一种水性金属防锈透明微乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于金属防锈领域，公开了一种水性金属防锈透明微乳液及其制备方法和在金属防锈中的应用。该水性金属防锈透明微乳液由特种油性防锈剂、油性助乳化剂、乳化剂和极性有机物制备而成；油性助乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的1‑5倍；乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的1‑10倍；极性有机物的质量是特种油性防锈剂质量的0.5‑5倍。所得微乳液外观透明，分子粒径在200纳米以下，易于进入金属表面微孔中，形成牢固的吸附膜，起到较好的防锈效果，具有很好的储存稳定性。与未处理金属样品相比，本发明专利技术得到的水性透明微乳液稀释2‑5倍后耐中性盐雾时间明显增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属防锈领域，特别涉及一种水性金属防锈透明微乳液及其制备方法和在金属防锈中的应用。
技术介绍
防锈剂的作用是在金属表面形成牢固的吸附膜，以抑制氧及水特别是水对金属表面的接触，使金属不致锈蚀。一般来说，作为添加剂的防锈剂，必须对金属有充分的吸附性和对油的溶解性，因此防锈剂均由很强的极性基和适当的亲油基组成。目前使用较广、效果较好的有以下几类：磺酸盐(磺酸钙、磺酸钠和磺酸钡)、羧酸及其盐类(十二烯基丁二酸、环烷酸锌)等。这些防锈剂都必须溶解在溶剂油中，采用浸泡法或涂覆法使用，在金属工件表面形成一层油膜，阻止氧气和水份对金属的锈蚀作用。而近来的专利也是在油性防锈基础上进行极性吸附改进。如CN105602698A将油性防锈剂溶于基础油中制备；CN105441174A在基础油中添加经过复合的聚乙烯醇与纳米二氧化硅，从而能够使得防锈油在泵阀部件表面形成良好的吸附膜，形成的吸附膜均匀稳定，增强防锈性能。CN105482874A为油性钢材防锈油。但油溶性防锈剂中挥发的低沸点溶剂会形成高VOC，对环境产生不良影响。越来越高的环保要求使用水溶性防锈剂。目前广泛使用的水溶性防锈剂主要有亚硝酸钠、重铬酸钾、磷酸三钠、磷酸氢二铵、苯甲酸钠、三乙醇胺等。CN105040006A公开了一种用于发电机金属外罩的水性防锈剂，由以下重量份数的组份组成：磷酸3.5-5份、硝酸2.2-3.5份、盐酸3.2-4.2份、柠檬酸钠6-10份、亚硫酸钠3.2-4.5份、乌洛托品2.2-3.5份、十二烷基苯磺酸钠3.3-6.5份、硫酸锌6.5-10份、水40-65份。但都存在毒害作用和效果不佳的问题。也曾有人将油溶性防锈剂乳化后成为乳液型防锈剂，用于金属工件防锈。但一般的乳化方法形成的乳液分子粒径在微米级，不利于存放。且其对金属的浸润性差，难以形成致密吸附膜，影响其防锈效果。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种水性金属防锈透明微乳液。本专利技术的再一目的在于提供一种上述水性金属防锈透明微乳液的制备方法。本专利技术的又一目的在于提供上述水性金属防锈透明微乳液在金属工件防锈中的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种水性金属防锈透明微乳液，该水性金属防锈透明微乳液由特种油性防锈剂、油性助乳化剂、乳化剂和极性有机物制备而成；油性助乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的1-5倍；乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的1-10倍；极性有机物的质量是特种油性防锈剂质量的0.5-5倍。优选的，所述油性助乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的2-3倍；乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的3-5倍；极性有机物的质量是特种油性防锈剂质量的1-3倍。所述特种油性防锈剂为石油磺酸钠、石油磺酸钡、十二烯基丁二酸和三乙醇胺硼酸酯中的一种以上；所述油性助乳化剂为硬脂酸和油酸中的一种以上；所述乳化剂为非离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂，其中非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、司盘、吐温、烷基糖苷和脂肪酰二乙醇胺中的一种以上，阴离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)、脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)、仲烷基磺酸盐(SAS)和丁二酸二己酯磺酸钠中的一种以上；所述极性有机物为醇胺类化合物，具体为单乙醇胺、三乙醇胺和三乙醇胺硼酸酯的一种以上。上述的一种水性金属防锈透明微乳液的制备方法，按照以下操作步骤：(1)将特种油性防锈剂和油性助乳化剂在50-80℃下加热成澄清透明溶液；(2)在搅拌条件下，向乳化剂中加入步骤(1)所得澄清透明溶液，得到混合溶液；(3)再将极性有机物加入到步骤(2)所得混合溶液中，50-80℃保温条件下搅拌直至得到澄清透明溶液；(4)继续在搅拌条件下加入热水，得到水性金属防锈透明微乳液。步骤(4)所述热水的用量是特种油性防锈剂质量的10-100倍，热水的温度为50-80℃。上述水性金属防锈透明微乳液在金属防锈中的应用，所述应用按照以下步骤：将水性金属防锈透明微乳液用水稀释2-5倍体积，得到防腐液；将铁金属工件或镀镍铁基金属工件放入上述制备的防腐液中浸泡15分钟以上，取出，烘干。上述经过防锈处理的金属件在35℃下，用质量分数5％的氯化钠溶液参照GB/T10125-1997的要求进行中性盐雾试验。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：由于本专利技术用到的特种油防锈剂均为油溶性乳化剂，一般应在溶剂油溶解条件下使用，而一般水性防锈剂用亚硝酸钠等有毒试剂，均达不到环保要求；如果采用常规乳化方法，得到的乳液易分层，颗粒粒径大，影响防锈效果；而本专利技术得到的微乳液，外观为透明的胶体溶液，室温下储存三个月以上不分层，具有很好的储存稳定性。其粒径小，易于进入金属表面微孔中，形成牢固的吸附膜，起到较好的防锈效果；该微乳液用于金属镀镍层防腐有较好的效果，可取代现有的防锈油进行铁制品、铁基镀镍制品和镀铬制品等金属的防腐。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(1)将硬脂酸4克，十二烯基丁二酸3.2克，油酸2克在60℃和搅拌条件下加热成棕黄色澄清透明溶液；(2)在搅拌条件下，向4克烷基糖苷(APG)、4克丁二酸二己酯磺酸钠(MAS)和4克司盘80中加入步骤(1)所得澄清透明溶液，搅拌五分钟得到透明混合溶液；(3)再将12克三乙醇胺硼酸酯加入到步骤(2)所得混合溶液中，60℃保温条件下搅拌直至得到澄清透明溶液；(4)继续在搅拌条件下加入60℃热水至重250克，得到水性金属防锈透明微乳液。所得产品为淡黄色透明液体，室温下放置3个月不分层。实施例2(1)将硬脂酸5克和十二烯基丁二酸3.2克在60℃和搅拌条件下加热成棕棕色澄清透明溶液；(2)在搅拌条件下，向9克脂肪醇聚氧乙烯醚(AE09)、6克壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)、4克司盘80中加入步骤(1)所得澄清透明溶液，得到透明混合溶液；(3)再将12克三乙醇胺硼酸酯加入到步骤(2)所得混合溶液中，60℃保温条件下搅拌直至得到澄清透明溶液；(4)继续在搅拌条件下加入60℃热水至重100克，得到水性金属防锈透明微乳液。所得产品为黄色透明液体，室温下放置3个月不分层。实施例3(1)将硬脂酸6克，石油醚磺酸钡5克，十二烯基丁二酸5克，油酸4克在60℃和搅拌条件下加热成棕黄色澄清透明溶液；(2)在搅拌条件下，向5克辛基酚聚氧乙烯醚(OP10)和5克仲烷基磺酸盐(SAS)中加入步骤(1)所得澄清透明溶液，搅拌得到透明混合溶液；(3)再将5克三乙醇胺加入到步骤(2)所得混合溶液中，60℃保温条件下搅拌直至得到澄清透明溶液；(4)继续在搅拌条件下加入60℃热水至重100克，得到水性金属防锈透明微乳液。所得产品为棕黄色透明液体，室温下放置3个月不分层。实施例4(1)将硬脂酸2克，十二烯基丁二酸0.5克，油酸0.5克在60℃和搅拌条件下加热成棕黄色澄清透明溶液；(2)在搅拌条件下，向3克辛基酚聚氧乙烯醚(OP10)，3克磺基琥珀酸酯二钠(MES)和3克司盘80中加入步骤(1)所得澄清透明溶液，搅拌得到透明混合溶液；(3)再将5克三乙醇胺加入到步骤(2)所得混合溶液中，60℃保温条件下搅拌直至得到澄清透明溶液；(4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性金属防锈透明微乳液，其特征在于：该水性金属防锈透明微乳液由特种油性防锈剂、油性助乳化剂、乳化剂和极性有机物制备而成；油性助乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的1‑5倍；乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的1‑10倍；极性有机物的质量是特种油性防锈剂质量的0.5‑5倍。

【技术特征摘要】
1.一种水性金属防锈透明微乳液，其特征在于：该水性金属防锈透明微乳液由特种油性防锈剂、油性助乳化剂、乳化剂和极性有机物制备而成；油性助乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的1-5倍；乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的1-10倍；极性有机物的质量是特种油性防锈剂质量的0.5-5倍。2.根据权利要求1所述的一种水性金属防锈透明微乳液，其特征在于：所述油性助乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的2-3倍；乳化剂的质量是特种油性防锈剂质量的3-5倍；极性有机物的质量是特种油性防锈剂质量的1-3倍。3.根据权利要求1所述的一种水性金属防锈透明微乳液，其特征在于：所述特种油性防锈剂为石油磺酸钠、石油磺酸钡、十二烯基丁二酸和三乙醇胺硼酸酯中的一种以上；所述油性助乳化剂为硬脂酸和油酸中的一种以上；所述乳化剂为非离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂，其中非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、司盘、吐温、烷基糖苷和脂肪酰二乙醇胺中的一种以上，阴离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪酸甲酯磺酸盐、仲烷基磺酸盐和丁二酸二己酯磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，陈东初，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44