本發(fā)明涉及金屬表面處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及多功能金屬防銹劑的制備工藝及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：金屬在大氣中，會(huì)與氧、水及其他雜質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而產(chǎn)生金屬腐蝕。特別是處在金屬加工工序間的金屬材料，由于表面活性高，工件在加工、搬運(yùn)、檢查中，由于潮濕空氣、汗液以及與大氣中的有害氣體接觸，使工件很容易產(chǎn)生銹蝕，造成已加工工件報(bào)廢或返工。為了防止金屬工件在儲(chǔ)存期間銹蝕，必須進(jìn)行防銹處理。防銹劑是一種超級(jí)高效的合成滲透劑，它能在金屬表面形成一層薄膜，防止金屬銹蝕。根據(jù)組分的不同，防銹劑分為油基防銹劑和水基防銹劑。油基防銹劑是由基礎(chǔ)油、油溶性緩蝕劑和輔助添加劑等組成。油基防銹劑可以在金屬表面形成一層致密油膜，隔離空氣中的水、氧氣等起到防銹作用。但油基防銹劑后續(xù)工序需進(jìn)行除油，防銹油的去除難度相當(dāng)大，并且隨著石油資源日益緊張和環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，再加上油質(zhì)不易分解等問(wèn)題的存在，油基防銹劑逐漸被替代。水基防銹劑是由水溶性防銹劑、水溶性助劑、緩蝕劑和水等組成。水基防銹劑是在水溶液中加入一定量的防銹劑，以阻止化學(xué)或電化學(xué)作用的發(fā)生，生成不溶性鈍化膜層或反應(yīng)膜層起防銹作用。但這類(lèi)防銹劑涂于金屬表面后，液膜易流淌，水分揮發(fā)后，還會(huì)在金屬表面形成一層白霜，失去應(yīng)有的防銹效果，防銹性能達(dá)不到防銹油的效果。并且，傳統(tǒng)的水基防銹劑多含有亞硝酸鹽、重鉻酸鹽等成分，眾所周知，亞硝酸鹽類(lèi)為致癌物質(zhì)，對(duì)操作者的健康有危害，同時(shí)重鉻酸鹽成分因含有鉻等重金屬，對(duì)環(huán)境有害，也影響了金屬的性能與質(zhì)量。即使目前有部分專(zhuān)利文件披露的新型水基防銹劑能夠有效解決在環(huán)保方面的問(wèn)題，但還是存在著諸如防銹效果欠佳、功能單一、成本較高等缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多功能金屬防銹劑的制備工藝，通過(guò)特定的生產(chǎn)工藝，輔以適宜原料組合，使得制備而成的多功能金屬防銹劑耐沖擊性能高，同時(shí)耐鹽霧時(shí)間和耐硫酸銅時(shí)間持久，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種多功能金屬防銹劑的制備工藝，包括以下步驟：（1）將聚羧乙烯30-40份、烯丙基磺酸鈉15-20份、十二水硫酸鋁鉀10-14份、環(huán)烷酸鈷2-4份、水楊酸苯酯2-4份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進(jìn)行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時(shí)間為40min；（2）將山梨糖醇單油酸酯18-22份、鄰苯二甲酸二丁酯16-20份、脂肪族聚異氰酸酯8-10份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5-7份、烷基酚聚氧乙烯醚3-5份加入到反應(yīng)釜中，在350rpm的混合攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為175℃，反應(yīng)時(shí)間為20min；（3）當(dāng)步驟（2）中的反應(yīng)完成后，將步驟（1）所得的反應(yīng)產(chǎn)物送入反應(yīng)釜中，與步驟（2）的反應(yīng)產(chǎn)物共混，隨后加入N-甲基二乙醇胺10-12份、聚異丁烯基丁二酰亞胺6-8份、丙三醇5-9份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)混合液pH至6.0，加熱至110℃，保溫20-30min，得保溫乳化混合液；（4）待保溫乳化混合液冷卻至70-80℃后，加入偶聯(lián)劑4-6份、消泡劑4-6份，經(jīng)高速剪切混合得到成品。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑選自乙烯基三甲氧基硅烷、鈦酸四丁酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯中的任意一種或幾種。優(yōu)選地，所述消泡劑選自磷酸三丁酯、乳化硅油、硬酯酸鋁中的任意一種或幾種。優(yōu)選地，所述步驟（2）-（3）中的反應(yīng)釜為高壓反應(yīng)釜，反應(yīng)過(guò)程中壓力保持在0.5-1MPa。優(yōu)選地，所述步驟（4）中高速剪切的轉(zhuǎn)速為1500-1800rpm，剪切時(shí)間為1-2h。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述制備工藝在制備金屬防銹功能類(lèi)產(chǎn)品中的應(yīng)用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：（1）本發(fā)明采用先將聚羧乙烯、烯丙基磺酸鈉、十二水硫酸鋁鉀、環(huán)烷酸鈷、水楊酸苯酯與去離子水混合進(jìn)行超聲處理，再將山梨糖醇單油酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、脂肪族聚異氰酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚在反應(yīng)釜中反應(yīng)，隨后將兩者混合，加入N-甲基二乙醇胺、聚異丁烯基丁二酰亞胺、丙三醇后高速乳化，調(diào)節(jié)pH，加熱保溫，適度冷卻后加入偶聯(lián)劑、消泡劑，經(jīng)高速剪切得到成品的制備工藝，使得制備而成的多功能金屬防銹劑耐沖擊性能高，同時(shí)耐鹽霧時(shí)間和耐硫酸銅時(shí)間持久，能夠滿足行業(yè)的要求，具有良好的應(yīng)用前景。（2）本發(fā)明的多功能金屬防銹劑的制備工藝所用原料廉價(jià)、工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1（1）將聚羧乙烯30份、烯丙基磺酸鈉15份、十二水硫酸鋁鉀10份、環(huán)烷酸鈷2份、水楊酸苯酯2份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進(jìn)行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時(shí)間為40min；（2）將山梨糖醇單油酸酯18份、鄰苯二甲酸二丁酯16份、脂肪族聚異氰酸酯8份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5份、烷基酚聚氧乙烯醚3份加入到高壓反應(yīng)釜中，壓力保持在0.5MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為175℃，反應(yīng)時(shí)間為20min；（3）當(dāng)步驟（2）中的反應(yīng)完成后，將步驟（1）所得的反應(yīng)產(chǎn)物送入高壓反應(yīng)釜中，與步驟（2）的反應(yīng)產(chǎn)物共混，隨后加入N-甲基二乙醇胺10份、聚異丁烯基丁二酰亞胺6份、丙三醇5份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)混合液pH至6.0，加熱至110℃，壓力保持在0.5MPa，保溫20min，得保溫乳化混合液；（4）待保溫乳化混合液冷卻至70℃后，加入乙烯基三甲氧基硅烷4份、磷酸三丁酯4份，在轉(zhuǎn)速為1500rpm的條件下高速剪切混合1h得到成品。實(shí)施例2（1）將聚羧乙烯35份、烯丙基磺酸鈉17份、十二水硫酸鋁鉀12份、環(huán)烷酸鈷3份、水楊酸苯酯3份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進(jìn)行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時(shí)間為40min；（2）將山梨糖醇單油酸酯20份、鄰苯二甲酸二丁酯18份、脂肪族聚異氰酸酯9份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯6份、烷基酚聚氧乙烯醚4份加入到高壓反應(yīng)釜中，壓力保持在0.8MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為175℃，反應(yīng)時(shí)間為20min；（3）當(dāng)步驟（2）中的反應(yīng)完成后，將步驟（1）所得的反應(yīng)產(chǎn)物送入高壓反應(yīng)釜中，與步驟（2）的反應(yīng)產(chǎn)物共混，隨后加入N-甲基二乙醇胺11份、聚異丁烯基丁二酰亞胺7份、丙三醇7份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)混合液pH至6.0，加熱至110℃，壓力保持在0.7MPa，保溫25min，得保溫乳化混合液；（4）待保溫乳化混合液冷卻至75℃后，加入鈦酸四丁酯5份、乳化硅油5份，在轉(zhuǎn)速為1650rpm的條件下高速剪切混合1.5h得到成品。實(shí)施例3（1）將聚羧乙烯40份、烯丙基磺酸鈉20份、十二水硫酸鋁鉀14份、環(huán)烷酸鈷4份、水楊酸苯酯4份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進(jìn)行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時(shí)間為40min；（2）將山梨糖醇單油酸酯22份、鄰苯二甲酸二丁酯20份、脂肪族聚異氰酸酯10份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯7份、烷基酚聚氧乙烯醚5份加入到高壓反應(yīng)釜中，壓力保持在1MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為175℃，反應(yīng)時(shí)間為20min；（3）當(dāng)步驟（2）中的反應(yīng)完成后，將步驟（1）所得的反應(yīng)產(chǎn)物送入高壓反應(yīng)釜中，與步驟（2）的反應(yīng)產(chǎn)物共混，隨后加入N-甲基二乙醇胺12份、聚異丁烯基丁二酰亞胺8份、丙三醇9份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)混合液pH至6.0，加熱至110℃，壓力保持在1MPa，保溫30min，得保溫乳化混合液；（4）待保溫乳化混合液冷卻至80℃后，加入二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯6份、硬酯酸鋁6份，在轉(zhuǎn)速為1800rpm的條件下高速剪切混合2h得到成品。實(shí)施例4（1）將聚羧乙烯40份、烯丙基磺酸鈉15份、十二水硫酸鋁鉀14份、環(huán)烷酸鈷2份、水楊酸苯酯4份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進(jìn)行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時(shí)間為40min；（2）將山梨糖醇單油酸酯18份、鄰苯二甲酸二丁酯20份、脂肪族聚異氰酸酯8份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯7份、烷基酚聚氧乙烯醚3份加入到高壓反應(yīng)釜中，壓力保持在1MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為175℃，反應(yīng)時(shí)間為20min；（3）當(dāng)步驟（2）中的反應(yīng)完成后，將步驟（1）所得的反應(yīng)產(chǎn)物送入高壓反應(yīng)釜中，與步驟（2）的反應(yīng)產(chǎn)物共混，隨后加入N-甲基二乙醇胺12份、聚異丁烯基丁二酰亞胺6份、丙三醇9份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)混合液pH至6.0，加熱至110℃，壓力保持在1MPa，保溫20min，得保溫乳化混合液；（4）待保溫乳化混合液冷卻至80℃后，加入二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯6份、磷酸三丁酯4份，在轉(zhuǎn)速為1500rpm的條件下高速剪切混合1-2h得到成品。對(duì)比例1（1）將聚羧乙烯30份、烯丙基磺酸鈉15份、十二水硫酸鋁鉀10份、環(huán)烷酸鈷2份、水楊酸苯酯2份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進(jìn)行超聲處理，所用超聲功率為600W，處理時(shí)間為40min；（2）將山梨糖醇單油酸酯18份、鄰苯二甲酸二丁酯16份、脂肪族聚異氰酸酯8份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5份、烷基酚聚氧乙烯醚3份加入到高壓反應(yīng)釜中，壓力保持在0.3MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為160℃，反應(yīng)時(shí)間為20min；（3）當(dāng)步驟（2）中的反應(yīng)完成后，將步驟（1）所得的反應(yīng)產(chǎn)物送入高壓反應(yīng)釜中，與步驟（2）的反應(yīng)產(chǎn)物共混，隨后加入N-甲基二乙醇胺10份、聚異丁烯基丁二酰亞胺6份、丙三醇5份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)混合液pH至6.0，加熱至110℃，壓力保持在0.5MPa，保溫20min，得保溫乳化混合液；（4）待保溫乳化混合液冷卻至70℃后，加入乙烯基三甲氧基硅烷4份、磷酸三丁酯4份，在轉(zhuǎn)速為1500rpm的條件下高速剪切混合1h得到成品。對(duì)比例2（1）將聚羧乙烯40份、烯丙基磺酸鈉20份、十二水硫酸鋁鉀14份、水楊酸苯酯4份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進(jìn)行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時(shí)間為40min；（2）將山梨糖醇單油酸酯22份、鄰苯二甲酸二丁酯20份、脂肪族聚異氰酸酯10份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯7份、烷基酚聚氧乙烯醚5份加入到高壓反應(yīng)釜中，壓力保持在1MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為175℃，反應(yīng)時(shí)間為20min；（3）當(dāng)步驟（2）中的反應(yīng)完成后，將步驟（1）所得的反應(yīng)產(chǎn)物送入高壓反應(yīng)釜中，與步驟（2）的反應(yīng)產(chǎn)物共混，隨后加入N-甲基二乙醇胺12份、丙三醇9份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調(diào)節(jié)混合液pH至6.0，加熱至110℃，壓力保持在1MPa，保溫30min，得保溫乳化混合液；（4）待保溫乳化混合液冷卻至80℃后，加入二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯6份、硬酯酸鋁6份，在轉(zhuǎn)速為1800rpm的條件下高速剪切混合2h得到成品。將通過(guò)實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-2的制備工藝制得的多功能金屬防銹劑涂布在金屬上按照GB/T1732-93、GB/T1771-2007和GB/T3824-99所規(guī)定的方法分別進(jìn)行耐沖擊、耐鹽霧、耐硫酸銅試驗(yàn)，所得的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。表1　耐沖擊強(qiáng)度（cm）耐鹽霧時(shí)間（h）耐硫酸銅時(shí)間（min）實(shí)施例148858實(shí)施例2561070實(shí)施例355967實(shí)施例452962對(duì)比例134643對(duì)比例236541本發(fā)明采用先將聚羧乙烯、烯丙基磺酸鈉、十二水硫酸鋁鉀、環(huán)烷酸鈷、水楊酸苯酯與去離子水混合進(jìn)行超聲處理，再將山梨糖醇單油酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、脂肪族聚異氰酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚在反應(yīng)釜中反應(yīng)，隨后將兩者混合，加入N-甲基二乙醇胺、聚異丁烯基丁二酰亞胺、丙三醇后高速乳化，調(diào)節(jié)pH，加熱保溫，適度冷卻后加入偶聯(lián)劑、消泡劑，經(jīng)高速剪切得到成品的制備工藝，使得制備而成的多功能金屬防銹劑耐沖擊性能高，同時(shí)耐鹽霧時(shí)間和耐硫酸銅時(shí)間持久，能夠滿足行業(yè)的要求，具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的多功能金屬防銹劑的制備工藝所用原料廉價(jià)、工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3