本发明涉及金属表面处理
技术领域：
，特别涉及一种长效金属防锈液的制备方法及应用。
背景技术：
：金属与周围的介质相接触，互相间发生了某种反应而逐渐遭到破坏的过程，称为“金属腐蚀”。金属腐蚀是普遍存在的自然现象，它不仅使金属材料本身在外形、色泽以及机械性能等方面受到破坏，而且其制品的质量等级下降，精度、灵敏度受损，影响其使用甚至报废。因金属腐蚀造成的损失非常惊人，据报道，世界上有百分之十的钢铁被腐蚀掉，因此，防止金属腐蚀是一个十分重要的课题。其中，金属在大气中有氧、水分作用下产生的腐蚀，俗称“生锈”，其腐蚀的产物称为“锈”。解决大气金属锈蚀问题的途径有很多，如金属中熔入合金元素提高自身的抗腐蚀性；化学处理；控制环境；涂覆盖层等。水溶性防锈液是一种可溶解在水中形成水溶液，金属经这种水溶液处理后能防止腐蚀生锈。它们的防锈作用可分为三类。（1）金属与防锈液生成不溶而致密的氧化物薄膜，因而阻止了金属的阳极溶解或促进金属的钝化，从而抑制金属的腐蚀。这类防锈液又称为钝化剂，如亚硝酸钠、重铬酸钾等。在使用时，应保证足够的用量。用量不足时，不能形成完整的氧化物薄膜，在未被遮盖的很小的金属表面上，腐蚀电流密度增大，易造成局部腐蚀严重。（2）金属与防锈液生成难溶的盐类，从而使金属与腐蚀介质隔离，免于锈蚀。例如：有的磷酸盐能与铁作用生成不溶性的磷酸铁盐；有的硅酸盐能和铁、铝作用生成不溶性的硅酸盐等。（3）金属与防锈液生成难溶性的络合物，覆盖在金属表面而保护金属免于腐蚀。例如：苯并三氮唑与铜能生成螯合物Cu(C6H4N3)2，既不溶于水也不溶于油，因而能保护铜的表面。但作为水溶性防锈液，目前普遍存在着防锈时间较防锈油短，而且耐盐蚀、耐水性较差，防锈周期较短，在获得较好防锈效果的情况下需要经常涂覆防锈液，防锈效率较低等问题，制约了相关产品的大范围应用。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种长效金属防锈液的制备方法，通过特定的生产工艺，辅以适宜原料组合，使得制备而成的长效金属防锈液的防锈期长，且防锈液自身性状稳定、无毒害性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种长效金属防锈液的制备方法，包括以下步骤：（1）将单硬脂酸甘油酯45-55份、季戊四醇油酸酯30-40份、二乙醇胺硼酸酯15-25份、三乙醇胺12-16份、十二烯基丁二酸6-10份、乙二胺四乙酸4-6份混合均匀，投入到反应釜中，用浓度为0.1mol/L的HCl溶液调节混合物pH至6.5，随后将反应釜升温至150℃，搅拌反应2-3h；（2）将氧化铝12-15份、蓖麻蜡8-12份、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠6-8份、月桂酰氨乙基硫酸钠3-5份送入球磨机，球磨50-60min，随后加入1,3-二丁基硫脲8-10份、二丙二醇甲醚6-8份、二丙二醇丁醚3-5份，通入氮气，在温度180℃下磁力搅拌反应90min；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的反应产物混合，注入密炼机，再加入偶联剂2-4份、消泡剂2-4份，以50-100rpm的速度边搅拌边加热，待温度达到90℃后保持45min；（4）将经步骤（3）处理后的混合物加入反应釜中，缓慢加压升温至200℃保温活化，保持搅拌速度250rpm，反应时间50min，得到成品。优选地，所述偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、钛酸四丁酯、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯中的任意一种或几种。优选地，所述消泡剂选自磷酸三丁酯、乳化硅油、硬酯酸铝中的任意一种或几种。优选地，所述步骤（2）中球磨机的球料比为9:1，转速为2000rpm。优选地，所述步骤（3）中密炼机的升温速率为3-5℃/min。本发明的另一个目的是提供上述制备方法在制备金属防锈功能类产品中的应用。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明采用先将单硬脂酸甘油酯、季戊四醇油酸酯、二乙醇胺硼酸酯、三乙醇胺、十二烯基丁二酸、乙二胺四乙酸混合，在反应釜中调节pH后搅拌反应，并且将氧化铝、蓖麻蜡、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠、月桂酰氨乙基硫酸钠进行球磨处理后加入1,3-二丁基硫脲、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚搅拌反应，将两部分成分混合后密炼，最后在反应釜中反应得到成品制备方法，使得制备而成的长效金属防锈液的防锈期长，且防锈液自身性状稳定、无毒害性，能够满足行业的要求，具有良好的应用前景。（2）本发明的长效金属防锈液的制备方法所用原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1（1）将单硬脂酸甘油酯45份、季戊四醇油酸酯30份、二乙醇胺硼酸酯15份、三乙醇胺12份、十二烯基丁二酸6份、乙二胺四乙酸4份混合均匀，投入到反应釜中，用浓度为0.1mol/L的HCl溶液调节混合物pH至6.5，随后将反应釜升温至150℃，搅拌反应2h；（2）将氧化铝12份、蓖麻蜡8份、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠6份、月桂酰氨乙基硫酸钠3份送入球磨机，球磨机的球料比为9:1，转速为2000rpm，球磨50min，随后加入1,3-二丁基硫脲8份、二丙二醇甲醚6份、二丙二醇丁醚3份，通入氮气，在温度180℃下磁力搅拌反应90min；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的反应产物混合，注入密炼机，再加入乙烯基三甲氧基硅烷2份、磷酸三丁酯2份，以50rpm的速度边搅拌边加热，密炼机的升温速率为3℃/min，待温度达到90℃后保持45min；（4）将经步骤（3）处理后的混合物加入反应釜中，缓慢加压升温至200℃保温活化，保持搅拌速度250rpm，反应时间50min，得到成品。实施例2（1）将单硬脂酸甘油酯50份、季戊四醇油酸酯35份、二乙醇胺硼酸酯20份、三乙醇胺14份、十二烯基丁二酸8份、乙二胺四乙酸5份混合均匀，投入到反应釜中，用浓度为0.1mol/L的HCl溶液调节混合物pH至6.5，随后将反应釜升温至150℃，搅拌反应2.5h；（2）将氧化铝14份、蓖麻蜡10份、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠7份、月桂酰氨乙基硫酸钠4份送入球磨机，球磨机的球料比为9:1，转速为2000rpm，球磨55min，随后加入1,3-二丁基硫脲9份、二丙二醇甲醚7份、二丙二醇丁醚4份，通入氮气，在温度180℃下磁力搅拌反应90min；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的反应产物混合，注入密炼机，再加入钛酸四丁酯3份、乳化硅油3份，以75rpm的速度边搅拌边加热，密炼机的升温速率为4℃/min，待温度达到90℃后保持45min；（4）将经步骤（3）处理后的混合物加入反应釜中，缓慢加压升温至200℃保温活化，保持搅拌速度250rpm，反应时间50min，得到成品。实施例3（1）将单硬脂酸甘油酯55份、季戊四醇油酸酯40份、二乙醇胺硼酸酯25份、三乙醇胺16份、十二烯基丁二酸10份、乙二胺四乙酸6份混合均匀，投入到反应釜中，用浓度为0.1mol/L的HCl溶液调节混合物pH至6.5，随后将反应釜升温至150℃，搅拌反应3h；（2）将氧化铝15份、蓖麻蜡12份、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠8份、月桂酰氨乙基硫酸钠5份送入球磨机，球磨机的球料比为9:1，转速为2000rpm，球磨60min，随后加入1,3-二丁基硫脲10份、二丙二醇甲醚8份、二丙二醇丁醚5份，通入氮气，在温度180℃下磁力搅拌反应90min；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的反应产物混合，注入密炼机，再加入二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯4份、硬酯酸铝4份，以100rpm的速度边搅拌边加热，密炼机的升温速率为5℃/min，待温度达到90℃后保持45min；（4）将经步骤（3）处理后的混合物加入反应釜中，缓慢加压升温至200℃保温活化，保持搅拌速度250rpm，反应时间50min，得到成品。实施例4（1）将单硬脂酸甘油酯55份、季戊四醇油酸酯30份、二乙醇胺硼酸酯25份、三乙醇胺12份、十二烯基丁二酸10份、乙二胺四乙酸4份混合均匀，投入到反应釜中，用浓度为0.1mol/L的HCl溶液调节混合物pH至6.5，随后将反应釜升温至150℃，搅拌反应3h；（2）将氧化铝12份、蓖麻蜡12份、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠6份、月桂酰氨乙基硫酸钠5份送入球磨机，球磨机的球料比为9:1，转速为2000rpm，球磨50min，随后加入1,3-二丁基硫脲10份、二丙二醇甲醚6份、二丙二醇丁醚5份，通入氮气，在温度180℃下磁力搅拌反应90min；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的反应产物混合，注入密炼机，再加入二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯2份、乳化硅油4份，以50rpm的速度边搅拌边加热，密炼机的升温速率为5℃/min，待温度达到90℃后保持45min；（4）将经步骤（3）处理后的混合物加入反应釜中，缓慢加压升温至200℃保温活化，保持搅拌速度250rpm，反应时间50min，得到成品。对比例1（1）将单硬脂酸甘油酯35份、季戊四醇油酸酯25份、二乙醇胺硼酸酯15份、三乙醇胺10份、十二烯基丁二酸6份、乙二胺四乙酸4份混合均匀，投入到反应釜中，用浓度为0.1mol/L的HCl溶液调节混合物pH至6.5，随后将反应釜升温至150℃，搅拌反应2h；（2）将氧化铝12份、蓖麻蜡6份、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠6份、月桂酰氨乙基硫酸钠3份送入球磨机，球磨机的球料比为9:1，转速为2000rpm，球磨50min，随后加入1,3-二丁基硫脲8份、二丙二醇甲醚6份、二丙二醇丁醚3份，通入氮气，在温度180℃下磁力搅拌反应90min；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的反应产物混合，注入密炼机，再加入乙烯基三甲氧基硅烷2份、磷酸三丁酯2份，以50rpm的速度边搅拌边加热，密炼机的升温速率为3℃/min，待温度达到90℃后保持45min；（4）将经步骤（3）处理后的混合物加入反应釜中，缓慢加压升温至200℃保温活化，保持搅拌速度250rpm，反应时间50min，得到成品。对比例2（1）将单硬脂酸甘油酯55份、季戊四醇油酸酯40份、二乙醇胺硼酸酯25份、三乙醇胺16份、十二烯基丁二酸10份、乙二胺四乙酸6份混合均匀，投入到反应釜中，用浓度为0.1mol/L的HCl溶液调节混合物pH至7.0，随后将反应釜升温至180℃，搅拌反应3h；（2）将氧化铝15份、蓖麻蜡12份、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠8份、月桂酰氨乙基硫酸钠5份送入球磨机，球磨机的球料比为9:1，转速为2000rpm，球磨60min，随后加入1,3-二丁基硫脲10份、二丙二醇甲醚8份、二丙二醇丁醚5份，通入氮气，在温度200℃下磁力搅拌反应90min；（3）将步骤（1）和步骤（2）所得的反应产物混合，注入密炼机，再加入二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯4份、硬酯酸铝4份，以100rpm的速度边搅拌边加热，密炼机的升温速率为10℃/min，待温度达到90℃后保持45min；（4）将经步骤（3）处理后的混合物加入反应釜中，缓慢加压升温至150℃保温活化，保持搅拌速度250rpm，反应时间50min，得到成品。将通过实施例1-4和对比例1-2的制备方法制得的长效金属防锈液分别采用常温下铸铁单片挂片（10%水溶液）测定防锈期，并且同时按照相关国家标准或行业标准测定其稳定性和毒性，所得的测试结果见表1。表1 防锈期（d）稳定性评价毒性评价实施例1359无混浊分层现象无毒实施例2393无混浊分层现象无毒实施例3385无混浊分层现象无毒实施例4372无混浊分层现象无毒对比例1320轻微分层无毒对比例2317轻微混浊无毒本发明采用先将单硬脂酸甘油酯、季戊四醇油酸酯、二乙醇胺硼酸酯、三乙醇胺、十二烯基丁二酸、乙二胺四乙酸混合，在反应釜中调节pH后搅拌反应，并且将氧化铝、蓖麻蜡、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠、月桂酰氨乙基硫酸钠进行球磨处理后加入1,3-二丁基硫脲、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚搅拌反应，将两部分成分混合后密炼，最后在反应釜中反应得到成品制备方法，使得制备而成的长效金属防锈液的防锈期长，且防锈液自身性状稳定、无毒害性，能够满足行业的要求，具有良好的应用前景。本发明的长效金属防锈液的制备方法所用原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3