一种环保型水基防锈剂及其制备方法与流程

1.本发明属于防锈剂技术领域，具体涉及一种环保型水基防锈剂及其制备方法。


背景技术：

2.金属加工件在生产加工及运输的过程中，容易与空气中的氧、湿气或其它腐蚀性介质接触,如不经防锈处理，在较短时间内就会产生锈蚀。而一旦发生锈蚀，不仅对成品钢材的外观和性能产生不良影响，锈蚀严重的甚至会报废，这将给国民经济造成巨大损失。冷轧钢板表面光洁,加工优良,普遍用于汽车和冰箱、洗衣机等家电以及产业设备、各种建筑材料。过去使用的金属水基防锈剂大多数都含有亚硝酸钠，该类水基防锈液具有价廉、效果良好及使用方便、易去除等明显优点，故被广泛使用。但人们证明亚硝酸盐能转化成致癌物而使其使用和排放受到严格限制，正逐渐被淘汰。随着对环保问题的日益重视，环保型水基防锈剂的研究得到国内外的广泛关注，特别是长效水基防锈剂的研制已成为一种趋势。虽然市面上也有一些防锈剂称为环保型水性防锈剂，但还是采用矿物油作为媒介质。
3.目前，金属加工或产品的长期防锈大多采用防锈剂和防锈漆，使用成本较高，污染环境，同时后期处理废液的成本高，难度大，不利于用户的推广使用。因此，研究一种更为经济有效、环保、对人体无害的防锈剂，具有非常重要的意义。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的防锈剂使用成本高，污染环境，同时，后期处理废液的成本高，难度大，不利于用户的推广使用的缺陷，从而提供一种环保型水基防锈剂。
5.为此，本发明提供了以下技术方案，
6.本发明提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份原料，
[0007][0008]
可选的，所述有机酸为柠檬酸、苹果酸、酒石酸中的一种或多种；
[0009]
和/或，所述有机胺为乙二胺、丙酰胺、三亚乙基二胺中的一种或多种。
[0010]
可选的，所述缓蚀剂为苯丙三唑、磺化木质素、琉基苯丙噻唑中的一种或多种；
[0011]
和/或，所述渗透剂为改性蓖麻油、乙烯醚中的一种或多种。
[0012]
可选的，所述杀菌剂为代森铵、敌绣纳中的一种或多种；
[0013]
和/或，所述消泡剂为聚醚型消泡剂或有机硅型消泡剂。
[0014]
可选的，所述环保型水基防锈剂包括如下重量份原料，
[0015][0016][0017]
本发明还提供了一种上述的环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0018]
s1：将有机酸和十二烷基苯磺酸钠进行混合、搅拌；
[0019]
s2：将有机胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌；
[0020]
s3：将缓蚀剂、渗透剂、杀菌剂、消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用去离子水进行超声分散，然后进行加热、搅拌，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0021]
可选的，步骤s3中超声分散的时间为2-5h；
[0022]
超声分散的环境温度为50-70℃。
[0023]
可选的，步骤s3中的加热和搅拌满足以下(1)-(5)中的至少一项，
[0024]
(1)所述加热时间为20-30min；
[0025]
(2)所述加热速率为5-10℃/min；
[0026]
(3)所述搅拌温度为150-370℃；
[0027]
(4)所述搅拌时间为5-8h；
[0028]
(5)所述搅拌速率为50-80r/min。
[0029]
可选的，步骤s2中所述搅拌时间为5-25min；
[0030]
和/或，所述搅拌速率为10-20r/min。
[0031]
可选的，步骤s1中所述搅拌时间为1-2h；
[0032]
和/或，所述搅拌速率为30-50r/min。
[0033]
本发明提供的技术方案，具有如下优点，
[0034]
1.本发明提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份原料，有机酸15-35份；有机胺15-35份；十二烷基苯磺酸钠7-10份；缓蚀剂3-6份；渗透剂4-8份；杀菌剂1.5-3.5份；消泡剂0.5-1份；去离子水50-80份。本发明提供的环保型水基防锈剂，原料相比现有的防锈
剂原料成本大大下降，并且本发明采用的原料都为有机原料，使用后的废液采用常规水处理方法即可处理，不会污染环境，利于大规模的推广使用。
[0035]
2.本发明还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，s1：将有机酸和十二烷基苯磺酸钠进行混合、搅拌；s2：将有机胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌；s3：将缓蚀剂、渗透剂、杀菌剂、消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用去离子水进行超声分散，然后进行加热、搅拌，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。发明人意外的发现，将有机酸跟十二烷基苯磺酸钠先进行混合后，然后再混合有机胺，可以提高防锈剂的防锈效果。
具体实施方式
[0036]
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
[0037]
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0038]
实施例1
[0039]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0040]
20kg苹果酸、20kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0041]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0042]
s1：将20kg苹果酸和10kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0043]
s2：将20kg乙二胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌20min，搅拌速率为15r/min；
[0044]
s3：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用70kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0045]
实施例2
[0046]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0047]
15kg苹果酸、35kg乙二胺、7kg十二烷基苯磺酸钠、6kg苯丙三唑、4kg改性蓖麻油、3.5kg代森胺、0.5kg聚醚型消泡剂、80kg去离子水。
[0048]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0049]
s1：将15kg苹果酸和7kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0050]
s2：将35kg乙二胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌20min，搅拌速率为15r/min；
[0051]
s3：将6kg苯丙三唑、4kg改性蓖麻油、3.5kg代森胺、0.5kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用80kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0052]
实施例3
[0053]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0054]
35kg苹果酸、15kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、3kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、1.5kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、50kg去离子水。
[0055]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0056]
s1：将35kg苹果酸和10kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0057]
s2：将15kg乙二胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌20min，搅拌速率为15r/min；
[0058]
s3：将3kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、1.5kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用50kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0059]
实施例4
[0060]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0061]
20kg苹果酸、20kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0062]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0063]
s1：将20kg苹果酸和10kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为50r/min下搅拌1h；
[0064]
s2：将20kg乙二胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌25min，搅拌速率为10r/min；
[0065]
s3：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用70kg去离子水在70℃下进行超声分散2h，然后进行加热(加热速率为8℃/min，加热20min)、再230℃下搅拌8h，搅拌速率为50r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0066]
实施例5
[0067]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0068]
20kg苹果酸、20kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0069]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0070]
s1：将20kg苹果酸和10kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为30r/min下搅拌2h；
[0071]
s2：将20kg乙二胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌5min，搅拌速率为20r/min；
[0072]
s3：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用70kg去离子水在50℃下进行超声分散5h，然后进行加热(加热速率为5℃/min，加热20min)、再150℃下搅拌5h，搅拌速率为80r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0073]
实施例6
[0074]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0075]
20kg苹果酸、20kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0076]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0077]
s1：将20kg苹果酸、20kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0078]
s2：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s1得到的混合物中用70kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0079]
实施例7
[0080]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0081]
20kg苹果酸、20kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0082]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0083]
s1：将20kg乙二胺和10kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0084]
s2：将20kg苹果酸加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌20min，搅拌速率为15r/min；
[0085]
s3：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用70kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0086]
实施例8
[0087]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0088]
20kg苹果酸、20kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0089]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0090]
s1：将20kg苹果酸和20kg乙二胺进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0091]
s2：将10kg十二烷基苯磺酸钠加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌20min，搅拌速率为15r/min；
[0092]
s3：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用70kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型
水基防锈剂。
[0093]
对比例1
[0094]
本对比例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0095]
50kg苹果酸、20kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0096]
本对比例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0097]
s1：将50kg苹果酸和10kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0098]
s2：将20kg乙二胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌20min，搅拌速率为15r/min；
[0099]
s3：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用70kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0100]
对比例2
[0101]
本对比例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0102]
20kg苹果酸、50kg乙二胺、10kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0103]
本对比例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0104]
s1：将20kg苹果酸和10kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0105]
s2：将50kg乙二胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌20min，搅拌速率为15r/min；
[0106]
s3：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用70kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型水基防锈剂。
[0107]
对比例3
[0108]
本实施例提供了一种环保型水基防锈剂，包括如下重量份的原料，
[0109]
20kg苹果酸、20kg乙二胺、20kg十二烷基苯磺酸钠、5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂、70kg去离子水。
[0110]
本实施例还提供了一种环保型水基防锈剂的制备方法，包括以下步骤，
[0111]
s1：将20kg苹果酸和20kg十二烷基苯磺酸钠进行混合、然后在搅拌速率为40r/min下搅拌2h；
[0112]
s2：将20kg乙二胺加入到步骤s1得到的混合物中进行搅拌20min，搅拌速率为15r/min；
[0113]
s3：将5kg苯丙三唑、8kg改性蓖麻油、2kg代森胺、1kg聚醚型消泡剂加入到步骤s2得到的混合物中用70kg去离子水在60℃下进行超声分散3h，然后进行加热(加热速率为10℃/min，加热25min)、再310℃下搅拌6h，搅拌速率为60r/min，然后冷却至室温，得到环保型
水基防锈剂。
[0114]
测试例
[0115]
对实施例1-8和对比例1-3制备的环保型水基防锈剂进行防锈性能测试，
[0116]
防锈性能测试的方法为：取11块同样大小、q235b材质的钢板，分别在对实施例1-8和对比例1-3制备的环保型水基防锈剂中浸泡5min，然后采用实验室加速腐蚀的方法，对钢板进行腐蚀，记录每块钢板开始腐蚀的时间。
[0117]
实验室加速腐蚀的方法为：采用专利文献号为cn1235031c公开的加速腐蚀方法进行。
[0118]
钢板开始腐蚀时间标准为：钢板上出现明显的起锈为钢板开始腐蚀的时间
[0119]
具体结果如下：
[0120][0121][0122]
结论，通过实施例1-5和实施例6-8的数据对比可以发现，将有机酸跟十二烷基苯磺酸钠先进行混合后，然后再混合有机胺，可以提高防锈剂的防锈效果。通过实施例1和对比例1-3的数据对比可以发现，当有机酸、有机胺、十二烷基苯磺酸钠在本发明的范围内时，可以提高防锈剂的防锈效果。
[0123]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。