[发明专利]一种高油相含量防锈乳液及制备方法

说明书

本发明涉及一种高油相含量防锈乳液，按重量百分比计由下列组分组成：蜡1~20%；基础油1~40%；防锈剂6~10%；乳化剂2~10%；水20~60%。本发明防锈乳液具有极佳的渗透性，可快速渗入到需要保护的材料结合部位的缝隙中，并快速成膜，为金属器件、工件、设备等提供长期封存防锈保护以及临时性防锈防护。

技术领域

本发明涉及一种防锈材料，具体涉及一种可广泛应用于金属器件、工件、设备等表面的长期封存防锈保护以及临时性防锈防护的高油相含量防锈乳液及制备方法。

背景技术

纯油剂或纯油剂组合物在金属防腐蚀领域已经存在很长时间，这类材料一般是在矿物油中加入油溶性缓蚀剂和其他添加剂形成的一类暂时性防护材料，统称为防锈油脂，它具有取材容易、成本低廉、适应性广和防锈可靠等特点。这类材料一般喷涂、浸渍、涂刷的方式施工，由于纯油剂或纯油剂的组合物一般具有比较大的表面张力，较难以在施工表面顺利铺展，更难以渗透进未经电泳、涂装等处理的缝隙、空腔中，通常为了能顺利的将防锈产品施用，一般采取对防锈油脂加热，再将零部件或工件进行浸泡的方式，这对较大部件来说存在施工困难的问题。另外，为了降低防锈油脂的粘度，一般采用可挥发的有机溶剂，对其进行稀释，大量的有机溶剂在施工和储存过程中极易发生火灾、污染环境、影响人体健康等缺点。随着经济不断发展，我国和发达国家环境保护法规日益严格，目前已有一些国家的某些部门或厂家制定了有关法规，限制含有溶剂的防锈油脂，降低碳排放。

现有的水基型防锈乳液由于乳化原理、含油量限制等原因一般只应用于车间和工序间的临时性防护。目前主要存在两种类型，一种是以高分子乳液为主要成膜材料，辅之以防锈颜料、成膜助剂、润湿分散剂等，这类材料依靠高分子在施工后的成膜性粘附在金属器件、工件、设备等的表面，由于高分子会形成连续的隔离膜，从而达到防锈的目的，这类材料由于高分子材料的特性，固化成硬性膜后粘附在目标的表面，对工序间临时性的防护来说非常难以清洗，容易破坏工件的表面；另一种防锈乳液一般是以基础油、蜡、防锈剂、缓蚀剂、乳化剂、水、高分子材料、颜料、填料等经过高温乳化形成防锈乳液，这类防锈乳液由于是水基的，容易添加各种表面改性剂以改变乳液的铺展、渗透性能，同时可大大降低体系的粘度，最终得到的防锈乳液不需要加热即可以喷、涂等施工方式应用，这对于较大而难以以浸泡的方式进行防锈保护的部件具有非常大的优势，另外，这类防锈材料一般形成软膜型的防护膜，容易被热水或洗涤剂清洗掉，非常适合工序间的临时性防护。

乳化技术应用在防锈保护领域存在以下几个重要的缺点：

(1)作为防锈剂的疏水性活性成分必须存在于油相中，水为连续相。乳化剂的存在导致最终形成的分散颗粒表面会存在大量的表面活性剂，这些作为乳化剂的表面活性剂亲水基由于伸向连续相导致水分挥发后不会被封闭，遇到水后会亲水并引起保护膜的重新分散乳化从而引起防护失败；另外，由于排斥作用，在连续相的水挥发后，被乳化的油相由于表面活性剂的双电层作用，液滴间难以融合，无法形成连续的隔离保护膜。油包水型乳液，活性组分是存在于连续相中，水作为分散相无法顺利挥发，涂膜难以干燥，即使形成连续的油膜，由于水的存在，仍能导致闪锈、膜的强度低等不理想的情况出现；另外，由于水和乳化剂的存在，防锈剂的活性可能已经被改变从而出现与纯状态使用不希望出现的效果，例如水解等。经验表明，虽然防锈剂在这种类型的乳液中的分布可能会连续，但水和乳化剂的存在严重限制防锈剂的释放效果，最终导致产品无法作业。

(2)市场上常见的水包油乳液中，油相的含量一般在10－40wt％之间，制备油相含量在50wt％以上的水包油乳液非常难以实现。一方面由于防锈剂在材料表面上要求疏水、水分离、破乳、水置换作用，这本身就与其要被乳化成水包油的要求相矛盾(抵抗乳化的能力)；另一方面，高油相含量的水包油乳液使用常规的工艺很难制备，即使短时间内乳化成功也会容易破乳，并且非常难以稳定的保存。