[发明专利]一种水溶性防锈剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学清洗剂领域，具体地涉及一种用于黑色金属表面的水溶性防锈剂及其制备方法。

背景技术

黑色金属是指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等黑色金属在清洗后，为防止表面锈蚀，必须进行防锈处理，例如在表面施加防锈剂。现有技术中较早使用防锈效果较好的防锈油，通过防锈油在金属表面形成一层保护性油膜，隔绝空气中水汽对金属的腐蚀，从而达到较长时间防锈。然而，使用防锈油不仅需要消耗大量的油料原料，加剧了能源消耗，而且在后续加工时还需进一步清洗出游，不仅产生了大量含有废液的排放，造成环境污染，二期清洗除油费工费时，增加成本，因此，迫切需要一种水溶性防锈剂。中国专利CN1200386所述水溶性防锈剂，其含有致癌的亚硝酸盐类物质，并且COD特高，国内外纷纷禁止使用。中国专利CN1042375公开的水基冷轧润滑防锈剂，采用基本都为强碱性物质，不仅对人体具有极强的腐蚀性，而且不能像防锈油那样，在金属表面形成隔绝湿气的防锈保护膜，空气中水分仍易渗至金属表面造成锈蚀，因此防锈时间不长。中国专利CN1084534公开的水溶性防锈剂，同样因不会在金属表面形成封闭性保护膜，防锈效果仍然有限，浓度≥10％，防锈也只有1-2个月。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种水溶性防锈剂，防锈时间长，环保性好。本发明还要解决的一个技术问题在于提供上述清洗除锈剂的制备方法。

技术内容：为实现上述技术目的，本发明提出一种水溶性防锈剂，包括如下重量份数的组分：高分子有机防锈剂6～10份、无机防锈剂3～10份、乳化剂8～15份、甘油2～6份、成膜剂5～10份、石油磺酸钠8～15份和水40～60份。

其中，所述高分子有机防锈剂为石油磺酸钡和二壬癸基磺酸钡中的任意一种或两种。

所述无机防锈剂为钼酸钠、钼酸铵和癸二酸中的任意一种或多种。

所述的乳化剂为油酸三乙醇胺皂、S-80(三梨醇酐单油酸酯)和OP-10中的任意一种或多种。

所述的成膜剂为聚丙烯酸酯、聚氨酯和环氧树脂中的任意一种或多种。

本发明还提出了上述水溶性防锈剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将配方量的高分子有机防锈剂、乳化剂和石油磺酸钠溶于配方量的水中，加热至105～110℃，完全溶解得到中间体A；

(2)将配方量的无机防锈剂加热至60～70℃，完全熔化后得到中间体B；

(3)向步骤(2)得到的中间体B中加入甘油和成膜剂，加热至80～90℃得到中间体C，将中间体A和中间体C混合，即得水溶性防锈剂。

石油磺酸钡、二壬癸基磺酸钡不仅具有优良的防锈性能，而且具有较好的抗水性能和乳化性能，很容易与高分子成膜物质结合，形成防锈保护膜。将高分子有机防锈剂和无机防锈剂进行复配，具有叠加的防锈效果，表现出较长的防锈期，可达到3～6个月的防锈期。将成膜剂与有机、无机防锈剂结合，可在黑色金属表面形成常温不溶于水、温水中即溶的防锈保护膜，附着于黑色金属表面，在常温下隔绝空气、水与金属表面的接触，从而达到较长时间的防锈，且在热水中即溶解去膜简便。乳化剂起到连接成膜剂和防锈剂架桥作用，三者的混合可以很好地结合成防锈保护膜附着在黑色金属表面。添加的石油磺酸钠具有促进乳化剂和防锈剂结合的功效，提高乳化效果，有利于防锈剂的均匀分布。甘油主要起湿润作用，保护使用者的皮肤。

有益效果：与现有技术相比，本发明的水溶性防锈剂由于选择在常温能溶于水，遇黑色金属能成膜的物质，以及选择防锈性能好且能与成膜剂结合的有机、无机防锈成分，通过乳化剂的架桥作用结合组成不溶于冷水的防锈保护膜，防锈时间长，成膜薄且致密，除膜方便，可节约大量的清洗材料和人工费用，环保性好，不会造成对环境的污染。

具体实施方式

下述实施例中使用的化学试剂均为常规试剂。

实施例1～6

本发明按照下表中的配方制备水溶性防锈剂，制备方法如下(下述组分的用量均为重量份数)：

(1)将配方量的高分子有机防锈剂、乳化剂和石油磺酸钠溶于配方量的水中，加热至105～110℃，完全溶解得到中间体A；

(2)将配方量的无机防锈剂加热至60～70℃，完全熔化后得到中间体B；

(3)向步骤(2)得到的中间体B中加入甘油和成膜剂，加热至80～90℃得到中间体C，将中间体A和中间体C混合，即得水溶性防锈剂。

表1水溶性防锈剂的配方及用量(重量份数)

本发明的水溶性防锈剂由于选择在常温能溶于水，遇黑色金属能成膜的物质，以及选择防锈性能好且能与成膜剂结合的有机、无机防锈成分，通过乳化剂的架桥作用结合组成不溶于冷水的防锈保护膜，防锈时间长达3～6个月，成膜薄且致密，仅3～5μm，除膜方便，50℃水下即可除膜，可节约大量的清洗材料和人工费用，环保性好，不会造成对环境的污染。