含有机胺-羧酸盐复合物的耐盐雾防锈油及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种含有机胺‑羧酸盐复合物的耐盐雾防锈油及其制备方法和应用。本发明专利技术制备的防锈油具有高耐盐雾性能，耐湿热性能，环保无污染。以15#机械油和溶剂油为溶剂，添加了制备的有机胺‑羧酸盐复合物以及市面上常用的其他三种防锈剂，使得对金属制品的防锈期长，尤其是对极易腐蚀的粉末冶金黑色金属同样具有长的防护期。本发明专利技术的防锈油外观清澈透明，无沉淀，在金属表面附着力强，不影响金属制品的外观，并且本发明专利技术制备方法简单，容易操作，成本低廉，适合大规模的生产。

【技术实现步骤摘要】
含有机胺-羧酸盐复合物的耐盐雾防锈油及其制备方法和应用
：本专利技术涉及一种含有机胺-羧酸盐复合物的耐盐雾防锈油及其制备方法，属于金属防锈

技术介绍
：金属制品在加工、贮存、运输和使用过程中会受到各种环境因素的影响，从而导致不同程度的锈蚀。据报道，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料约占当年金属生产总量的1/10，我国每年因受腐蚀而不能回收利用的钢铁达1000多万吨。不仅如此，金属腐蚀还会造成物料泄露、环境污染、停工减产等间接危害。因此，研究金属材料的防腐蚀技术是一项重要研究课题。采用防锈油来保护金属制品的防护方法具有操作简单，成本低廉，适用性广等特点，是目前使用最为广泛的一种方法。目前防锈油主要由基础油和缓蚀剂组成，其中缓蚀剂通常采用石油磺酸钡、羊毛脂、氧化石油脂钡、环烷酸锌、成膜树脂、沥青等组分复配得到。但是传统防锈油存在一定缺点，比如耐盐雾性能不佳，只能对部分类型的金属材料起到防锈作用，无法满足存在固有孔隙的粉末冶金材料的防锈要求。因为粉末冶金材料是基体和孔隙的复合体，其存在的固有孔隙使得金属发生局部腐蚀的问题十分突出，研究表明多孔金属材料的耐腐蚀性远弱于其相应的致密材料，通常致密材料的腐蚀仅发生在材料表面，而粉末冶金材料的腐蚀不仅发生在材料的表面，也发生在基体的内部。这种特殊结构特点使得传统的防锈油无法满足其防腐蚀要求，尤其是无法满足盐雾条件下的长时间防护要求。再者，已有文献([1]罗胜联,戴磊,周海晖,等.镁合金环保型阳极氧化工艺研究[J].湖南大学学报:自然科学版,2005,32(3):15～18.)报道将有机羧酸盐和有机胺，与Na2B4O7,Na2SiO3组成碱性电解液，可以在镁合金表面形成一层有耐蚀性的阳极氧化膜。然而该方法采用有电解工艺的设备，需消耗电能，且电解工艺参数需精密控制，增加了工艺设备、操作和产品成本。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种含有机胺-羧酸盐复合物添加剂。本专利技术还提供含有机胺-羧酸盐复合物在制备耐盐雾防锈油方面的应用。本专利技术同时提供一种含有机胺-羧酸盐复合物的耐盐雾防锈油及其制备方法，该方法制备得到的防锈油具有非常高效的耐盐雾性能，即使是在极易腐蚀的铁基粉末冶金制品上也能达到长的防锈期。本专利技术另外提供上述制备的耐盐雾防锈油在金属粉末冶金材料防锈上的应用。本专利技术的具体技术方案如下：一种含有机胺-羧酸盐复合物添加剂，它通过以下方法制备而成：(1)首先将乙二胺、丙烯酸甲酯、甲醇混合加入到反应釜A中，在20～40℃下反应4～6h得到备用液，其中乙二胺、丙烯酸甲酯和甲醇的重量比为3:(34～35):(9～11)；(2)将步骤(1)所得备用液和甲醇、乙二胺按重量比1:(2～3.5):(3～4)混合后加入到反应釜A中，在30～50℃下反应8～10h，减压蒸馏后得到含有机胺的粘稠状样品；(3)将异辛酸、(D40)溶剂油、氢氧化钠混合后加入反应釜B中，在60～80℃下反应20～60min，其中异辛酸、溶剂油和氢氧化钠的重量比为(1.4～2):(3.3～6):(4～5)；(4)在步骤(3)的反应釜B中加入与异辛酸重量比为(6～8):(1.4～2)的氧氯化锆，在70～90℃下反应50～90min,静置分层取出上层油相，再用热水清洗上层油相3次，然后减压蒸馏脱残留水得到含羧酸盐的液体样品；(5)将步骤(2)所得含有机胺的样品和步骤(4)所得的含羧酸盐的样品按重量比为10:(1～2)混合后加入反应釜C中，在20～30℃下反应2～4h，得到液态的含有机胺-羧酸盐型复合物添加剂。上述含有机胺-羧酸盐复合物在制备耐盐雾防锈油方面的应用。含上述有机胺-羧酸盐复合物的耐盐雾防锈油，它是由下述重量份的原料组成：15#机械油44～50重量份、(D40)溶剂油40～46重量份、N-油酰肌氨酸3.5～4.5重量份，(T743)氧化石油脂钡皂2～3重量份，(高碱值)石油磺酸钙3～5重量份、含有机胺-羧酸盐复合物的添加剂1～3重量份。上述含有机胺-羧酸盐复合物的耐盐雾防锈油的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述15#机械油、(D40)溶剂油加入到反应釜D中加热搅拌，加热至100～110℃时加入含有机胺-羧酸盐复合物添加剂，反应10～20min；(2)将上述步骤(1)体系温度降至60～70℃，加入N-油酰肌氨酸、T743氧化石油脂钡皂、高碱值石油磺酸钙，继续搅拌直到完全溶解，冷却至室温，即得含有机胺-羧酸盐复合物的耐盐雾防锈油。上述耐盐雾防锈油在金属粉末冶金材料防锈方面的应用。相比现有技术本专利技术具有如下优点：本专利技术制备的防锈油具有高耐盐雾性能，耐湿热性能，环保无污染。以15#机械油和D40溶剂油为溶剂，添加了自制的有机胺-羧酸盐复合物以及市面上常用的其他三种防锈剂(N-油酰肌氨酸、T743氧化石油脂钡皂、高碱值石油磺酸钙)，使得对金属制品的防锈期长，尤其是对极易腐蚀的粉末冶金黑色金属同样具有长的防护期。本专利技术的防锈油外观清澈透明，无沉淀，在金属表面附着力强，不影响金属制品的外观，并且本专利技术制备方法简单容易操作，成本低廉，适合大规模的生产。本专利技术的耐盐雾防锈油原理分析如下：本专利技术的耐盐雾防锈油添加了自制的含有有机胺—羧酸盐型复合物添加剂。(1)首先步骤1和2利用乙二胺、丙烯酸甲酯和甲醇为原料制备得到中间产物粘稠状的有机胺，该有机胺是一种树枝状的大分子，其结构如图1所示，分子结构中存在七种不同化学和磁环境的氢原子(分别以a～g字母表示)。本专利技术制备的有机胺经BrukerDPX-300/400超导核磁共振仪(TMS内标)的核磁共振分析结果显示：1HNMR(400MHz,CDCl3)Ha：δ2.47(s4H)，Hb：δ2.70(m8H)，Hc：δ2.36(m8H)，Hd：δ7.71(t4H),He：δ3.26(m8H),Hf：δ2.78(m8H),Hg：δ1.96(s8H)。上述1HNMR结果证实本专利技术制备的有机胺是图1所示的分子结构。由于制备的有机胺树枝状大分子结构中含有大量的N，O极性基团，其端基为-NH2，在酸性溶液中易质子化为带正电荷的-NH3+。(2)然后用异辛酸、氢氧化钠和氧氯化锆，经前述的专利技术步骤3和4制备得到液体样品羧酸盐-异辛酸锆盐，其结构如图2所示。本专利技术制备的羧酸盐经PerkinElemerFT-IR1750型红外光谱仪(KBr压片及液体涂膜)的傅里叶红外光谱测试结果显示(如图3)：2960cm-1附近有一个强的伸缩振动吸收峰，峰形呈双峰状，在2830cm-1左右还有一个伸缩振动单峰，在1726cm-1左右的吸收峰，这些吸收峰属为羧基中C＝O的伸缩振动吸收峰。1650cm-1的吸收峰为COO-的不对称伸缩振动吸收峰；在1462cm-1左右的吸收峰为COO-的对称伸缩振动吸收峰，上述傅里叶红外光谱结果证实本专利技术制备的羧酸盐是图2所示的异辛酸锆盐。(3)异构的羧酸盐分子结构上的羧酸根能与质子化的有机胺通过静电等相互作用形成超分子型复合物，该复合物可负载更多的极性基团，从而在金属极性表面的吸附性更好，形成的阻隔膜更厚、更牢固，起到更好的防锈蚀效果。另外，本专利技术中还添加了N-油酰肌氨酸、T743氧化石油脂钡皂和高碱值石油磺酸钙这三种市面上常见的防锈剂，这是基于考虑到单一缓蚀剂由于分子组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有机胺‑羧酸盐复合物添加剂，它通过以下方法制备而成：(1) 首先将乙二胺、丙烯酸甲酯、甲醇混合加入到反应釜A中，在20～40℃下反应4～6h得到备用液，其中乙二胺、丙烯酸甲酯和甲醇的重量比为3:（34～35）:（9～11）；(2) 将步骤（1）所得备用液和甲醇、乙二胺按重量比1:（2～3.5）:（3～4）混合后加入到反应釜A中，在30～50℃下反应8～10h，减压蒸馏后得到含有机胺的粘稠状样品；(3) 将异辛酸、溶剂油、氢氧化钠混合后加入反应釜B中，在60～80℃下反应20～60min，其中异辛酸、溶剂油和氢氧化钠的重量比为（1.4～2）:（3.3～6）:（4～5）；(4) 在步骤（3）的反应釜B中加入与异辛酸重量比为（6～8）:（1.4～2）的氧氯化锆，在70～90℃下反应50～90min ,静置分层取出上层油相，再用热水清洗上层油相3次，然后减压蒸馏脱残留水得到含羧酸盐的液体样品；(5)将步骤（2）所得含有机胺的样品和步骤（4）所得的含羧酸盐的样品按重量比为10:（1～2）混合后加入反应釜C中，在20～30℃下反应2～4h，得到液态的含有机胺‑羧酸盐型复合物添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种含有机胺-羧酸盐复合物添加剂，它通过以下方法制备而成：(1)首先将乙二胺、丙烯酸甲酯、甲醇混合加入到反应釜A中，在20～40℃下反应4～6h得到备用液，其中乙二胺、丙烯酸甲酯和甲醇的重量比为3:（34～35）:（9～11）；(2)将步骤（1）所得备用液和甲醇、乙二胺按重量比1:（2～3.5）:（3～4）混合后加入到反应釜A中，在30～50℃下反应8～10h，减压蒸馏后得到含有机胺的粘稠状样品；(3)将异辛酸、溶剂油、氢氧化钠混合后加入反应釜B中，在60～80℃下反应20～60min，其中异辛酸、溶剂油和氢氧化钠的重量比为（1.4～2）:（3.3～6）:（4～5）；(4)在步骤（3）的反应釜B中加入与异辛酸重量比为（6～8）:（1.4～2）的氧氯化锆，在70～90℃下反应50～90min,静置分层取出上层油相，再用热水清洗上层油相3次，然后减压蒸馏脱残留水得到含羧酸盐的液体样品；(5)将步骤（2）所得含有机胺的样品和步骤（4）所得的含羧酸盐的样品按重量比为10:（1～2）混合后加入反应釜C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文卓，赵莹莹，黄帅宇，张昱超，张琳，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32