多金屬用防鏽母粒及其製備方法和應用的製作方法
2023-05-23 19:44:06 2
多金屬用防鏽母粒及其製備方法和應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種多金屬用防鏽母粒及其製備方法和應用，防鏽母粒的各組分的質量百分佔比為30～50％復配防鏽劑、40～60％載體塑料和10～20％助劑；復配防鏽劑由苯甲酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑按質量比為1～1.3：1.1～1.5：2.2～3.2：0.8～1.2的比例混合而成；助劑由硬酯酸醯胺、重質碳酸鈣、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑1076按質量比為0.9～1.3：4.8～6.5：2.5～3.3：0.8～1.1的比例混合而成。本發明採用三乙醇胺硼酸酯做添加劑，既具分散作用又具防鏽作用，復配防鏽劑既具有一定的極性，能穿透載體塑料揮發到被包裝金屬的表面形成保護膜，阻隔外界腐蝕物質的侵蝕，還不會因其極性過強而與載體塑料不相容發生析霜。不含有害組分，使用環保安全，能對多種金屬起到防鏽作用。
【專利說明】多金屬用防鏽母粒及其製備方法和應用
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及適應多種金屬製品無毒氣相防鏽塑料製品領域，具體地指一種多金屬 用防鏽母粒及其製備方法和具體應用。
【背景技術】：
[0002] 金屬鏽蝕是涉及國民經濟各個領域的普遍問題，它是由於氧和水作用於金屬表面 生成氧化物和氫氧化物混合物的電化學過程，對金屬及其製品的性能和價值有極大危害， 嚴重時會造成重大事故致使設備報廢。金屬及其製品在生產、運輸和貯存過程中，尤其是在 海上運輸和高熱潮溼的陸路運輸過程中，不可避免地會遭遇腐蝕而發生鏽蝕。據統計，2005 年我國全年因鏽蝕而造成的經濟損失在360億元以上，其危害非常嚴重。目前常用的塗抹 防鏽油脂法屬於接觸性防鏽，不僅工藝繁瑣、耗時費事、效果不佳，而且還需要在啟封前進 行脫脂清洗工序，極易造成環境的二次汙染，而且對於那些接觸不到防鏽油的拐角、縫隙部 位，則不能形成有效的防鏽保護，此法已越來越不能被人們所接受。採用真空包裝方法則成 本較高，且對於大型工件來說非常難於現實。乾燥劑防鏽雖然成本較低，使用方便，但受環 境影響較大，效果很難保證。
[0003] 氣相防鎊技術（即VCI技術，VCI是英文Volatile Corrosion Inhibitor的縮寫） 是目前非接觸性防鏽的重要方法之一。它利用氣相緩蝕劑在常溫下自動揮發出氣體在金 屬表面形成一層保護膜，抑制了電化學反應的發生，同時還阻擋了一些加速金屬腐蝕物質 對金屬表面的侵蝕，從而減緩或阻止對金屬表面鏽蝕。氣相防鏽技術具有環境友好、使用方 便、清潔乾淨等特點，近年來已在金屬及其製品生產、運輸和貯存等環節的防鏽蝕中得到了 廣泛的應用。國內基於氣相防鏽技術開發的氣相防鏽產品也常有報導，特別是以塑料為氣 相防鏽劑的載體而生產的氣相防鏽薄膜，具有透明、柔韌、可加工成型、阻隔性高等特點。但 是目前常用的氣相防鏽薄膜有吹膜型和塗覆型，但它們均存在缺陷，前者如CNOl 128198. 7、 CN01127534. 0公開的氣相防鏽薄膜中，氣相緩蝕劑組分中均含有國際上禁用的強致癌物亞 硝酸鹽，而且CN01127534. 0公開的工藝中將氣相緩蝕劑直接加入到樹脂中吹膜，由於沒有 進行混煉預處理，氣相緩蝕劑顆粒分布不均勻，所得膜製品會出現表面粗糙和析霜現象；後 者則以塑料膜為基材，將緩蝕劑和粘接劑混合後塗布於塑料薄膜上，這不僅能耗大，工序復 雜，更不能清潔生產，還容易因混合不均勻而影響防鏽效果，該種工藝所得的防鏽薄膜僅對 黑色金屬有防鏽作用，而對有色或多金屬組合件缺少甚至沒有保護功能。
[0004] 由此可以看出，研製生產一種對多種多金屬都具有優良防鏽效果，而且兼具有環 境友好、操作簡便、外觀漂亮的氣相防鏽薄膜，對解決涉及國民經濟的金屬鏽蝕問題顯得尤 為迫切，而開發優質高效的氣相防鏽母粒則是實現這一需要最根本的途徑和關鍵所在。
[0005] 硼酸由於每個硼原子以SP2雜化與氧原子結合，硼仍是缺電子，很容易與有機醇 類化合物反應生成硼酸硼酸單酯、雙酯、三酯及四取代螺環結構。硼酸酯具有良好的潤滑、 防鏽、殺菌等性能，而且對人體無毒害作用。但就目前來看，作為一種理想的綠色環保型添 加劑，硼酸酯主要應用在水基切削液領域（李瑋，馬濤，王森，譚海林.硼酸酯在水基切削液 中的應用.工具技術，2010,44(5) :93-95.),分別起到極壓潤滑劑、表面活性劑、防鏽劑、防 腐殺菌劑的作用，而它們作為添加劑在氣相防鏽技術方面還未見涉及，尤其還未見有關以 無毒的無機鹽、有機胺硼酸酯為復配緩蝕劑的氣相防鏽母粒及其製備方法和應用方面的報 道。
【發明內容】
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[0006] 本發明的目的在於解決現有技術中的不足，提供一種多金屬用氣相防鏽母粒及其 製備方法和應用。
[0007] 為實現上述目的，本發明提供的一種多金屬用防鏽母粒，其特徵在於所述防鏽母 粒中各組分的質量百分佔比為：35?50%復配防鏽劑、40?80%載體塑料和10?20%助 齊U ;所述復配防鏽劑由苯甲酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑按質量比為1? I. 3 :1. 1?I. 5 :2. 2?3. 2 :0. 8?1. 2的比例混合而成；所述助劑由硬酯酸醯胺、重質碳酸 鈣、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑1076按質量比為0. 9?I. 3 :4. 8?6. 5 :2. 5?3. 3 :0. 8?I. 1 的比例混合而成。
[0008] 進一步的，所述復配防鏽劑由苯甲酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑 按質量比為I :1. 2 :3 :0. 9的比例混合而成；所述助劑由硬酯酸醯胺、重質碳酸鈣、蔗糖脂 肪酸酯、抗氧劑1076按質量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合而成。
[0009] 進一步的，所述載體塑料為密度為0. 90?0. 96g/cm的聚乙烯。
[0010] 更進一步的，所述載體塑料為低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種或兩種 的混合物。
[0011] 進一步的，所述復配防鏽劑的粒徑為800?2800目。
[0012] 更進一步的，所述復配防鏽劑的粒徑為900?1100目。
[0013] 一種製備上述多金屬用防鏽母粒的方法，包括以下步驟：(a)按所述質量配比將 復配防鏽劑、載體塑料和助劑高速混合4?5分鐘製得混合料；(b)對所得混合料進行捏 合、熔融處理，之後在150?180°C溫度條件下混煉、塑化擠出，製得所述多金屬用防鏽母 粒。
[0014] 一種上述多金屬用防鏽母粒的應用，包括以下步驟：(a)將所述防鏽母粒按照質 量比為1 :25?50的比例添加到熱塑性塑料的原料中，充分攪拌製成混合顆粒；(b)再將所 述的混合顆粒防鏽塑料混合顆粒經吹膜或淋膜，加工製成氣相防鏽薄膜包裝材料。
[0015] 本發明的有益效果主要體現在：提供一種多金屬用氣相防鏽母粒，首次將三乙醇 胺硼酸酯用於製備防鏽母粒的復配防鏽劑，其既具有分散作用又起到防鏽效果，與其它三 種緩蝕劑組分之間產生協同效用，增強防鏽性能。所採用的復配緩蝕劑是經粉碎粒徑為 1000目左右的苯甲酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑混合物。這種混合緩蝕劑 既具有一定的極性，能穿透載體塑料揮發到被包裝金屬的表面形成保護膜，阻隔外界腐蝕 物質的侵蝕，還不會因其極性過強而與載體塑料不相容而發生析霜現象，而且不含有亞硝 酸鹽有害組分，使所得相應的多金屬用防鏽母粒能夠適用於更多金屬類型，使用更加環保 安全。
【具體實施方式】：
[0016] 為進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明作進一步說明，但並不以任何方 式限制本發明。
[0017] 下述實施例中的多金屬用氣相防鏽母粒所採用的製備方法，包括以下具體步驟： (a)按所述質量配比將復配防鏽劑、載體塑料和助劑倒入塑料高速混合機中，高速混合4? 5分鐘製得混合料；(b)對所得混合料通過雙轉子連續混煉造粒機進行捏合、熔融處理，之 後在150?180°C溫度條件下混煉、塑化擠出，製得所述多金屬用防鏽母粒。
[0018] 實施例1 :
[0019] 多金屬用防鏽母粒a，其中各組分的質量百分佔比為：35%復配防鏽劑、45%載體 塑料和20%助劑；所述復配防鏽劑由苯甲酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑按 質量比為I :1. 2 :3 :0. 9的比例混合而成，復配防鏽劑的粒徑為900?1100目；所述助劑由 硬酯酸醯胺、重質碳酸鈣、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑1076按質量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合 而成。
[0020] 實施例2 :
[0021] 多金屬用防鏽母粒b，其中各組分的質量百分佔比為40%復配防鏽劑、45%載體 塑料和15%助劑；所述復配防鏽劑由苯甲酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑按 質量比為I :1. 2 :3 :0. 9的比例混合而成，復配防鏽劑的粒徑為900?1100目；所述助劑由 硬酯酸醯胺、重質碳酸鈣、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑1076按質量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合 而成。
[0022] 實施例3 :
[0023] 多金屬用防鏽母粒c，其中各組分的質量百分佔比為：42%復配防鏽劑、46%載體 塑料和12%助劑；所述復配防鏽劑由苯甲酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑按 質量比為I :1. 2 :3 :0. 9的比例混合而成，復配防鏽劑的粒徑為900?1100目；所述助劑由 硬酯酸醯胺、重質碳酸鈣、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑1076按質量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合 而成。。
[0024] 實施例4 :
[0025] 多金屬用防鏽母粒d，其中各組分的質量百分佔比為：38%復配防鏽劑、49%載體 塑料和13%助劑；所述復配防鏽劑由苯甲酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑按 質量比為I :1. 2 :3 :0. 9的比例混合而成，復配防鏽劑的粒徑為900?1100目；所述助劑由 硬酯酸醯胺、重質碳酸鈣、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑1076按質量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合 而成。
[0026] 實施例5應用效果試驗例
[0027] 將實施例1，2, 3,4所得的防鏽母粒按照質量比為1 :25?50的比例添加到熱塑性 塑料的原料中，充分攪拌製成混合顆粒；再將所得的混合顆粒防鏽塑料混合顆粒經吹膜或 淋膜，加工製成氣相防鏽薄膜包裝材料。
[0028] 在上述的實施例5中，還可以在共擠吹膜時加入適量不同顏色的色母料或阻燃 齊U，使氣相防鏽薄膜呈現所需的顏色或具有一定的阻燃性能，這些附加的特性對氣相防鏽 薄膜的防鏽性能不產生任何不良影響。
[0029] 將實施例1，2,3,4所對應的氣相防鏽薄膜包裝材料與多個不含有機胺硼酸酯添 加劑的同類產品一起對多金屬進行氣相防鏽處理，並對它們的防鏽性能進行比較，試驗標 準參照GB/T19532-2004,試驗結果見表I :
[0030]
【權利要求】
1. 一種多金屬用防鏽母粒，其特徵在於所述防鏽母粒中各組分的質量百分佔比為： 30?50%復配防鏽劑、40?60%載體塑料和10?20%助劑；所述復配防鏽劑由苯甲酸鈉、 癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑按質量比為1?1. 3 :1. 1?1. 5 :2. 2?3. 2 :0. 8? 1. 2的比例混合而成；所述助劑由硬酯酸醯胺、重質碳酸鈣、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑1076按 質量比為〇? 9?L 3 :4. 8?6. 5 :2. 5?3. 3 :0? 8?L 1的比例混合而成。
2. 根據權利要求1所述的一種多金屬用防鏽母粒，其特徵在於所述復配防鏽劑由苯甲 酸鈉、癸二酸鈉、三乙醇胺硼酸酯、苯並三氮唑按質量比為I :1. 2 :3 :0. 9的比例混合而成； 所述助劑由硬酯酸醯胺、重質碳酸鈣、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑1076按質量比為I :5. 5 :3 :1 的比例混合而成。
3. 根據權利要求1所述的一種多金屬用防鏽母粒，其特徵在於所述載體塑料為密度為 0? 90?0? 96g/cm的聚乙烯。
4. 根據權利要求3所述的一種多金屬用防鏽母粒，其特徵在於所述載體塑料為低密度 聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種或兩種的混合物。
5. 根據權利要求1或2所述的一種多金屬用防鏽母粒，其特徵在於所述復配防鏽劑的 粒徑為800?2800目。
6. 根據權利要求5所述的一種多金屬用防鏽母粒，其特徵在於所述復配防鏽劑的粒徑 為900?1100目。
7.-種權利要求1所述的多金屬用防鏽母粒的製備方法，其特徵在於包括以下步驟： (a)按所述質量配比將復配防鏽劑、載體塑料和助劑高速混合4?5分鐘製得混合料；(b) 對所得混合料進行捏合、熔融處理，之後在150?180°C溫度條件下混煉、塑化擠出，製得所 述多金屬用防鏽母粒。
8. 權利要求1所述的多金屬用防鏽母粒的應用，其特徵在於該應用包括以下步驟：(a) 將所述防鏽母粒按照質量比為1 :25?50的比例添加到熱塑性塑料的原料中，充分攪拌制 成混合顆粒；(b)再將所述的混合顆粒防鏽塑料混合顆粒經吹膜或淋膜，加工製成氣相防 鏽薄膜包裝材料。
【文檔編號】C08K3/26GK104311971SQ201410629005
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月10日 優先權日:2014年11月10日
【發明者】李文強 申請人:青島鑫盈鑫包裝材料有限公司