本发明属于金属防护领域，具体涉及一种水性防锈封闭剂。
背景技术：
：钢铁表面在进行涂漆、喷塑或电镀之前，都要对钢铁表面进行磷化、钝化的预处理，以提高钢铁表面的防锈性和附和力。传统行业中使用手工除锈或酸洗除锈。手工除锈是最早应用的表面处理方法，用于小面积的部位以及不需要进行喷砂处理的地方，它可以去除附着的氧化皮、锈蚀产物以及松散的漆皮和其他杂物。目前，磷酸盐转化膜处理广泛应用于汽车、轮船、机械制造、航空航天及家用电器等产品上。酸洗除锈工艺的酸洗液一般为多种酸的混合物，主要有硫酸、硝酸和氢氟酸等，这些混合酸的腐蚀性很强，同时具有很强的氧化性、较高的腐蚀介质的温度。钢材的酸洗除锈处理广泛地应用于冷轧板材坯料及热轧板材的表面氧化铁皮的去除，酸洗仍是钢铁生产和钢铁表面处理时不可或缺的工艺过程。但也带来如下的一些问题：1、大量消耗钢铁材料和酸。在酸洗的过程中，有的主要通过酸与铁皮的化学反应，溶解相应的金属氧化物来除去铁皮。有的，如使用硫酸进行钢材酸洗时，还要借助于酸与钢铁发生化学反应产生的氢气泡的剥离作用来除去氧化铁皮。因此在酸洗过程中，大量消耗酸是必然的。虽然在酸洗中使用酸洗缓蚀剂可以降低钢铁的金属消耗，但是仍有相当量的金属铁损失掉。2、可能降低钢材的物理性能。在酸洗过程中，金属铁和酸之间发生化学反应并产生氢气。由于酸洗液中的氢的化学位高于被酸洗的钢材中氢的化学位，生成的氢会渗入钢中并积存起来造成氢脆，从而影响钢材的机械性能或以后的加工处理。目前公开了一种防锈封闭剂的制备方法，该方法包括将水、硅烷偶联剂、水溶性硅酸盐、促进剂、氧化硅填料和水溶性成膜树脂依次混合均匀；其中水溶性成膜树脂中包含水性聚氨酯树脂，但无法达到较好的防腐性能且附着力较差。因此需开发一种附着力及耐腐蚀性能好的水性防锈封闭剂。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前常用水性防锈封闭剂的附着力效、耐腐蚀性差的问题，提供一种水性防锈封闭剂。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种水性防锈封闭剂，包括如下组分：3~6份油酸、4~8份二异丙醇胺、1~4份六亚甲基四胺、20~30份水，其特征在于，还包括：20~35份复合防锈成分a、15~30份复合防锈成分b。所述复合防锈成分a的制备方法，包括如下步骤：（1）于30~45℃，按质量比7：3：0.01~0.04取聚氧化丙烯二醇、扩链剂、二丁基二月桂酸锡混合搅拌，程序升温，保温，得预聚物，取预聚物的质量30~45%的二甲基甲酰胺混合搅拌，挥发反应，热处理，得聚氨酯脲；（2）按质量比1：8~12取海藻酸钠、水混合搅拌，静置溶胀，加入海藻酸钠质量10~15%的高碘酸，升温，加热搅拌，加入海藻酸钠质量40~60%的微晶纤维素，搅拌反应，出料，得海藻酸钠分散液，按质量比7：2~4：1取海藻酸钠分散液、聚氨酯脲、试剂a混合，减压蒸发，收集浓缩液，即为复合防锈成分a。所述步骤（1）中的扩链剂：于30~45℃，通气保护，按质量比5：1~3取异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯腈混合搅拌，室温反应，升温反应，抽真空干燥，即得扩链剂。所述步骤（2）中的试剂a：按质量比1：8~12取盐酸多巴胺、水混合得多巴胺液，取多巴胺液按体积比10：1：1~3取无水乙醇、氨水混合，即得试剂a。所述复合防锈成分b的制备：于30~45℃，按质量比1：5~8取水玻璃、水混合，升温加入水玻璃质量6~10%的苯并三氮唑、水玻璃质量2~5%的硼酸混合搅拌，得基料，取基料按质量比10~15：1：0.1~0.3加入edta、助剂混合，得混合料，取混合料加入混合料质量20~30%的预制表面活性剂、混合料质量2~5%的试剂b、混合料质量10~15%的铝粉浆料混合，剪切分散，得分散液，取分散液微波处理，即得复合防锈成分b。所述助剂：按质量比3：1~2：1取zncl2、柠檬酸钠、nh4cl混合，即得助剂。所述试剂b：按质量比1：1~3：8：20~30取钼酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、水混合，即得试剂b。，所述铝粉浆料：按质量份数计，取10~20份铝粉、3~6份钛酸酯偶联剂、8~12份甘油、40~60份乙醇溶液混合，于30~45℃保温处理，超声分散，出料，即得铝粉浆料。所述预制表面活性剂：按质量比1：2~4：0.01取油酸、n，n-二甲基-1，3-丙二胺、naf混合，在氩气保护下，于155~165℃，搅拌反应，减压蒸馏，得粗产物，取粗产物于中性氧化铝柱层析，用粗产物质量4~8倍的混合洗液淋洗，收集过柱液，即为预制表面活性剂。所述按体积比3：1~2取甲醇、二氯甲烷混合，即得混合洗液。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明以海藻酸钠经超声波分散后，在高碘酸钠氧化下海藻酸钠的邻二醇结构变为二醛基结构，使海藻酸钠转变为多醛基海藻酸钠，在后续反应过程中，多醛基海藻酸钠中的醛基可与微晶纤维素中活性羟基发生部分羟醛缩合，使多醛基海藻酸钠和微晶纤维素之间形成化学键合，从而提高多醛基海藻酸钠在使用时对钢材表面的力学性能，同时，如若后续所用过程中，钢材表面出现少量氧化铁成分，则本体系中的酸成分可使其fe3+溶出，进而与多醛基海藻酸钠结构间产生化学键合，通过螯合作用增强海藻酸链间的结合力，使封闭防锈膜的稳定性得以大大提高，进而使之附着力增强，且游离铁离子的吸附固定，可有效减少腐蚀的可能；（2）本发明以铝粉为原料制成的铝粉浆，铝粉经甘油和钛酸酯偶联剂的处理后，可保护铝粉表面在加工和使用过程中不被侵蚀，提高了铝粉和复合防锈成分a中的聚氨酯脲的粘结力，在钛酸酯偶联剂的作用下，聚氨酯脲和铝粉间形成架桥，配合试剂a中的盐酸多巴胺，自氧化成聚多巴胺，使防锈膜层形成的整体更加完整连续，铝粉紧密均匀排列于其中，可提高封闭防锈膜的防腐蚀作用，腐蚀介质必须绕过铝粉层才能从外表面向内部渗透，从而大幅提高了其抗渗透性能，使用后的附着力和耐腐蚀等性能有效提高。具体实施方式混合洗液：按体积比3：1~2取甲醇、二氯甲烷混合，即得混合洗液。扩链剂：于30~45℃、通氩气保护下，按质量比5：1~3取异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯腈混合，以300~500r/min磁力搅拌20~35min，于室温下反应20~24h，接着于40~50℃反应12~15h后，于60~70℃抽真空干燥至恒重，即得扩链剂。试剂a：按质量比1：8~12取盐酸多巴胺、去离子水混合得多巴胺液，取多巴胺液按体积比10：1：1~3取无水乙醇、浓度0.1mol/l的氨水混合，即得试剂a。试剂b：按质量比1：1~3：8：20~30取钼酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、水混合，即得试剂b。助剂：按质量比3：1~2：1取zncl2、柠檬酸钠、nh4cl混合，即得助剂。预制表面活性剂：按质量比1：2~4：0.01取油酸、n，n-二甲基-1，3-丙二胺、naf于容器混合，在氩气保护下，于155~165℃，以300~500r/min搅拌反应8~12h，于55~70℃减压蒸馏至恒重，得粗产物，取粗产物于中性氧化铝柱进行层析，用粗产物质量4~8倍的混合洗液进行淋洗，收集过柱液，即为预制表面活性剂。铝粉浆料：按质量份数计，取10~20份粒径为0.02~0.06mm的铝粉、3~6份钛酸酯偶联剂、8~12份甘油、40~60份体积分数为60%乙醇溶液于反应釜混合，于30~45℃保温处理20~45min后，移入超声分散仪，以45~55khz频率条件下，超声分散15~35min，出料，即得铝粉浆料。复合防锈成分a的制备方法，包括如下步骤：（1）于水浴30~45℃，按质量比7：3：0.01~0.04取聚氧化丙烯二醇、扩链剂、二丁基二月桂酸锡混合搅拌，以4~8℃/min程序升温至80~90℃，保温15~30min，得预聚物，取预聚物的质量30~45%的二甲基甲酰胺混合搅拌均匀，倒入聚四氟乙烯磨具中，于50~60℃挥发反应24~36h，于0.1mpa真空度和80~100℃下处理1~3h热处理至恒重，得聚氨酯脲；（2）按质量比1：8~12取海藻酸钠、水于容器混合，以300~500r/min搅拌20~45min，静置溶胀3~5h，加入海藻酸钠质量10~15%的高碘酸，升温至75~85℃，以400~600r/min，加热搅拌反应2~4，加入海藻酸钠质量40~60%的微晶纤维素，搅拌反应3~5h，出料，得海藻酸钠分散液，按质量比7：2~4：1取海藻酸钠分散液、聚氨酯脲、试剂a混合，于40~60℃抽真空减压蒸发至原体积的30~45%，收集浓缩液，即为复合防锈成分a。复合防锈成分b的制备：于水浴30~45℃，按质量比1：5~8取水玻璃、去离子水混合，升温至55~70℃加入水玻璃质量6~10%的苯并三氮唑、水玻璃质量2~5%的硼酸混合，以300~500r/min搅拌30~55min，得基料，取基料按质量比10~15：1：0.1~0.3加入edta、助剂混合，得混合料，取混合料加入混合料质量20~30%的预制表面活性剂、混合料质量2~5%的试剂b、混合料质量10~15%的铝粉浆料混合，以2000~3000r/min剪切分散5~10min，得分散液，取分散液于300w微波处理6~10min，即得复合防锈成分b。一种水性防锈封闭剂，按质量份数计，包括如下组分：3~6份油酸、4~8份二异丙醇胺、1~4份六亚甲基四胺、20~30份水、20~35份复合防锈成分a、15~30份复合防锈成分b。一种水性防锈封闭剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取3~6份油酸、4~8份二异丙醇胺、1~4份六亚甲基四胺、20~30份水、20~35份复合防锈成分a、15~30份复合防锈成分b；（2）于水浴30~45℃，先取油酸、二异丙醇胺、水、复合防锈成分a于反应釜混合，以300~500r/min磁力搅拌25~50min后，升温至55~70℃，加入复合防锈成分b、六亚甲基四胺混合，以45~55khz频率超声波处理15~25min，即得水性防锈封闭剂。混合洗液：按体积比3：1取甲醇、二氯甲烷混合，即得混合洗液。扩链剂：于30℃、通氩气保护下，按质量比5：1取异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯腈混合，以300r/min磁力搅拌20min，于室温下反应20h，接着于40℃反应12h后，于60℃抽真空干燥至恒重，即得扩链剂。试剂a：按质量比1：8取盐酸多巴胺、去离子水混合得多巴胺液，取多巴胺液按体积比10：1：1取无水乙醇、浓度0.1mol/l的氨水混合，即得试剂a。试剂b：按质量比1：1：8：20取钼酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、水混合，即得试剂b。助剂：按质量比3：1：1取zncl2、柠檬酸钠、nh4cl混合，即得助剂。预制表面活性剂：按质量比1：2：0.01取油酸、n，n-二甲基-1，3-丙二胺、naf于容器混合，在氩气保护下，于155℃，以300r/min搅拌反应8h，于55℃减压蒸馏至恒重，得粗产物，取粗产物于中性氧化铝柱进行层析，用粗产物质量4倍的混合洗液进行淋洗，收集过柱液，即为预制表面活性剂。铝粉浆料：按质量份数计，取10份粒径为0.02mm的铝粉、3份钛酸酯偶联剂、8份甘油、40份体积分数为60%乙醇溶液于反应釜混合，于30℃保温处理20min后，移入超声分散仪，以45khz频率条件下，超声分散15min，出料，即得铝粉浆料。复合防锈成分a的制备方法，包括如下步骤：（1）于水浴30℃，按质量比7：3：0.01取聚氧化丙烯二醇、扩链剂、二丁基二月桂酸锡混合搅拌，以4℃/min程序升温至80℃，保温15min，得预聚物，取预聚物的质量30%的二甲基甲酰胺混合搅拌均匀，倒入聚四氟乙烯磨具中，于50℃挥发反应24h，于0.1mpa真空度和80℃下处理1h热处理至恒重，得聚氨酯脲；（2）按质量比1：8取海藻酸钠、水于容器混合，以300r/min搅拌20min，静置溶胀3h，加入海藻酸钠质量10%的高碘酸，升温至75℃，以400r/min，加热搅拌反应2h，加入海藻酸钠质量40%的微晶纤维素，搅拌反应3h，出料，得海藻酸钠分散液，按质量比7：2：1取海藻酸钠分散液、聚氨酯脲、试剂a混合，于40℃抽真空减压蒸发至原体积的30%，收集浓缩液，即为复合防锈成分a。复合防锈成分b的制备：于水浴30℃，按质量比1：5取水玻璃、去离子水混合，升温至55℃加入水玻璃质量6%的苯并三氮唑、水玻璃质量2%的硼酸混合，以300r/min搅拌30min，得基料，取基料按质量比10：1：0.1加入edta、助剂混合，得混合料，取混合料加入混合料质量20%的预制表面活性剂、混合料质量2%的试剂b、混合料质量10%的铝粉浆料混合，以2000r/min剪切分散5min，得分散液，取分散液于300w微波处理6min，即得复合防锈成分b。一种水性防锈封闭剂，按质量份数计，包括如下组分：3份油酸、4份二异丙醇胺、1份六亚甲基四胺、20份水、20份复合防锈成分a、15份复合防锈成分b。一种水性防锈封闭剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取3份油酸、4份二异丙醇胺、1份六亚甲基四胺、20份水、20份复合防锈成分a、15份复合防锈成分b；（2）于水浴30℃，先取油酸、二异丙醇胺、水、复合防锈成分a于反应釜混合，以300r/min磁力搅拌25min后，升温至55℃，加入复合防锈成分b、六亚甲基四胺混合，以45khz频率超声波处理15min，即得水性防锈封闭剂。混合洗液：按体积比3：1.5取甲醇、二氯甲烷混合，即得混合洗液。扩链剂：于38℃、通氩气保护下，按质量比5：2取异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯腈混合，以400r/min磁力搅拌30min，于室温下反应22h，接着于45℃反应13h后，于65℃抽真空干燥至恒重，即得扩链剂。试剂a：按质量比1：10取盐酸多巴胺、去离子水混合得多巴胺液，取多巴胺液按体积比10：1：2取无水乙醇、浓度0.1mol/l的氨水混合，即得试剂a。试剂b：按质量比1：2：8：25取钼酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、水混合，即得试剂b。助剂：按质量比3：1.5：1取zncl2、柠檬酸钠、nh4cl混合，即得助剂。预制表面活性剂：按质量比1：3：0.01取油酸、n，n-二甲基-1，3-丙二胺、naf于容器混合，在氩气保护下，于160℃，以400r/min搅拌反应10h，于60℃减压蒸馏至恒重，得粗产物，取粗产物于中性氧化铝柱进行层析，用粗产物质量6倍的混合洗液进行淋洗，收集过柱液，即为预制表面活性剂。铝粉浆料：按质量份数计，取15份粒径为0.04mm的铝粉、5份钛酸酯偶联剂、10份甘油、50份体积分数为60%乙醇溶液于反应釜混合，于38℃保温处理30min后，移入超声分散仪，以50khz频率条件下，超声分散25min，出料，即得铝粉浆料。复合防锈成分a的制备方法，包括如下步骤：（1）于水浴40℃，按质量比7：3：0.03取聚氧化丙烯二醇、扩链剂、二丁基二月桂酸锡混合搅拌，以6℃/min程序升温至85℃，保温20min，得预聚物，取预聚物的质量40%的二甲基甲酰胺混合搅拌均匀，倒入聚四氟乙烯磨具中，于55℃挥发反应32h，于0.1mpa真空度和90℃下处理2h热处理至恒重，得聚氨酯脲；（2）按质量比1：10取海藻酸钠、水于容器混合，以400r/min搅拌40min，静置溶胀4h，加入海藻酸钠质量13%的高碘酸，升温至80℃，以500r/min，加热搅拌反应3h，加入海藻酸钠质量50%的微晶纤维素，搅拌反应4h，出料，得海藻酸钠分散液，按质量比7：3：1取海藻酸钠分散液、聚氨酯脲、试剂a混合，于50℃抽真空减压蒸发至原体积的35%，收集浓缩液，即为复合防锈成分a。复合防锈成分b的制备：于水浴38℃，按质量比1：6取水玻璃、去离子水混合，升温至60℃加入水玻璃质量8%的苯并三氮唑、水玻璃质量4%的硼酸混合，以400r/min搅拌40min，得基料，取基料按质量比13：1：0.2加入edta、助剂混合，得混合料，取混合料加入混合料质量25%的预制表面活性剂、混合料质量4%的试剂b、混合料质量13%的铝粉浆料混合，以2500r/min剪切分散8min，得分散液，取分散液于300w微波处理8min，即得复合防锈成分b。一种水性防锈封闭剂，按质量份数计，包括如下组分：5份油酸、6份二异丙醇胺、3份六亚甲基四胺、25份水、30份复合防锈成分a、25份复合防锈成分b。一种水性防锈封闭剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取5份油酸、6份二异丙醇胺、3份六亚甲基四胺、25份水、29份复合防锈成分a、25份复合防锈成分b；（2）于水浴35℃，先取油酸、二异丙醇胺、水、复合防锈成分a于反应釜混合，以400r/min磁力搅拌35min后，升温至65℃，加入复合防锈成分b、六亚甲基四胺混合，以50khz频率超声波处理20min，即得水性防锈封闭剂。混合洗液：按体积比3：2取甲醇、二氯甲烷混合，即得混合洗液。扩链剂：于45℃、通氩气保护下，按质量比5：3取异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯腈混合，以500r/min磁力搅拌35min，于室温下反应24h，接着于50℃反应15h后，于70℃抽真空干燥至恒重，即得扩链剂。试剂a：按质量比1：12取盐酸多巴胺、去离子水混合得多巴胺液，取多巴胺液按体积比10：1：3取无水乙醇、浓度0.1mol/l的氨水混合，即得试剂a。试剂b：按质量比1：3：8：30取钼酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、水混合，即得试剂b。助剂：按质量比3：2：1取zncl2、柠檬酸钠、nh4cl混合，即得助剂。预制表面活性剂：按质量比1：4：0.01取油酸、n，n-二甲基-1，3-丙二胺、naf于容器混合，在氩气保护下，于165℃，以500r/min搅拌反应12h，于70℃减压蒸馏至恒重，得粗产物，取粗产物于中性氧化铝柱进行层析，用粗产物质量8倍的混合洗液进行淋洗，收集过柱液，即为预制表面活性剂。铝粉浆料：按质量份数计，取20份粒径为0.06mm的铝粉、6份钛酸酯偶联剂、12份甘油、60份体积分数为60%乙醇溶液于反应釜混合，于45℃保温处理45min后，移入超声分散仪，以55khz频率条件下，超声分散35min，出料，即得铝粉浆料。复合防锈成分a的制备方法，包括如下步骤：（1）于水浴45℃，按质量比7：3：0.04取聚氧化丙烯二醇、扩链剂、二丁基二月桂酸锡混合搅拌，以8℃/min程序升温至90℃，保温30min，得预聚物，取预聚物的质量45%的二甲基甲酰胺混合搅拌均匀，倒入聚四氟乙烯磨具中，于60℃挥发反应36h，于0.1mpa真空度和100℃下处理3h热处理至恒重，得聚氨酯脲；（2）按质量比1：12取海藻酸钠、水于容器混合，以500r/min搅拌45min，静置溶胀5h，加入海藻酸钠质量15%的高碘酸，升温至85℃，以600r/min，加热搅拌反应4h，加入海藻酸钠质量60%的微晶纤维素，搅拌反应5h，出料，得海藻酸钠分散液，按质量比7：4：1取海藻酸钠分散液、聚氨酯脲、试剂a混合，于60℃抽真空减压蒸发至原体积的45%，收集浓缩液，即为复合防锈成分a。复合防锈成分b的制备：于水浴45℃，按质量比1：8取水玻璃、去离子水混合，升温至70℃加入水玻璃质量10%的苯并三氮唑、水玻璃质量5%的硼酸混合，以500r/min搅拌55min，得基料，取基料按质量比15：1：0.3加入edta、助剂混合，得混合料，取混合料加入混合料质量30%的预制表面活性剂、混合料质量5%的试剂b、混合料质量15%的铝粉浆料混合，以3000r/min剪切分散10min，得分散液，取分散液于300w微波处理10min，即得复合防锈成分b。一种水性防锈封闭剂，按质量份数计，包括如下组分：6份油酸、8份二异丙醇胺、4份六亚甲基四胺、30份水、35份复合防锈成分a、30份复合防锈成分b。一种水性防锈封闭剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取6份油酸、8份二异丙醇胺、4份六亚甲基四胺、30份水、35份复合防锈成分a、30份复合防锈成分b；（2）于水浴45℃，先取油酸、二异丙醇胺、水、复合防锈成分a于反应釜混合，以500r/min磁力搅拌50min后，升温至70℃，加入复合防锈成分b、六亚甲基四胺混合，以55khz频率超声波处理25min，即得水性防锈封闭剂。对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少复合防锈成分a。对比例2：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少复合防锈成分b。对比例3：无锡市某公司生产的防锈封闭剂。将实施例所得水性防锈封闭剂与对比例所得水性防锈封闭剂按gb/t101251997中规定的要求，进行中性盐雾试验，按“盐雾试验120h，锈蚀面积＜3%”视为合格。测试结果如表1所示。表1：测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3附着力（级）000002耐蚀性合格率（%）（120天）1009799959469是否含苯等有害溶剂不含不含不含不含不含含综合上述，本发明的水性防锈封闭剂相比于市售产品效果更好，值得大力推广。当前第1页12