環保型水性防鏽劑製備技術的製作方法
2023-07-27 17:22:31
專利名稱：環保型水性防鏽劑製備技術的製作方法
環保型水性防鏽劑製備技術技術領域
本發明主要是提供一種常溫操作、環保並且屬於水溶性的防鏽劑來提高金屬材料的防鏽能力，使鋼鐵材料製品在露天存放時防鏽期達到三個月以上，室內防鏽期超過24個月。具體的說明了該種水基防鏽劑製備合成方法。
背景技術：
目前，金屬材料例，如鋼鐵材料、鐵製品以及金屬設備等在庫存、運輸等過程中極易生鏽。此外，許多金屬材料在車間工序中需要進行短期的防鏽處理來提高防鏽性能，同時要求金屬材料的後處理脫除防鏽劑的工藝簡單。該領域需要一種短期防鏽效果好的防鏽劑噴塗到金屬材料表面，提高金屬材料在較短時期內儲存、流動過程等的防腐蝕性能。
現在金屬防鏽施工方面主要採用油溶性防鏽劑，其缺點明顯成本較高、後處理工藝複雜、防鏽劑易燃、易揮發等。同時，造成了石油資源的很大浪費。
本發明的目的是克服以前技術的弊端，提供水溶性的環保型防鏽劑，同時實現對戶外存放的螺紋鋼防鏽期達到3個月以上，庫房存放的鋼筋防鏽期達到二年以上。
例如為了提高螺紋鋼的力學強度，從高溫生產線下來的螺紋鋼均進行水冷卻環節，雖然水冷卻方法提高了 螺紋鋼的力學性能，但是鋼筋表面極易生鏽。需要對螺紋鋼進行後續的防鏽處理，提高其防鏽性能。防鏽油雖然可以提高螺紋鋼的防鏽能力，但是會大大降低了混凝土與鋼筋的握裹力，因此，需要採用水溶性的防鏽劑。傳統含鉻的水性防鏽劑以及亞硝酸鹽防鏽劑雖然防鏽效果較好，但對環境會產生很大的汙染，屬於非環保型防鏽劑。隨著環保要求的日益提高，環保型水基防鏽劑成為一種必需品來解決這種問題。
本發明由成膜劑、緩蝕劑及助劑成分配置而成，噴塗到金屬材料表面後會使膜層與鋼筋很好的結合，緻密的緩蝕保護膜有效隔絕了空氣中的水分和氧氣與鋼筋基體的接觸，達到了防鏽的目的。同時，當環境水分較多時，防鏽劑中的緩蝕劑對金屬材料起到緩蝕保護作用，大大減緩金屬材料的腐蝕速度。該種防鏽劑所採用的試劑均為環境友好型試劑， 防鏽劑對環境無害，對操作人員身體無毒害。在成本方面，採用Φ 12螺紋鋼實驗，處理每噸鋼材需要的費用為19元左右，成本較低。並且可以常溫噴塗，操作簡易方便。
實驗方法
實施示例一
組分一的製備稱取苯乙烯25. 5kg,丙烯酸丁酯20kg,甲基丙烯酸1. 5kg,放入反應釜中，依次加入0P-10乳化劑O. 13kg，十二烷基硫酸鈉O. 3kg，N-羥甲基丙烯醯胺1. 5kg， 過硫酸銨1kg，去離子水30kg，攪拌20分鐘，製得預乳液。在帶有滴液漏鬥、回流冷凝管、電動攪拌器的三口反應釜中加入40kg水，放入水浴鍋中加熱，當溫度為80°C時，加入0P-10乳化劑O. 4kg，十二烷基硫酸鈉O. 2kg和過硫酸銨O. 2kg，攪拌反應約25分鐘。將底料升溫到 85°C時開始滴加預乳液，滴加時速度先慢後快，30分鐘內滴完，保溫反應1-1. 5h。冷卻至 40°C，出料，調節PH值至6-7。
組分二的製備在室溫條件下，向帶有攪拌裝置的反應釜中加入11. 4kg蒸餾水，開始攪拌，依次加入Ikg烏洛託品至完全溶解，Ikg三乙醇胺，26. 8kg 二氧化矽(粒徑為 20nm)ο
水基防鏽劑的製備充分攪拌均勻後，加入48. 8kg組分一,5kg醇酯-12,攪拌 20min至體系均勻。
實施示例二
組分一的製備稱取苯乙烯20kg,丙烯酸丁酯20kg,甲基丙烯酸2. Okg,放入反應釜中，依次加入0P-10乳化劑O. 10kg，十二烷基硫酸鈉O. 5kg，N-羥甲基丙烯醯胺2. 0kg，過硫酸銨1. 5kg，去離子水35kg，攪拌20分鐘，製得預乳液。在帶有滴液漏鬥、回流冷凝管、電動攪拌器的三口反應釜中加入30kg水，放入水浴鍋中加熱，當溫度為80°C時，加入0P-10乳化劑O. 45kg，十二烷基硫酸鈉O. 15kg和過硫酸銨O. 3kg，攪拌反應約25分鐘。將底料升溫到85°C時開始滴加預乳液，滴加時速度先慢後快，30分鐘內滴完，保溫反應1-1. 5h。冷卻至 40°C，出料，調節pH值至6-7。
組分二的製備在室溫條件下，向帶 有攪拌裝置的反應釜中加入9kg蒸餾水，開始攪拌，依次加入Ikg烏洛託品至完全溶解，Ikg三乙醇胺,30. 5kg 二氧化娃(粒徑為20nm)。
水基防鏽劑的製備充分攪拌均勻後，加入60kg組分一,3kg醇酯-12,攪拌20min 至體系均勻。
權利要求
1.一種金屬材料的水基防鏽劑的合成製備方法。包括防鏽劑中主要成膜劑苯丙乳液的合成製備方法。可以應用於普通鋼鐵，包括螺紋鋼、鋼板、鋼管、型鋼等，還可以應用於金屬設備表面防鏽。
2.根據權利I的要求，組分一防鏽劑中主要成膜劑半成品的合成工藝特徵苯乙烯 20% 22%，丙烯酸丁酯15% 18%，甲基丙烯酸I % 1. 5 %，放入反應釜中，依次加入 0P-10乳化劑O. 1% O. 15%，十二烷基硫酸鈉O. 2% 0.3%，N-羥甲基丙烯醯胺I % 1.5%，過硫酸銨O. 5 % I %，去離子水22 % 25 %，攪拌20分鐘，製得預乳液。在帶有滴液漏鬥、回流冷凝管、電動攪拌器的三口反應釜中加入30% 35%水，放入恆溫水浴中加熱，當溫度為80°C時，加入0P-10乳化劑O. 3% O. 5%，十二烷基硫酸鈉O. 2% O. 5%和過硫酸銨O. 1% O. 3%，攪拌反應約25分鐘。將底料升溫到85°C時開始滴加預乳液，滴加時速度先慢後快，30分鐘內滴完，保溫反應1-1. 5h。冷卻至40°C，出料，調節pH值至6_7。 完成組分一的製備。
3.根據權利I的要求，組分二的配製如下(質量百分比％)(1)二氧化矽(20nm) :20% 30%(2)烏洛託品:0·5% 1. 5%(3)三乙醇胺0·5% 1. 5%(4)醇酯-12:3% 8%(5)水餘量。
4.水基防鏽劑製備配製組份二，加入組分一(質量分數為35% 65%)，在反應釜中攪拌20min，即可完成成品的製備。本發明中，水基防鏽劑的特徵在於成膜物質為組分一和醇酯-12，緩蝕劑為三乙醇胺和烏洛託品，膜層固化劑為20nm 二氧化矽。
全文摘要
本發明是一種針對金屬材料的水性防鏽劑，選擇自製合成的水溶性有機高分子試劑作為成膜劑，烏洛託品和三乙醇胺作為緩蝕劑，採用粒徑為20nm的二氧化矽作為助劑來常溫固化成膜劑，提高膜層的緻密性以及耐水性能，同時，20nm二氧化矽對體系起到防沉作用，提高了防鏽劑的穩定性能。噴塗到金屬材料表面，常溫乾燥後可以形成一層緻密的緩蝕保護膜，可以使金屬材料的戶外耐候期達到三個月，庫房中堆放的螺紋鋼防鏽期達到二年以上。該防鏽劑還具有環保、安全、操作簡單、成本較低等優點。
文檔編號C09D5/08GK102993840SQ20111027700
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者衣守志, 馬洪運 申請人:天津科技大學