一种应用于钕铁硼倒角防腐的水性防腐剂及其制备方法与流程

本发明涉及防腐剂，具体涉及一种应用于钕铁硼倒角防腐的水性防腐剂及其制备方法。

背景技术：

1、近年来随着钕铁硼永磁体应用范围的不断推广和扩大，尤其对高性能、大体积的永磁需求呈逐年递增的趋势。众所周知，粘结钕铁硼永磁体在压制成型固化后，会在面与面的交合棱角或者边角处产生尖锐的棱边，容易对钕铁硼永磁体后续的装机和应用产生不利影响，同时还会影响钕铁硼永磁体的电镀品质，因此在实际应用中，往往需要对汝铁硼永磁体进行倒角，但是高性能磁体极易腐蚀氧化，大体积永磁产品由于倒角频率低、出角慢、时间长，更易氧化。

2、目前倒角主要包括干磨和湿磨两种工艺，干磨是指直接利用棕刚玉磨料对材料进行研磨，但是对钕铁硼永磁体莱说，干磨的倒角力度把握不好会导致磁体边缘缺角，不适合大体积永磁产品，而湿磨可以通过在磨料中加入防腐剂等助剂，不仅能够防止永磁产品氧化，还能防止永磁产品棱角缺失，但是目前市场上针对钕铁硼永磁体产品的专用防腐剂产品相对较少，且价格十分昂贵、品质稳定性差，难以大规模实际应用。

3、基于此，本发明提供了一种环保、稳定的水性防腐剂，可以直接应用于钕铁硼倒角过程，彻底杜绝倒角过程中的氧化腐蚀现象，提升产品的合格率，降低成本，解决困扰本行业的持久难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种应用于钕铁硼倒角防腐的水性防腐剂及其制备方法，通过制备聚醚衍生物，与丙烯酸酯单体进行聚合，形成丙烯酸酯聚合乳液，配合氮化硅-二硫化钼复合功能填充物等助剂，获得耐热、耐磨、防氧化性能优异的水性防腐剂。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种应用于钕铁硼倒角防腐的水性防腐剂，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯聚合乳液60-70份、复合功能填充物2-6份、促附剂1-3份、成膜助剂5-10份；

4、所述丙烯酸酯聚合乳液包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯30-40份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、聚醚衍生物20-30份、安息香双甲醚0.1-0.2份、正十二硫醇0.05-0.1份；

5、所述聚醚衍生物是通过在烯丙基聚醚分子链中引入有机硅和磺酸琥珀酰亚胺制得；

6、所述复合功能填充物为氮化硅和二硫化钼复合物。

7、进一步地，所述丙烯酸酯乳液的制备方法具体为：

8、将重量份的丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、聚醚衍生物、安息香双甲醚和正十二硫醇混匀，室温条件下，使用紫外线对体系进行照射1-2h，出料，获得丙烯酸酯聚合乳液。

9、通过上述技术方案，以正十二硫醇为链引发剂，安息香双甲醚为引发剂，在紫外线照射条件下，引发丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯和聚醚衍生物进行自由基聚合，获得丙烯酸酯聚合乳液。

10、进一步地，所述促附剂为钛酸酯偶联剂或者硅烷偶联剂中的任意一种；所述成膜助剂为乙二醇丁醚或者丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种。

11、进一步地，所述聚醚衍生物的制备方法具体为：

12、步骤一：将烯丙基聚醚与甲苯混合，搅匀后，升高温度至50-60℃，充入氮气进行保护，投入二苯基二氯硅烷，搅拌1-2h，获得预反应物料；

13、步骤二：向预反应物料中加入n-羟基磺酸琥珀酰亚胺钠盐，混匀，升高温度至70-80℃，持续搅拌6-12h，待物料自然冷却，出料，纯化，获得聚醚衍生物。

14、进一步地，步骤一中，所述烯丙基聚醚的分子量为580-700。

15、通过上述技术方案，烯丙基聚醚分子链末端含有羟基官能团，通过搅拌，可与二苯基二氯硅烷发生反应，通过控制烯丙基聚醚与二苯基二氯硅烷的用量，可实现单端接枝，获得具有si-cl基团的烯丙基聚醚中间体预反应物料，再将n-羟基磺酸琥珀酰亚胺钠盐投入预反应物料中，利用n-羟基磺酸琥珀酰亚胺钠盐结构中的活性羟基，进一步与烯丙基聚醚中间体预反应物料分子链中的si-cl基团反应，获得含磺酸亲水基团、琥珀酰亚胺亲水基团以及不饱和端烯基的聚醚衍生物。

16、进一步地，所述复合功能填充物的制备方法具体为：

17、第一步：将异氰酸酯基硅烷偶联剂与95％的乙醇混合，升高温度至50-60℃，充分水解1-2h，形成硅烷水解液；

18、第二步：将纳米级二硫化钼与硅烷水解液混合，分散均匀后，将温度进一步升高至80-90℃，搅拌1-2h，获得改性纳米反应液；

19、第三步：将纳米级氮化硅与改性纳米反应液混合，分散均匀后，继续升温至80-90℃，持续搅拌2-4h后，自然冷却，离心分离物料，将物料洗涤，真空干燥，获得复合功能填充物。

20、进一步地，第一步中，所述异氰酸酯基硅烷偶联剂为3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷或者3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷中的任意一种。

21、进一步地，第二步中，所述纳米级二硫化钼与硅烷水解液的固液比为0.03-0.05:1。

22、进一步地，第三步中，所述纳米级氮化硅与改性纳米反应液的固液比为0.08-0.1:1。

23、通过上述技术方案，利用异氰酸酯基硅烷偶联剂的双端活性，将其在乙醇水溶液中水解，形成含si-oh的硅烷水解液，将纳米级二硫化钼与硅烷水解液混合，利用硅烷水解液对纳米二硫化钼进行修饰，可获得异氰酸酯基活性纳米二硫化钼，在高温搅拌条件下，可利用异氰酸酯基团的高反应活性，进一步连接纳米氮化硅，形成纳米二硫化钼-氮化硅复合功能填充物。

24、一种应用于钕铁硼倒角防腐的水性防腐剂的制备方法，包括以下步骤：

25、a：将丙烯酸酯聚合乳液和复合功能填充物置于混料机中，设置转速为200-400r/min，室温搅拌30-40min，获得预混料①；

26、b：将促附剂和成膜助剂依次倒入混料机中，与预混料①混合，持续搅拌1-2h，出料，获得水性防腐剂。

27、本发明的有益效果：

28、(1)本发明通过在烯丙基聚醚结构中引入磺酸和琥珀酰亚胺亲水基团，形成含不饱和烯基官能团的聚醚衍生物，将其与丙烯酸酯单体进行自由基聚合，可使制备的丙烯酸聚合乳液具有良好的亲水性，在使用过程中，可以与水互溶，因此制备的防腐剂为水性防腐剂，避免了使用溶剂型防腐剂带来的环境问题，有利于环境保护。此外，烯丙基聚醚结构中含有有机硅和琥珀酰亚胺具有良好的耐热性，可使制备的防腐剂表现出优异的热稳定性。

29、(2)本发明通过制备纳米二硫化钼-氮化硅复合物作为功能填充物，与丙烯酸酯聚合乳液混合，利用纳米二硫化钼的优异性能，使防腐剂能够表现出良好的耐磨性，使钕铁硼永磁体产品的防氧化腐蚀效果不受工件摩擦等动态的影响。

30、(3)本发明制备的水性防腐剂在钕铁硼永磁体产品倒角过程中，防腐剂中的有机硅和无机氮化硅可产生协同作用，在钕铁硼永磁体产品表面会形成一层致密的陶瓷状膜层，将钕铁硼永磁体产品与空气进行隔绝，形成高效保护作用，同时，由于防腐剂具有良好的耐高温和耐摩擦性能，可使钕铁硼永磁体产品可以不受温度变化和工件摩擦等动态因素影响，配合促附剂对钕铁硼永磁体的粘附，对产品起到良好的长效防氧化腐蚀作用，有利于保持钕铁硼用磁体产品的磁性能，便于后续应用。

31、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。