一种水性防锈剂的制备及其应用制造技术

本发明专利技术属于金属防锈技术领域，尤其涉及一种水性防锈剂的制备及其应用，其原料包括以下质量份数的组分：溶剂8～50份，缓蚀剂10～15份，增稠剂3～5份，分散剂3～5份，消泡剂1～3份，成膜剂5～7份，溶剂包括去离子水或乙醇中的任意一种或两种，增稠剂包括天然高分子及其衍生物或非金属矿产，该水性防锈剂的防锈效果好，防锈时间长，且涂覆基材之后超薄，膜厚度达到纳米级。

Preparation and Application of a Water-borne Antirust Agent

【技术实现步骤摘要】
一种水性防锈剂的制备及其应用
本专利技术属于金属防锈
，尤其涉及一种水性防锈剂的制备及其应用。
技术介绍
防腐是在金属基材表面选用特种防腐材料对基材进行防护，使其避免受到外界因素的腐蚀，如污水、油类、大气氧化、酸、碱、盐等化学腐蚀。据有关部门统计每年因腐蚀造成金属损失高达数亿元之巨，而且金属材料的腐蚀还会影响其本身的使用性能以及后序的加工进程。目前市场上最常用的防腐材料是防锈剂，防锈剂具有一定的防腐效果，但是其普遍存在的一个问题是防锈剂粘附力差、容易蹭掉，使得防腐时间减短，耐久性差，而且所用的高效防锈剂使用了大量的化学溶剂，对环境具有一定的损害。近几年，水性防锈剂的研究在不断加强，但是防锈效果较差，耐久性差。一般采用树脂类物质，在表面会形成厚厚的一层特别明显的膜，影响基材的正常使用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种水性防锈剂的制备及其应用，防锈效果好，防锈时间长，且涂覆基材之后超薄，膜厚度达到纳米级。本专利技术提出的一种水性防锈剂，其原料包括以下质量份数的组分：溶剂8～50份，缓蚀剂10～15份，增稠剂3～5份，分散剂3～5份，消泡剂1～3份，成膜剂5～7份，增稠剂为天然高分子及其衍生物或非金属矿产。其中，增稠剂包括瓜尔胶、阿拉伯胶、水性纳米膨润土、淀粉中的任意一种或多种。其中，缓蚀剂包括低碱值石油磺酸钙、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、石油磺酸钠中的任意一种或多种。其中，分散剂包括三乙醇胺、液体石蜡、聚乙二醇、油酸钠、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的任意一种或多种。其中，成膜剂包括水性凡士林、水性羊毛脂、水性聚氨酯、聚乙烯醇中的任意一种或多种。其中，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。其中，溶剂为去离子水或乙醇。本专利技术还提出了水性防锈剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1：先加3-10份去离子水、3-5份增稠剂，搅拌直至增稠剂大体溶解，得到增稠剂溶液待用；步骤2：将5-7份成膜剂、5-10份乙醇，搅拌直至成膜剂大体溶解，待用；步骤3：在反应釜中加入20-30份乙醇、10-15份缓蚀剂、3-5份分散剂，3000-5000rmp不断搅拌直至大体溶解；步骤4：加入步骤1的增稠剂溶液，3000-5000rmp，继续搅拌30-40分钟；步骤5：加入步骤2的成膜剂溶液、1-3份消泡剂、20-30份去离子水，在5000-10000rpm下均质10-40min，直至均匀，即得到水性防锈剂溶液。其中，步骤2的搅拌温度为25～80℃。进一步的，步骤1中，去离子水为8-10份，增稠剂为4-5份。进一步的，步骤2中，成膜剂为6份。进一步的，步骤3中，乙醇为25-30份，分散剂为3份。进一步的，步骤3中，搅拌速度为5000rmp。进一步的，步骤5中，消泡剂为1份，去离子水为30份，均质转速为10000rpm，均质时间为30min。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：1、本专利技术的水性防锈剂涂覆基材之后超薄，达到纳米级，大概在10-100纳米。2、本专利技术的水性防锈剂防锈时间长，耐中性盐雾达到160多小时，而现有的水性防锈剂盐雾时间最多到48小时。3、本专利技术的水性防锈油涂覆之后呈现透明色，不影响基材本身的外观。4、本专利技术中加入了成膜剂，会阻隔空气、水分的进入，使得防锈时间加长。5、本专利技术的水性防锈剂涂覆之后手感不粘，呈干性，基本看不出来。6、本专利技术的水性防锈剂操作简单。7、本专利技术提供的水性防锈剂不仅施工刷涂方便、作用速度快、性质稳定，基本适用于各种铁基、铝基和铜基材料表面，并且刷涂或者浸渍后的基材具备优异的防锈性、耐久性、高附着力，还可反复刷涂或浸渍；其制备方法不仅工艺成熟、生产成本低廉，而且生产过程绿色无毒害，适于大规模推广应用。8、本专利技术的水性防锈剂可以1:0.1-5比例稀释使用，耐中性盐雾时间不低于40小时。9、本专利技术的优势一方面来源于增稠剂(纯天然环保的物质)的存在，使得有效成分分散更好，另一方面成膜剂的存在会在工件表面形成一层薄膜，增加防腐时间，分散剂的存在使得分散效果好，不分层。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。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产品。实施例11、先加10份去离子水、5份瓜尔胶，搅拌直至瓜尔胶大体溶解，得到溶液待用；2、将3份水性羊毛脂、3份水性凡士林在80℃溶解，然后加入5份乙醇，搅拌直至形成均匀溶液，待用；3、在反应釜中加入30份乙醇、15份低碱值石油磺酸钙、3份油酸钠，5000rmp不断搅拌直至大体溶解；4、加入步骤1的瓜尔胶溶液，5000rmp，继续搅拌30分钟；5、加入步骤2的溶液、1份聚二甲基硅氧烷、30份去离子水，10000rpm下均质30min，直至均匀，即可以得到水性防锈剂溶液。测试：使用制得的水性防锈剂溶液处理普通未处理螺套，先将工件除油除锈清洗干净，在烘箱中(80℃)烘干(30min)，然后将工件在水性防锈剂中浸渍30秒左右，拿出，常温放置30分钟，放进盐雾机测试，测试得耐中性盐雾时间为180h。将制得的水性防锈剂按照1:1稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得耐中性盐雾时间为110h。将制得的水性防锈剂按照1:5稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得中性盐雾时间为50h。盐雾测试标准：国家标准GB6458-86中性盐雾试验，中性：5％氯化钠溶液。实施例21、先加8份去离子水、2份淀粉、2份阿拉伯胶，搅拌直至大体溶解，得到溶液待用；2、将3份水性凡士林、3份水性羊毛脂、8份乙醇，搅拌直至成膜剂大体溶解，待用；3、在反应釜中加入25份乙醇、10份石油磺酸钠、1份油酸钠、2份六偏磷酸钠、1份木质素磺酸钠，5000rmp不断搅拌直至大体溶解；4、加入步骤1的溶液，5000rmp，继续搅拌35分钟；5、加入步骤2的成膜剂溶液、1份聚二甲基硅氧烷、30份去离子水，在10000rpm下均质30min，直至均匀，即可以得到水性防锈剂溶液。测试：使用制得的水性防锈剂溶液处理普通未处理螺套，先将工件除油除锈清洗干净，在烘箱中(80℃)烘干(30min)，然后将工件在水性防锈剂中浸渍30秒左右，拿出，常温放置30分钟，放进盐雾机测试，测试得耐中性盐雾时间为200h。将制得的水性防锈剂，按照1:1稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得耐中性盐雾时间为120h。将制得的水性防锈剂，按照1:5稀释，按上述方法处理普通未处理螺套，测试得中性盐雾时间为50h。盐雾测试标准：国家标准GB6458-86中性盐雾试验，中性：5％氯化钠溶液。实施例3在与实施例2反应条件相同的情况下，改变以下变量，制备得到一系列的水性防锈剂溶液，将得到的水性防锈剂溶液按照实施例2中的测试方法处理普通未处理的螺套，具体的实验结果见表1。表1对比例1在与实施例2反应条件相同的情况下，改变以下变量，制备得到一系列的水性防锈剂溶液，将得到的水性防锈剂溶液按照实施例2中的测试方法处理普通未处理的螺套，具体的实验结果见表2。表2对比例21、将5份水性羊毛脂、10份乙醇，搅拌直至大体溶解，待用；2、在反应釜中加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性防锈剂，其特征在于：其原料包括以下质量份数的组分：溶剂8～50份，缓蚀剂10～15份，增稠剂3～5份，分散剂3～5份，消泡剂1～3份，成膜剂5～7份，溶剂包括去离子水或乙醇中的任意一种或两种，增稠剂包括天然高分子及其衍生物或非金属矿产。

【技术特征摘要】
1.一种水性防锈剂，其特征在于：其原料包括以下质量份数的组分：溶剂8～50份，缓蚀剂10～15份，增稠剂3～5份，分散剂3～5份，消泡剂1～3份，成膜剂5～7份，溶剂包括去离子水或乙醇中的任意一种或两种，增稠剂包括天然高分子及其衍生物或非金属矿产。2.根据权利要求1所述的水性防锈剂，其特征在于：所述增稠剂包括瓜尔胶、阿拉伯胶、水性纳米膨润土、淀粉中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的水性防锈剂，其特征在于：所述成膜剂包括水性凡士林、水性羊毛脂、水性聚氨酯、聚乙烯醇中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的水性防锈剂，其特征在于：所述分散剂包括三乙醇胺、液体石蜡、聚乙二醇、油酸钠、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的水性防锈剂，其特征在于：所述缓蚀剂包括低碱值石油磺酸钙、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、石油磺酸钠中的任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的水性防...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，郑磊，黄婵娟，武玉和，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32