一种多功能金属表面处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能金属表面处理剂及其制备方法，金属表面处理剂包括以下组分：碳酸氢钠，硫酸钠，十八烷基二甲基叔胺丙酸钠，十二烷基硫酸钠，硬脂酸钠，丙烯酸，卵磷脂，二氧化硅，顺丁烯二酸酐，环烷酸，聚乙二醇，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，溶剂。制备方法为将碳酸氢钠，硫酸钠，十八烷基二甲基叔胺丙酸钠，十二烷基硫酸钠，硬脂酸钠和二氧化硅加入到溶剂中，混合均匀后加入卵磷脂，顺丁烯二酸酐，聚乙二醇和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，加热回流溶剂，最后加入丙烯酸和环烷酸在一定温度真空度和惰性气体保护下搅拌反应后降至室温。本发明专利技术提供的多功能金属表面处理剂具有良好的去污除锈及防护作用，同时可作为抛光剂使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属表面处理领域，具体涉及一种多功能金属表面处理剂及其制备方法。
技术介绍
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元，占当年国民经济生产总值的4.2％。据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10-20％。金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。金属的腐蚀现象非常普遍。如铁制品生锈，铝制品表面出现白斑，铜制品表面产生铜绿，银器表面变黑等都属于金属腐蚀，其中用量最大的金属为铁制品的腐蚀。目前，对于金属材料和金属制品表面除油除锈的方法基本有两种，传统的方法是人工除锈，具体是利用人工进行油污的洗涤以及用金属刷刮刷的方式进行除锈，不仅劳动强度大，还需要大量人力物力，同时效率低下，而且除锈造成的锈尘到处飞扬，对环境造成了污染。另外一种方法是化学除锈，主要是利用酸等化学物质的溶液与金属表面的氧化物发生化学反应，生成可溶或不可溶的金属盐，从而溶解在水性溶液中，达到除锈的目的，通常使用强酸强碱除锈除油，该方法需要专用的场地，同时清洗麻烦，速度较慢，效率低，在清洗时需要注意保护人员安全，同时在清洗过程中会产生酸雾，影响环境以及人员健康，而且处理后的金属表面在大气中停留一段时间后既可以产生二次氧化锈蚀，因此，只能起到暂时性的缓蚀作用。申请号为201210518540.X的中国专利公开了一种金属清洗剂，包括如下质量份数的原料：烷基苯磺酸钠50-60份，氢氧化钠20-34份，焦磷酸钾12-18份，乙二胺四乙酸钠38-42份，乙二醇10-14份，脂肪醇聚氧乙烯醚10-20份，异丙醇8-16份，硼砂8-16份，去离子水40-60份。本专利技术所述的金属清洗剂，清洗除锈效果好，对环境危害小，且制备工艺简单，成本低。申请号为201110312681.1的中国专利公开了了一种按重量份计的下述组分制备的金属清洗液，所述组分包括磷酸18-30、草酸15-20、苹果酸15-25、柠檬酸9-15、十二烷基苯磺酸钠7-10和水70-100。本专利技术提供的金属清洗液具有强力渗透，剥离氧化皮和锈蚀的特性，除锈、去除氧化皮速度快，温度低，稳定性好，经处理的工件表面具有优异的防锈功能。然而随着工业的不断发展，对金属表面处理剂的要求也越来越高。以上公开的现有技术中虽然不同程度的解决了金属表面防锈及去污的问题，但是还远远达不到去污或除锈以后能够达到长期防护的问题；同时现有技术中的金属处理剂性能比较单一，已经满足不了不断发展的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种多功能金属表面处理剂及其制备方法，使得提供的多功能金属表面处理剂可以用于各种金属污染物的去除，同时去污时间短，去污效果好，去污后可以在金属表面形成保护膜，长时间保护金属免受二次污染。本专利技术是采用以下技术手段实现的：一种多功能金属表面处理剂，以重量组分计包括：碳酸氢钠4-8份，硫酸钠3-6份，十八烷基二甲基叔胺丙酸钠2-7份，十二烷基硫酸钠0.6-1.5份，硬脂酸钠0.8-3份，丙烯酸0.5-1份，卵磷脂1-5份，二氧化硅1-4份，顺丁烯二酸酐1-4份，环烷酸5-10份，聚乙二醇3-8份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-5份，溶剂30-40份。所述的多功能金属表面处理剂，可以优选为以重量组分计包括：碳酸氢钠5-7份，硫酸钠4-6份，十八烷基二甲基叔胺丙酸钠4-6份，十二烷基硫酸钠0.8-1.3份，硬脂酸钠1.6-2.3份，丙烯酸0.6-0.8份，卵磷脂2-4份，二氧化硅2-4份，顺丁烯二酸酐2-4份，环烷酸7-9份，聚乙二醇5-7份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸3-5份，溶剂34-38份。所述的多功能金属表面处理剂，所述聚乙二醇可以为聚乙二醇600。所述的多功能金属表面处理剂，所述二氧化硅的粒径可以为400-600nm。所述的多功能金属表面处理剂，溶剂可以为乙醇与水的混合物，其中乙醇与水的质量比为7:3。一种以上任一项所述的多功能金属表面处理剂的制备方法，按照以下步骤进行：步骤一，按照重量份称取各组分；步骤二，将碳酸氢钠，硫酸钠，十八烷基二甲基叔胺丙酸钠，十二烷基硫酸钠，硬脂酸钠和二氧化硅加入到溶剂中，搅拌混合均匀，得到混合物一；步骤三，将卵磷脂，顺丁烯二酸酐，聚乙二醇和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到混合物一中，加热回流溶剂，回流30-50分钟，得到混合物二；步骤四，将丙烯酸和环烷酸加入到混合物二中，加热至40-50℃，在真空度为0.04-0.08MPa，惰性气体保护的条件下搅拌50-100分钟，降至室温，得到多功能金属表面处理剂。所述的多功能金属表面处理剂的制备方法，步骤二中搅拌混合的条件可以为搅拌速度80-100转/分钟，搅拌温度为30-40℃，搅拌时间20-30分钟。所述的多功能金属表面处理剂的制备方法，步骤三中加热回流可以在搅拌的状态下进行，搅拌速度可以为50-60转/分钟。所述的多功能金属表面处理剂的制备方法，步骤四中惰性气体可以为氮气或氩气。所述的多功能金属表面处理剂的制备方法，步骤四中搅拌速度可以为70-80转/分钟。本专利技术提供的多功能金属表面处理剂中，经过特殊的组分间的相互组合及相互作用，提升了产品的去污防污以及除锈防锈的作用，并且能够长时间发挥预防效果。在制备过程中，经过溶剂的回流反应，使得2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和顺丁烯二酸酐发生互侵，能够在除油除锈过程中迅速侵入油污或锈蚀中，加速油污或锈蚀脱离金属，而卵磷脂可以起到润饰成膜作用，丙烯酸和环烷酸相互作用起到除锈作用，十二烷基硫酸钠与硬脂酸钠很好的起到了溶解分散油污和锈蚀物的作用；各组分间通过前期制备过程产生相互协同作用，使得能够迅速渗透瓦解油污与锈蚀，同时能够起到抛光剂的作用，达到优异的效果。本专利技术与现有技术相比，优势如下：(1)本专利技术提供的多功能金属表面处理剂可以快速地去除金属表面的油污以及锈迹，不需要通过外加条件，只需要将金属工件进入配好的处理液中；其中锈迹完全去除时间达到了12分钟以内，油污完全去除时间达到了5分钟以内，除油除锈效果持续时间达到了152天以上，可以有效防止金属被二次污染，起到了很好的防锈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能金属表面处理剂，其特征在于，以重量组分计包括：碳酸氢钠4‑8份，硫酸钠3‑6份，十八烷基二甲基叔胺丙酸钠2‑7份，十二烷基硫酸钠0.6‑1.5份，硬脂酸钠0.8‑3份，丙烯酸0.5‑1份，卵磷脂1‑5份，二氧化硅1‑4份，顺丁烯二酸酐1‑4份，环烷酸5‑10份，聚乙二醇3‑8份，2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸1‑5份，溶剂30‑40份。

【技术特征摘要】
1. 一种多功能金属表面处理剂，其特征在于，以重量组分计包括：碳酸氢钠4-8份，硫酸钠3-6份，十八烷基二甲基叔胺丙酸钠2-7份，十二烷基硫酸钠0.6-1.5份，硬脂酸钠0.8-3份，丙烯酸0.5-1份，卵磷脂1-5份，二氧化硅1-4份，顺丁烯二酸酐1-4份，环烷酸5-10份，聚乙二醇3-8份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸1-5份，溶剂30-40份。
2. 根据权利要求1所述的多功能金属表面处理剂，其特征在于，以重量组分计包括：碳酸氢钠5-7份，硫酸钠4-6份，十八烷基二甲基叔胺丙酸钠4-6份，十二烷基硫酸钠0.8-1.3份，硬脂酸钠1.6-2.3份，丙烯酸0.6-0.8份，卵磷脂2-4份，二氧化硅2-4份，顺丁烯二酸酐2-4份，环烷酸7-9份，聚乙二醇5-7份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸3-5份，溶剂34-38份。
3. 根据权利要求1所述的多功能金属表面处理剂，其特征在于，所述聚乙二醇为聚乙二醇600。
4. 根据权利要求1所述的多功能金属表面处理剂，其特征在于，所述二氧化硅的粒径为400-600nm。
5. 根据权利要求1所述的多功能金属表面处理剂，其特征在于，溶剂为乙醇与水的混合物，其中乙醇与水的质量比为7:3。
6. 一种权利要求1-5任一项所述的多功能金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学平，朱忠海，
申请(专利权)人：苏州长盛机电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32