本發明涉及金屬表面處理
技術領域：
，特別涉及一種水溶性金屬防銹液的制備工藝及應用。
背景技術：
：金屬的銹蝕是生產中經常遇到的問題，金屬生銹不僅使金屬工件本身在外形、色澤以及機械性能等方面受到破壞，而且使得產品的質量下降，特別嚴重的還會使產品報廢，每年因金屬銹蝕造成的經濟損失約占全國GDP總值的3％-5％。為了減緩金屬的銹蝕，將銹蝕造成的損失降到最低限度，人們采取了很多防銹蝕措施，其中防銹油和防銹液是普遍采取的防銹手段。防銹油是由礦物油、油溶性緩蝕劑和其他添加劑組成，通過防銹油在金屬表面形成一層保護性油膜，隔絕空氣中水汽對金屬的腐蝕，從而達到較長時間防銹，其特點是操作簡單，具有一定的防銹效果。但同時油性防銹液也具有高揮發性、易燃性、不易清除以需要消耗大量的油料原料，加劇了能源消耗，浪費資源等缺點，同時使用油性防銹液對周圍的工作環境也會造成污染，而且在后續加工：例如焊接、油漆、電鍍、裝配及啟封，均需要清洗除油，不僅產生大量清洗含油廢液排放，造成對環境的污染，而且清洗除油費工費時，還會增加成本。而對于防銹液而言，傳統的水性防銹處理主要是使用亞硝酸鈉、重鉻酸鹽與碳酸鈉、硅酸鈉等復配，在較高使用濃度下溶解于水中組成水性防銹液，其特點是操作簡單，適用于金屬加工工序間短期防銹，但這種防銹方法也存在防銹期短，其中主要成分亞硝酸鈉、重鉻酸鹽都是劇毒物質，對環境、操作工人造成巨大的危害。雖然近幾年國內外也研制出了幾種新的水性防銹液，但與目前防銹行業對水性防銹液的要求相比還有很大差距，現有的水性防銹液不能滿足市場的需要。技術實現要素：為解決上述技術問題，本發明提供一種水溶性金屬防銹液的制備工藝，通過特定的生產工藝，輔以適宜原料組合，使得制備而成的水溶性金屬防銹液固化時間短、耐水性優異、防銹時間持久，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種水溶性金屬防銹液的制備工藝，包括以下步驟：（1）將亞硝酸鈉30-36份、二甲基硅油15-20份、羥丙基甲基纖維素8-10份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4-6份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時間為40min；（2）將苯甲酸甲酯20-28份、乙酰檸檬酸三丁酯18-22份、環氧丙烯酸酯6-10份、季戊四醇酯4-6份、肌醇六磷酸酯3-5份、單羥基聚環氧乙烷2-4份加入到反應釜中，在350rpm的混合攪拌條件下進行反應，反應溫度為175℃，反應時間為20min；（3）當步驟（2）中的反應完成后，將步驟（1）所得的反應產物送入反應釜中，與步驟（2）的反應產物共混，隨后加入壬基酚聚氧乙烯醚8-12份、8-羥基喹啉6-8份、N-苯基-2-萘胺3-5份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調節混合液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，加入偶聯劑4-6份、消泡劑4-6份，經高速剪切混合得到成品。優選地，所述偶聯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。優選地，所述步驟（2）-（3）中的反應釜為高壓反應釜，反應過程中壓力保持在0.5-1MPa。優選地，所述步驟（4）中高速剪切的轉速為1500-1800rpm，剪切時間為1-2h。本發明的另一個目的是提供上述制備工藝在制備金屬防銹功能類產品中的應用。本發明與現有技術相比，其有益效果為：（1）本發明采用先將亞硝酸鈉、二甲基硅油、羥丙基甲基纖維素、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺與去離子水混合進行超聲處理，再將苯甲酸甲酯、乙酰檸檬酸三丁酯、環氧丙烯酸酯、季戊四醇酯、肌醇六磷酸酯、單羥基聚環氧乙烷在反應釜中反應，隨后將兩者混合，加入壬基酚聚氧乙烯醚、8-羥基喹啉、N-苯基-2-萘胺后高速乳化，調節pH，加熱保溫，適度冷卻后加入偶聯劑、消泡劑，經高速剪切得到成品的制備工藝，使得制備而成的水溶性金屬防銹液固化時間短、耐水性優異、防銹時間持久，能夠滿足行業的要求，具有良好的應用前景。（2）本發明的水溶性金屬防銹液的制備工藝所用原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。具體實施方式下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。實施例1（1）將亞硝酸鈉30份、二甲基硅油15份、羥丙基甲基纖維素8份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時間為40min；（2）將苯甲酸甲酯20份、乙酰檸檬酸三丁酯18份、環氧丙烯酸酯6份、季戊四醇酯4份、肌醇六磷酸酯3份、單羥基聚環氧乙烷2份加入到高壓反應釜中，壓力保持在0.5MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進行反應，反應溫度為175℃，反應時間為20min；（3）當步驟（2）中的反應完成后，將步驟（1）所得的反應產物送入高壓反應釜中，與步驟（2）的反應產物共混，隨后加入壬基酚聚氧乙烯醚8份、8-羥基喹啉6份、N-苯基-2-萘胺3份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調節混合液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，在轉速為1500rpm的條件下高速剪切混合1h得到成品。實施例2（1）將亞硝酸鈉33份、二甲基硅油17份、羥丙基甲基纖維素9份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時間為40min；（2）將苯甲酸甲酯24份、乙酰檸檬酸三丁酯20份、環氧丙烯酸酯8份、季戊四醇酯5份、肌醇六磷酸酯4份、單羥基聚環氧乙烷3份加入到高壓反應釜中，壓力保持在0.8MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進行反應，反應溫度為175℃，反應時間為20min；（3）當步驟（2）中的反應完成后，將步驟（1）所得的反應產物送入高壓反應釜中，與步驟（2）的反應產物共混，隨后加入壬基酚聚氧乙烯醚10份、8-羥基喹啉7份、N-苯基-2-萘胺4份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調節混合液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，在轉速為1650rpm的條件下高速剪切混合1.5h得到成品。實施例3（1）將亞硝酸鈉36份、二甲基硅油20份、羥丙基甲基纖維素10份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時間為40min；（2）將苯甲酸甲酯28份、乙酰檸檬酸三丁酯22份、環氧丙烯酸酯10份、季戊四醇酯6份、肌醇六磷酸酯5份、單羥基聚環氧乙烷4份加入到高壓反應釜中，壓力保持在1MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進行反應，反應溫度為175℃，反應時間為20min；（3）當步驟（2）中的反應完成后，將步驟（1）所得的反應產物送入高壓反應釜中，與步驟（2）的反應產物共混，隨后加入壬基酚聚氧乙烯醚12份、8-羥基喹啉8份、N-苯基-2-萘胺5份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調節混合液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，在轉速為1800rpm的條件下高速剪切混合2h得到成品。實施例4（1）將亞硝酸鈉36份、二甲基硅油15份、羥丙基甲基纖維素10份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時間為40min；（2）將苯甲酸甲酯28份、乙酰檸檬酸三丁酯18份、環氧丙烯酸酯10份、季戊四醇酯4份、肌醇六磷酸酯5份、單羥基聚環氧乙烷2份加入到高壓反應釜中，壓力保持在1MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進行反應，反應溫度為175℃，反應時間為20min；（3）當步驟（2）中的反應完成后，將步驟（1）所得的反應產物送入高壓反應釜中，與步驟（2）的反應產物共混，隨后加入壬基酚聚氧乙烯醚8份、8-羥基喹啉8份、N-苯基-2-萘胺3份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調節混合液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，在轉速為1500rpm的條件下高速剪切混合1-2h得到成品。對比例1（1）將亞硝酸鈉30份、二甲基硅油15份、羥丙基甲基纖維素8份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進行超聲處理，所用超聲功率為800W，處理時間為40min；（2）將苯甲酸甲酯20份、乙酰檸檬酸三丁酯18份、環氧丙烯酸酯6份、肌醇六磷酸酯3份、單羥基聚環氧乙烷2份加入到高壓反應釜中，壓力保持在0.5MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進行反應，反應溫度為175℃，反應時間為20min；（3）當步驟（2）中的反應完成后，將步驟（1）所得的反應產物送入高壓反應釜中，與步驟（2）的反應產物共混，隨后加入壬基酚聚氧乙烯醚8份、8-羥基喹啉6份、N-苯基-2-萘胺3份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調節混合液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，在轉速為1500rpm的條件下高速剪切混合1h得到成品。對比例2（1）將亞硝酸鈉36份、二甲基硅油20份、羥丙基甲基纖維素10份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6份與去離子水100份混合，在超聲分散器中進行超聲處理，所用超聲功率為1200W，處理時間為40min；（2）將苯甲酸甲酯28份、乙酰檸檬酸三丁酯22份、環氧丙烯酸酯10份、季戊四醇酯6份、肌醇六磷酸酯5份、單羥基聚環氧乙烷4份加入到高壓反應釜中，壓力保持在2MPa，在350rpm的混合攪拌條件下進行反應，反應溫度為175℃，反應時間為20min；（3）當步驟（2）中的反應完成后，將步驟（1）所得的反應產物送入高壓反應釜中，與步驟（2）的反應產物共混，隨后加入壬基酚聚氧乙烯醚12份、8-羥基喹啉8份、N-苯基-2-萘胺5份，混合均勻后高速乳化60min，隨后加入0.3mol/L的HCl溶液調節混合液pH至6.0，加熱至110℃，壓力保持在1MPa，保溫60min，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，在轉速為1800rpm的條件下高速剪切混合2h得到成品。將通過實施例1-4和對比例1-2的制備工藝制得的水溶性金屬防銹液分別按照相關國家標準或行業標準進行固化時間、耐水性、封存防銹試驗這幾項性能測試，所得的測試結果見表1。表1　固化時間（min）耐水性評價封存防銹時間（month）實施例121優異18實施例216優異23實施例318優異22實施例420優異20對比例129良好15對比例235良好14本發明采用先將亞硝酸鈉、二甲基硅油、羥丙基甲基纖維素、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺與去離子水混合進行超聲處理，再將苯甲酸甲酯、乙酰檸檬酸三丁酯、環氧丙烯酸酯、季戊四醇酯、肌醇六磷酸酯、單羥基聚環氧乙烷在反應釜中反應，隨后將兩者混合，加入壬基酚聚氧乙烯醚、8-羥基喹啉、N-苯基-2-萘胺后高速乳化，調節pH，加熱保溫，適度冷卻后加入偶聯劑、消泡劑，經高速剪切得到成品的制備工藝，使得制備而成的水溶性金屬防銹液固化時間短、耐水性優異、防銹時間持久，能夠滿足行業的要求，具有良好的應用前景。本發明的水溶性金屬防銹液的制備工藝所用原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的
技術領域：
，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。當前第1頁1 2 3