一種含磷硼酸除鏽防鏽劑的製作方法

2023-06-11 07:33:11 1

專利名稱：一種含磷硼酸除鏽防鏽劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及除鏽防鏽劑技術領域，尤其是涉及一種以有機硼酸酯及酒石酸，檸檬酸等合成的水基除鏽防鏽劑。
背景技術：
除鏽防鏽劑是金屬加工行業普遍使用的產品，市場用量很大。近年來，由於世界各國越來越重視環境保護，因此目前廣泛採用的鹽酸加硫酸的除鏽防鏽劑因其生物降解性能差、容易汙染環境等缺點而成為議論和關注的焦點，開發綠色環保的全合成水基除鏽防鏽劑成為金屬加工領域除鏽研究的主要發展方向，而水基潤滑劑的開發則是其中的一個主要研究內容。全合成水基除鏽防鏽劑研究，但至今未有重大突破，其產品性能和穩定性都不理想。

發明內容
針對現有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種含磷硼酸除鏽防鏽劑。本發明沸點高，不易揮發，不腐蝕金屬，無毒無臭，具有優良的除鏽防鏽性能。本發明的技術方案如下:
一種含磷硼酸除鏽防鏽劑，製備方法如下:
(1)將硼酸、原料A、磷酸及磷酸三鈉投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為5(T80°C，反應時間6(Γ120分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入酒石酸及檸檬酸，不斷攪拌，控制反應溫度在50°C以下，加料完畢後攪拌3(Γ50分鐘；
(3)控制溫度在50°C以下，向反應釜中加消泡劑以及水，攪拌；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料；
所述原料A為ΤΧ-(Γ9)中的一種或ΑΕ0-(4、)中的一種；
上述各原料的純度及重量份數為:
原料Α，工業級:7 9份；
硼酸，工業級:2 4份；
磷酸，工業級，質量濃度為75%:25^30份；
酒石酸，工業級:4 8份；
檸檬酸，工業級:15 20份；
磷酸三鈉，業工級:5 8份；
消泡劑，工業級:0.2 0.5份；
水:25 38份；
所述檸檬酸由草酸代替，所述草酸為工業級。在步驟(I)中控制溫度在90°C以下，是為了減少磷的燒結現象。本發明有益的技術效果在於:本申請人通過研究傳統的黑色金屬用各種強酸除鏽劑，以及使用磷化液磷化以達到除鏽防鏽目的的方法，結合目前日益增加的對環保型材料的基本要求，以及市場對高性能、低價位的水基潤滑極壓添加劑的需求，開發出了本水基除鏽防鏽劑。申請號為200410070410.X的專利申請文件所公開的除鏽防護液的配方中，有幾種組分與本申請相同，如檸檬酸、磷酸、酒石酸和硼酸。但是本申請與該文件相比有著截然不同的特點和優點。該文件是將各原料簡單混合在一起，通過每種酸本身具備的除鏽性能來起除鏽作用的；而本申請是通過發生化學反應，以水溶性表面活性劑ΤΧ-(Γ9)或AEO-(O)為載體，通過取代、支鏈嫁接、絡合、酯化等反應，將硼酸轉化為有機硼酸酯，再將有機硼酸酯和磷酸鹽(即磷酸三鈉)支鏈連接到ΤΧ-(Γ9)或ΑΕ0-(Γ9)水溶性表面活性劑上，而生成一種全新的、與200410070410.X完全不同的除鏽物質:含磷硼酸酯，本除鏽物質是水溶性的。本發明中的磷酸、酒石酸，檸檬酸起到了協助除鏽防鏽的功能，增強了本產品的除鏽能力。從除鏽效果上來講，200410070410.X所公開的除鏽劑必須在加熱狀態下使用效果才比較好，而本申請所製備的防鏽除鏽劑在常溫下即可使用，同時除鏽以後還有很好的預防再生鏽的功能。另外由於使用了表面活性劑，本發明還具備了兩性離子表面活性劑的一些性質，即抗腐作用。含磷硼酸酯可以在摩擦表面生成一層既含有機物又含有無機物的無定形結構膜，具體來講歸結於兩個方面:(1)硼酸酯在摩擦表面分解形成氧化硼薄膜；(2)含磷硼酸酯中的磷在摩擦中與器件表面的鐵形成磷酸鐵薄膜。這兩種薄膜的形成都有助於抗腐作用，其中磷的添加有助於形成磷酸鐵，而金屬陽離子可以起到穩定磷酸鹽薄膜的作用。本發明中各原料的作用為:ΤΧ_(Γ9)或ΑΕ0(Γ9)是水溶性表面活性劑，具有清洗和一定的水溶性能；硼酸具有防鏽性能；磷酸三鈉參與酯化，並與鐵反應形成磷酸鐵薄膜具有防鏽保護性能；磷酸，酒石酸，檸檬酸具有除鏽性能；消泡劑在使用起到抑泡作用，水能起到耦合穩定的作用。`本發明和國內外同類產品相比較，具有以下特點:
(1)本發明獨特的分子結構使得產品的除鏽性能好，檢測結果顯示含本除鏽防鏽劑20%濃度的水溶液的即可在常溫除鏽；
(2)本發明先進的合成工藝和分子設計使得產品水溶性好，水解穩定性高；
(3)本發明與磷硼酸酯復配使用時，對黑色金屬具有很好的防鏽保護作用；
(4)本發明粘溫性能好，粘度指數高，可壓縮性小；
(5)本發明性價比極高，可非常方便廣泛地應用到金屬加工(除鏽，磷化)領域，大大提高產品的除鏽，清洗，防鏽性能，大大減少(或不用)該類產品中鹽酸加硫酸及磷化液的用量且能同時保證產品的除鏽防鏽性能；
(6)本發明是水基類產品，不含強酸，生物降解性好，具有良好的環保性。
具體實施例方式實施例1
(I)將硼酸、原料Α、磷酸、磷酸三鈉投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為50°C，反應時間120分鐘；(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入。酒石酸、檸檬酸，不斷攪拌，控制反應溫度在50°C以下，加料完畢後攪拌50分鐘；
(3)控制溫度在50°C以下，向反應釜中加純水及消泡劑，攪拌30分鐘；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料，即得本除鏽防鏽劑。實施例2
(1)將硼酸、原料A、磷酸、磷酸三鈉投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為60°C，反應時間100分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入。酒石酸、檸檬酸，不斷攪拌，控制反應溫度在50°C以下，加料完畢後攪拌40分鐘；
(3)控制溫度在50°C以下，向反應釜中加純水及消泡劑，攪拌30分鐘；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料，即得本除鏽防鏽劑。實施例3
(1)將硼酸、原料A、磷酸、磷酸三鈉投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為70°C，反應時間80分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入。酒石酸、檸檬酸，不斷攪拌，控制反應溫度在50°C 以下，加料完畢後攪拌30分鐘；
(3)控制溫度在50°C以下，向反應釜中加純水及消泡劑，攪拌30分鐘；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料，即得本除鏽防鏽劑。實施例4
(1)將硼酸、原料A、磷酸、磷酸三鈉投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為80°C，反應時間60分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入。酒石酸、草酸，不斷攪拌，控制反應溫度在50°C以下，加料完畢後攪拌50分鐘；
(3)控制溫度在50°C以下，向反應釜中加純水及消泡劑，攪拌30分鐘；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料，即得本除鏽防鏽劑。實施例f 4的各原料重量見表I所示，單位為kg。表I
權利要求
1.一種含磷硼酸除鏽防鏽劑，其特徵在於製備方法如下: (1)將硼酸、原料A、磷酸及磷酸三鈉投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為5(T80°C，反應時間6(Γ120分鐘； (2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入酒石酸及檸檬酸，不斷攪拌，控制反應溫度在50°C以下，加料完畢後攪拌3(Γ50分鐘； (3)控制溫度在50°C以下，向反應釜中加消泡劑以及水，攪拌； (4)將反應釜溫度降到室溫，出料； 所述原料A為ΤΧ-(Γ9)中的一種或ΑΕ0-(4、)中的一種； 上述各原料的純度及重量份數為: 原料Α，工業級:7 9份； 硼酸，工業級:2 4份； 磷酸，工業級，質量濃度為75%:25^30份； 酒石酸，工業級:4 8 份； 檸檬酸，工業級:15 20份； 磷酸三鈉，業工級:5 8份； 消泡劑，工業級:0.2 0.5份； 水:25 38份。
2.根據權利要求1所述的含磷硼酸除鏽防鏽劑，其特徵在於所述檸檬酸由草酸代替，所述草酸為工業級。
全文摘要
一種含磷硼酸除鏽防鏽劑，製備方法如下(1)將硼酸、原料A、磷酸及磷酸三鈉投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為50~80℃，反應時間60~120分鐘；(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50℃以下，再向反應釜中緩慢加入酒石酸及檸檬酸，不斷攪拌，控制反應溫度在50℃以下，加料完畢後攪拌30~50分鐘；(3)控制溫度在50℃以下，向反應釜中加消泡劑以及水，攪拌；(4)將反應釜溫度降到室溫，出料；所述原料A為TX-(4~9)中的一種或AEO-(4~9)中的一種。本發明沸點高，不易揮發，不腐蝕金屬，無毒無臭，具有優良的除鏽防鏽性能。
文檔編號C23C22/47GK103088352SQ201310035538
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者宋小林 申請人:宋小林