十二烷基硫酸钠，搅拌均匀，用5mol/L 草酸溶液调pH至5. 5~7. 5 ; (2) 加入聚乙烯醇缩丁醛、氯化钛和乙酸铺，调节温度至60~70°C，保持30~40分钟，室 温放置1~2小时，得溶胶； (3) 将金属基底用超声法清洗干净，干燥； (4) 利用浸渍-提拉法，用溶胶对金属基底进行涂膜，提拉速度为2. 2~2. 4mm/s，涂膜厚 度为 2~2. 5ym; (5) 将涂膜后的金属基底在250~300°C的烘箱中，干燥5~6小时，得纳米二氧化钛和氧 化铈涂层。
【专利摘要】本发明公开了一种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，防腐剂由以下原料组成：去离子水、乙醇、聚乙烯醇缩丁醛、氯化钛、乙酸铈、三聚磷酸钠、十二烷基硫酸钠。本发明提供的一种环保金属防腐剂的制备及其使用方法，操作过程简单，环保无毒，价格低；利用聚乙烯醇缩丁醛、氯化钛和乙酸铈，加入三聚磷酸钠，提高了溶胶的稳定性，耐磨性和致密性；加入十二烷基硫酸钠，使溶胶不分层，使用方便；溶胶透明无色，不影响基底的呈现颜色；纳米二氧化钛和氧化铈涂层与金属基底以化学键结合，利用低温热处理进行干燥，得到的涂层稳定性好，耐磨，不易发生龟裂和脱落，使用寿命长；整个防腐过程不产生污水，有利于环境的保护，减少了污水治理的成本。
【IPC分类】C23C22/68, C23C22/48
【公开号】CN105177563
【申请号】
【发明人】孙爱琴
【申请人】合肥市田源精铸有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月19日