专利名称：汽车油箱用水基防锈剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种防锈剂，更具体地说，本发明涉及一种汽车油箱用水基防锈剂，同
时，本发明还涉及一种所述油箱用水基防锈剂的制备方法。
背景技术：
汽车油箱内壁的防腐涂装历来被视为国内汽车制造行业的一大难题。传统的油箱 内壁防腐一般采用镀锌、喷漆和浸涂等方法。由于油箱几何形状较为特殊，内腔存在死角和 缝隙，并且进出口小，加上上述涂装方式又各有不足，故无法高品质和高效率地解决内壁防 腐涂装问题，以致经常造成油箱内腔生锈。因此考虑油箱内表面的防腐处理时，不但要顾及 与介质的相容性，还要考虑处理后的可加工性、制造到投入使用之间的时间间隔以及经济 性。 汽车油箱用表面处理钢板一般使用镀铅锡合金钢板(热浸镀Pb-8% Sn合金钢 板)。其原因在于含Pb的电镀钢板具有良好的焊锡性、耐蚀性和润滑性(挤压成形性)等。 但是，近年来从环保方面来看对无Pb化的要求越来越高。基于此因，开发了热浸镀A1钢板、 热浸镀Sn-Zn钢板、有机涂层合金化热浸镀Zn钢板和在热浸镀Zn层上镀Ni的双层电镀钢 板等，并已开始在汽车制造厂实际使用，这些油箱的成本较高。 在实际使用中，采用镀锌板生产的油箱内壁还是会经常出现腐蚀，这样不仅破坏 了燃油的洁净，而且长时间腐蚀后会造成油箱漏油，容易引发事故。 目前，市售或公开报道的水基防锈剂存在着防锈效果差、不能满足汽车油箱的防 腐效果的问题，而其他表面处理技术，如达克罗，虽然防腐效果好，但会影响油箱的静电释 放，从而留下事故隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车油箱用水基防锈剂，其组方经济、功 同时还提供该汽车油箱用水基防锈剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车油箱用水基防锈剂，它包括如下组
能持久
分
中依次加入8 解后，再加入80 防锈剂。
环氧丙烯酸酯树脂 60 水性氟碳乳液 80 甲醇 8
丁醇 3 水 3
本汽车油箱用水基防锈剂的制备方法为在60
10重量份的甲醇、3 5重量份的丁醇、3
-70重量份 -100重量份 10重量份 t份 t份。
70動
:份的环氧丙烯酸酯树脂 t份的水进行充分搅拌溶 ioo重量份的水性氟碳乳液充分搅拌，即可制得所述的汽车油箱用水基
3
为简洁说明问题起见，以下本发明汽车油箱用水基防锈剂均简称为本防锈剂。
环氧丙烯酸酯树脂是本防锈剂的成膜物质。环氧丙烯酸酯树脂又称乙烯基酯树 脂，是环氧树脂和丙烯酸进行反应后溶解于苯乙烯中的变性环氧树脂。它具有环氧树脂的 优良特性，但是在固化性和成型性方面更为出色，不象环氧树脂那样使用繁琐，是一种热固 化性树脂。同时，环氧丙烯酸酯树脂还具有优异的耐水性、耐热性以及优良的粘结性和韧 性。该成膜物质的上述特性保证了其优异的防腐性能。 水性氟碳乳液为氟乙烯和羟基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比浓度为8 11. 5%，且主链含氟原子。有极佳的机械稳定性、超长的耐候性、抗碱性，耐酸雨，能承受较 大剪切力，且为常温固化，可调整本防锈剂的成膜温度和成膜性、提高膜层的耐腐蚀性。
甲醇和丁醇是本防锈剂的调节剂，主要用来调节防锈剂的粘度。
使用本防锈剂对油箱进行防锈处理后，形成一层防锈保护膜，使其具有良好的耐 腐蚀性。因此，本防锈剂防锈效果好、工艺简单可行，能满足汽车油箱的防锈要求和市场的 需要。使用本防锈剂后，可以采用普通钢板代替镀锌板等生产油箱，大大降低汽车油箱的生 产成本，提高产品的市场竞争力。 作为本发明的进一步改进，本防锈剂的组分还包括
微米级或纳米级锌粉 8 10重量份
异丙醇 40 50重量份
丙酮 20 30重量份。 本防锈剂的制备方法为还包括将8 10重量份的微米级或纳米级锌粉加入到
40 50重量份的异丙醇和20 30重量份的丙酮所组成的混合溶液中充分搅拌，再超声分
散10分钟以形成悬浮液，将所得悬浮液加入到所述油箱用水基防锈剂中搅拌均匀。 微米级或纳米级锌粉为功能性添加剂之一，其电极电位比油箱金属外壳的电极电
位要低，且防锈处理时，以本防锈剂的液相部分为载体，均布在金属表面。当本防锈剂的膜
层发生破裂、腐蚀介质(通常是电解质溶液)侵入时，将使锌粉与油箱金属外壳处于电导通
状态，锌粉可在金属表面组成一个微区电化学保护的阵列，建立微区阴极保护的体系，起到
了阴极二次保护的作用，从而提高本防锈剂的防锈性能。异丙醇和丙酮为锌粉的分散剂。两
者的水溶性、分散性较好，因此两者可以顺利地进入本防锈剂中。 可见，加入上述功能性添加剂，可进一步提高本防锈剂的防锈性能。 本防锈剂对汽车油箱进行防锈处理后，在油箱的外侧壁没有喷涂聚酯粉末涂料的
情况下，采用上海林频实验设备有限公司生产的盐雾试验箱，并根据GB/T10125-1997《人造
气氛腐蚀试验盐雾试验》国家标准，对所述油箱进行盐雾实验。盐雾腐蚀试验的结果见表
l，表1中的时间为所述油箱出现第一个腐蚀锈点的时间。 表1
实验油箱编号12345
油箱出现第一个腐蚀点的时间(小时)76767776. 576. 5 从表1中可以看出，在76小时后实验油箱出现第一个腐蚀锈点。另，将上述的盐
4雾实验持续进行后，经96小时将出现多个腐蚀锈点，106小时后出现成片的腐蚀区域。
在所述油箱的外侧壁喷涂聚酯粉末涂料后，采用天津材料试验机厂生产的QFZ漆 膜附着力试验仪，并根据GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》，对粉末涂料与本防 锈剂在所述外壳上的附着力进行考察，划格间距为2mm。试验结果分为0 5级，O级完好 无损。对于一般用途，前三级也是令人满意的。划格试验的结果见表2。
表2
实验外壳编号678910
附着力等级00010 从表2中可以看出，附着力等级在0 1级。本防锈剂与聚酯粉末涂料的附着力 较佳，能满足油箱金属外壳喷涂聚酯粉末涂料要求。 本防锈剂中的环氧丙烯酸酯树脂、水性氟碳乳液、甲醇、丁醇、微米级或纳米级锌 粉、异丙醇、丙酮均为市售品。 综上所述，本防锈剂组方经济、功能持久、防锈效果好；同时，本防锈剂的制备方法
工艺简单、使用设备少。将本防锈剂在普通钢板上使用可以满足汽车油箱的防腐要求，这使
利用普通钢板生产油箱成为可能，从而大大降低了油箱的生产成本。 经检测，本防锈剂在40 6(TC即可成膜，在15(TC下20分钟内烘干。 本防锈剂易于存储，只需保存在5t:以上、避免日光直晒、通风阴凉干燥处即可。在
正常存放环境下，防锈期可达60个月以上。本防锈剂的部分物理化学性质为
外观白色均匀乳液略显微蓝沸点IO(TC蒸汽压760Pa(100。C )比重1. 2g/cm3(25°C )溶解度可任意比与水互溶PH7. 5 8. 0粘度50 300mPa S(25。C )
具体实施例方式
通过下面给出的实施例可以进一步清楚地了解本发明。但它们不是对本发明的限 定。
实施例1 : 在60克的环氧丙烯酸酯树脂中依次加入8克的甲醇、3克的丁醇和3克的水进行 溶解，充分搅拌(连续搅拌3min)后，再加入80克的水性氟碳乳液，充分搅拌(连续搅拌 3min)，水性氟碳乳液为氟乙烯和羟基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比浓度为8% ，且主链 含氟原子，即可初步制得汽车油箱用水基防锈剂； 将8克的微米级锌粉加入到40克的异丙醇和20克的丙酮所组成的混合溶液中， 充分搅拌(连续搅拌3min)，并超声分散10分钟以形成悬浮液，将得到的悬浮液加入到初步
5制得的汽车油箱用水基防锈剂中，搅拌均匀(连续搅拌3min)，最终制得本防锈剂。
实施例2 : 在65克的环氧丙烯酸酯树脂中依次加入9克的甲醇、4克的丁醇和4克的水进行 溶解，充分搅拌(连续搅拌3min)后，再加入90克的水性氟碳乳液，充分搅拌(连续搅拌 3min)，水性氟碳乳液为氟乙烯和羟基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比浓度为10%，且主 链含氟原子，即可初步制得汽车用水基防锈剂； 将9克的纳米级锌粉加入到45克的异丙醇和25克的丙酮所组成的混合溶液中， 充分搅拌(连续搅拌3min)，并超声分散10分钟以形成悬浮液，将得到的悬浮液加入到初步 制得的汽车油箱用水基防锈剂中，搅拌均匀(连续搅拌3min)，最终制得本防锈剂。
实施例3 : 在70克的环氧丙烯酸酯树脂中依次加入10克的甲醇、5克的丁醇和5克的水进 行溶解后，充分搅拌(连续搅拌3min)，再加入100克的水性氟碳乳液，充分搅拌(连续搅 拌3min)，水性氟碳乳液为氟乙烯和羟基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比浓度为11.5%， 且主链含氟原子，即可初步制得汽车油箱用水基防锈剂； 将10克的微米级锌粉加入到50克的异丙醇和30克的丙酮所组成的混合溶液中， 充分搅拌(连续搅拌3min)，并超声分散10分钟以形成悬浮液，将悬浮液加入到初步制得的 汽车油箱用水基防锈剂中，搅拌均匀(连续搅拌3min)，最终制得本防锈剂。
实施例4 : 在70克的环氧丙烯酸酯树脂中依次加入10克甲醇、5克丁醇和5克水进行溶解 后，充分搅拌(连续搅拌3min)，再加入100克的水性氟碳乳液，充分搅拌(连续搅拌3min)， 水性氟碳乳液为氟乙烯和羟基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比浓度为11. 5%，且主链含 氟原子，即可制得本防锈剂。
权利要求
汽车油箱用水基防锈剂，它包括如下组分环氧丙烯酸酯树脂 60～70重量份水性氟碳乳液 80～100重量份甲醇 8～10重量份丁醇 3～5重量份水3～5重量份。
2.根据权利要求1所述的汽车油箱用水基防锈剂，其特征在于它的组分还包括微米级或纳米级锌粉 8 10重量份
3. 权利要求1所述的汽车油箱用水基防锈剂的制备方法，其特征在于在60 70重量份的环氧丙烯酸酯树脂中依次加入8 10重量份的甲醇、3 5重量 份的丁醇、3 5重量份的水进行充分搅拌溶解后，再加入80 100重量份的水性氟碳乳液 充分搅拌，即可制得所述的汽车油箱用水基防锈剂。
4. 权利要求2所述的汽车油箱用水基防锈剂的制备方法，其特征在于还包括将8 10重量份的微米级或纳米级锌粉加入到40 50重量份的异丙醇和 20 30重量份的丙酮所组成的混合溶液中充分搅拌，再超声分散10分钟以形成悬浮液，将 所得悬浮液加入到所述油箱用水基防锈剂中搅拌均匀。异丙醇 丙酮40 50重量份 20 30重量份。
全文摘要
本发明涉及一种汽车油箱用水基防锈剂及其制备方法。该防锈剂包括如下组分环氧丙烯酸酯树脂60～70重量份、水性氟碳乳液80～100重量份、甲醇8～10重量份、丁醇3～5重量份、水3～5重量份。其制备方法为在环氧丙烯酸酯树脂中依次加入甲醇、丁醇、水进行搅拌溶解后，再加入水性氟碳乳液充分搅拌，即可制得所述的汽车油箱用水基防锈剂。本防锈剂组方经济、防锈效果好、其制备方法工艺简单。将本防锈剂在普通钢板上使用也能满足汽车油箱的防腐要求，这使利用普通钢板生产油箱成为可能，和镀锌板油箱相比，大大降低了油箱的生产成本。本防锈剂易于存储，在通风阴凉干燥处、5℃以上、避免日光直晒即可。在正常存放环境下，防锈期可达60个月以上。
文档编号C23F11/173GK101787535SQ200910264118
公开日2010年7月28日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者吴昊, 邹宜哲, 邹旻珊 申请人:吴昊