一種可生物降解的金屬防鏽劑的製作方法

2023-12-01 18:28:21

本發明涉及防鏽劑的技術領域，尤其涉及一種可生物降解的金屬防鏽劑。

背景技術：

金屬防鏽劑能保護表面不受水分、化學品、空氣及其他腐蝕品侵害，廣泛用於金屬產品生產、運輸、使用以及儲存過程中，目前現有技術中的金屬防鏽劑在塗覆在金屬表面後，金屬在使用後需要對金屬防鏽劑進行清除，清除後的金屬防鏽劑大多不可降解，對環境造成了汙染，無法滿足實際生產過程中的需求，因此亟需設計一種可生物降解的金屬防鏽劑來解決現有技術中的問題。

技術實現要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種可生物降解的金屬防鏽劑，具有優異的防鏽性能，且可降解。

本發明提出的一種可生物降解的金屬防鏽劑，其原料按重量份包括：苯丙乳液4-8份、改性填料6-12份、改性增強劑4-8份、改性防鏽增強劑5-15份、甲基丙烯酸甲酯4-8份、丙烯酸丁酯1-3份、過硫酸銨2-6份、苯乙烯3-9份、丙烯酸羥乙酯4-8份、環氧樹脂4-8份、環氧丙烯酸樹脂2-5份、苯並三氮唑2-5份、二烷基二硫代磷酸鋅1-6份、三聚磷酸鈉3-6份、環烷基基礎油3-6份、二乙二醇丙醚2-5份、十八胺1-4份、烷基磺酸鈉3-5份、氨基磺酸2-6份、六亞甲基四胺1-4份、石油磺酸鋇3-5份、硫代脂肪酸酯2-5份、脂肪醇聚氧乙烯醚1-4份、丙烯醇胺3-5份、羧甲基澱粉鈉2-5份、阿拉伯膠1-5份、馬丙共聚物3-6份、硫酸二氫鉀2-8份、鉬酸鈉3-9份。

優選地，改性填料按如下工藝進行製備：將澱粉浸入質量分數為1-3％的氫氧化鈉溶液中，室溫下靜置10-14h，過濾後洗滌，然後置於質量分數為60-70％的硫酸溶液中，升溫至40-50℃，保溫40-50min，冷卻至室溫後離心處理，調節ph至中7，冷凍乾燥，然後加入4-二甲氨基吡啶和無水吡啶混合均勻，超聲處理10-20min，然後加入4-氧代-4-(丙-2-炔-1-氧基)丁酸酐混合均勻，升溫至70-90℃，於250-350r/min轉速攪拌4-6h，接著於蒸餾水中沉澱析出，冷凍乾燥得到改性填料。

優選地，改性填料的製備工藝中，澱粉、質量分數為1-3％的氫氧化鈉溶液、質量分數為60-70％的硫酸溶液、4-二甲氨基吡啶、無水吡啶和4-氧代-4-(丙-2-炔-1-氧基)丁酸酐的重量比為5-15：2-5：1-3：3-6：1-4：2-6。

優選地，改性增強劑按如下工藝進行製備：將木質素磺酸銨和蒸餾水混合均勻，然後用質量分數為15-25％的硫酸溶液調節ph至3-4，然後加入雙氧水和硫酸亞鐵混合均勻，室溫下攪拌0.5-1.5h得到物料a；將木纖維、聚乳酸和聚羥基乙酸混合均勻，室溫下於1000-2000r/min轉速攪拌5-15min，升溫至60-80℃，保溫10-30min，接著加入物料a於650-850r/min轉速攪拌4-8min，冷卻至室溫得到改性增強劑。

優選地，改性增強劑的製備工藝中，木質素磺酸銨、蒸餾水、質量分數為15-25％的硫酸溶液、雙氧水、硫酸亞鐵、木纖維、聚乳酸和聚羥基乙酸的重量比為2-5：1-3：3-6：2-6：1-4：2-5：3-5：1-3。

優選地，改性防鏽增強劑按如下工藝進行製備：將三乙醇胺、苯甲酸鈉、四硼酸鈉、碳酸鈉和葡萄糖酸鈉混合均勻，升溫至70-90℃，保溫2-4h，於350-550r/min轉速攪拌20-40min，冷卻至室溫得到改性防鏽增強劑。

優選地，改性防鏽增強劑的製備工藝中，三乙醇胺、苯甲酸鈉、四硼酸鈉、碳酸鈉和葡萄糖酸鈉的重量比為3-5：1-2：2-5：3-6：4-8。

本發明提出的一種可生物降解的金屬防鏽劑，其原料包括苯丙乳液、改性填料、改性增強劑、改性防鏽增強劑、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸銨、苯乙烯、丙烯酸羥乙酯、環氧樹脂、環氧丙烯酸樹脂、苯並三氮唑、二烷基二硫代磷酸鋅、三聚磷酸鈉、環烷基基礎油、二乙二醇丙醚、十八胺、烷基磺酸鈉、氨基磺酸、六亞甲基四胺、石油磺酸鋇、硫代脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯醇胺、羧甲基澱粉鈉、阿拉伯膠、馬丙共聚物、硫酸二氫鉀和鉬酸鈉。其中以苯丙乳液為基料，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、過硫酸銨、苯乙烯、丙烯酸羥乙酯、環氧樹脂和環氧丙烯酸樹脂作為改性單體改性，引入了羥基磷酸酯單體，運用到金屬防鏽劑的製備中，有效提高了金屬防鏽劑的附著力和防鏽性能。其中，改性填料通過將澱粉浸入氫氧化鈉溶液中，室溫下靜置，過濾後洗滌，然後置於硫酸溶液中，升溫後保溫，冷卻至室溫後離心處理，調節ph，冷凍乾燥，然後加入4-二甲氨基吡啶和無水吡啶混合均勻，超聲處理，然後加入4-氧代-4-(丙-2-炔-1-氧基)丁酸酐混合均勻，升溫，攪拌，接著於蒸餾水中沉澱析出，冷凍乾燥得到改性填料，運用到本發明的金屬防鏽劑的製備中，有效提高了本發明金屬防鏽劑的防鏽性能和強度。其中，改性增強劑通過將木質素磺酸銨和蒸餾水混合均勻，然後用硫酸溶液調節ph，然後加入雙氧水和硫酸亞鐵混合均勻，室溫下攪拌得到物料a；將木纖維、聚乳酸和聚羥基乙酸混合均勻，室溫下轉速攪拌，升溫，保溫，接著加入物料a轉速攪拌，冷卻至室溫得到改性增強劑，運用到本發明的金屬防鏽劑的製備中，有效提高了本發明金屬防鏽劑的強度和可降解性能。其中，改性防鏽增強劑通過將三乙醇胺、苯甲酸鈉、四硼酸鈉、碳酸鈉和葡萄糖酸鈉混合均勻，升溫，保溫，攪拌，冷卻至室溫得到改性防鏽增強劑，運用到本發明的金屬防鏽劑的製備中，有效提高了本發明金屬防鏽劑的防鏽性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用於說明本發明，而不是用於對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護範圍內。

具體實施方式中，苯丙乳液的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；改性填料的重量份可以為6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份；改性增強劑的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；改性防鏽增強劑的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；甲基丙烯酸甲酯的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；丙烯酸丁酯的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；過硫酸銨的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；苯乙烯的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；丙烯酸羥乙酯的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；環氧樹脂的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；環氧丙烯酸樹脂的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；苯並三氮唑的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；二烷基二硫代磷酸鋅的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；三聚磷酸鈉的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；環烷基基礎油的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；二乙二醇丙醚的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；十八胺的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；烷基磺酸鈉的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；氨基磺酸的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份；六亞甲基四胺的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；石油磺酸鋇的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硫代脂肪酸酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；脂肪醇聚氧乙烯醚的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；丙烯醇胺的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；羧甲基澱粉鈉的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；阿拉伯膠的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；馬丙共聚物的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；硫酸二氫鉀的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；鉬酸鈉的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份。

實施例1

本發明提出的一種可生物降解的金屬防鏽劑，其原料按重量份包括：苯丙乳液6份、改性填料8份、改性增強劑6份、改性防鏽增強劑10份、甲基丙烯酸甲酯6份、丙烯酸丁酯2份、過硫酸銨4份、苯乙烯6份、丙烯酸羥乙酯6份、環氧樹脂6份、環氧丙烯酸樹脂3.5份、苯並三氮唑3.5份、二烷基二硫代磷酸鋅3.5份、三聚磷酸鈉4.5份、環烷基基礎油4.5份、二乙二醇丙醚3.5份、十八胺2.5份、烷基磺酸鈉4份、氨基磺酸4份、六亞甲基四胺2.5份、石油磺酸鋇4份、硫代脂肪酸酯3.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚2.5份、丙烯醇胺4份、羧甲基澱粉鈉3.5份、阿拉伯膠3份、馬丙共聚物4.5份、硫酸二氫鉀5份、鉬酸鈉6份。

改性填料按如下工藝進行製備：按重量份將10份澱粉浸入3.5份質量分數為2％的氫氧化鈉溶液中，室溫下靜置12h，過濾後洗滌，然後置於2份質量分數為65％的硫酸溶液中，升溫至45℃，保溫45min，冷卻至室溫後離心處理，調節ph至中7，冷凍乾燥，然後加入4.5份4-二甲氨基吡啶和2.5份無水吡啶混合均勻，超聲處理15min，然後加入4份4-氧代-4-(丙-2-炔-1-氧基)丁酸酐混合均勻，升溫至80℃，於300r/min轉速攪拌5h，接著於蒸餾水中沉澱析出，冷凍乾燥得到改性填料。

改性增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將3.5份木質素磺酸銨和2份蒸餾水混合均勻，然後用4.5份質量分數為20％的硫酸溶液調節ph至3.5，然後加入4份雙氧水和2.5份硫酸亞鐵混合均勻，室溫下攪拌1h得到物料a；將3.5份木纖維、4份聚乳酸和2份聚羥基乙酸混合均勻，室溫下於1500r/min轉速攪拌10min，升溫至70℃，保溫20min，接著加入物料a於750r/min轉速攪拌6min，冷卻至室溫得到改性增強劑。

改性防鏽增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將4份三乙醇胺、1.5份苯甲酸鈉、3.5份四硼酸鈉、4.5份碳酸鈉和6份葡萄糖酸鈉混合均勻，升溫至80℃，保溫3h，於450r/min轉速攪拌30min，冷卻至室溫得到改性防鏽增強劑。

實施例2

本發明提出的一種可生物降解的金屬防鏽劑，其原料按重量份包括：苯丙乳液4份、改性填料12份、改性增強劑4份、改性防鏽增強劑15份、甲基丙烯酸甲酯4份、丙烯酸丁酯3份、過硫酸銨2份、苯乙烯9份、丙烯酸羥乙酯4份、環氧樹脂8份、環氧丙烯酸樹脂2份、苯並三氮唑5份、二烷基二硫代磷酸鋅1份、三聚磷酸鈉6份、環烷基基礎油3份、二乙二醇丙醚5份、十八胺1份、烷基磺酸鈉5份、氨基磺酸2份、六亞甲基四胺4份、石油磺酸鋇3份、硫代脂肪酸酯5份、脂肪醇聚氧乙烯醚1份、丙烯醇胺5份、羧甲基澱粉鈉2份、阿拉伯膠5份、馬丙共聚物3份、硫酸二氫鉀8份、鉬酸鈉3份。

改性填料按如下工藝進行製備：按重量份將5份澱粉浸入5份質量分數為1％的氫氧化鈉溶液中，室溫下靜置14h，過濾後洗滌，然後置於1份質量分數為70％的硫酸溶液中，升溫至40℃，保溫50min，冷卻至室溫後離心處理，調節ph至中7，冷凍乾燥，然後加入3份4-二甲氨基吡啶和4份無水吡啶混合均勻，超聲處理10min，然後加入6份4-氧代-4-(丙-2-炔-1-氧基)丁酸酐混合均勻，升溫至70℃，於350r/min轉速攪拌4h，接著於蒸餾水中沉澱析出，冷凍乾燥得到改性填料。

改性增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將2份木質素磺酸銨和3份蒸餾水混合均勻，然後用3份質量分數為25％的硫酸溶液調節ph至3，然後加入6份雙氧水和1份硫酸亞鐵混合均勻，室溫下攪拌1.5h得到物料a；將2份木纖維、5份聚乳酸和1份聚羥基乙酸混合均勻，室溫下於2000r/min轉速攪拌5min，升溫至80℃，保溫10min，接著加入物料a於850r/min轉速攪拌4min，冷卻至室溫得到改性增強劑。

改性防鏽增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將3份三乙醇胺、2份苯甲酸鈉、2份四硼酸鈉、6份碳酸鈉和4份葡萄糖酸鈉混合均勻，升溫至90℃，保溫2h，於550r/min轉速攪拌20min，冷卻至室溫得到改性防鏽增強劑。

實施例3

本發明提出的一種可生物降解的金屬防鏽劑，其原料按重量份包括：苯丙乳液8份、改性填料6份、改性增強劑8份、改性防鏽增強劑5份、甲基丙烯酸甲酯8份、丙烯酸丁酯1份、過硫酸銨6份、苯乙烯3份、丙烯酸羥乙酯8份、環氧樹脂4份、環氧丙烯酸樹脂5份、苯並三氮唑2份、二烷基二硫代磷酸鋅6份、三聚磷酸鈉3份、環烷基基礎油6份、二乙二醇丙醚2份、十八胺4份、烷基磺酸鈉3份、氨基磺酸6份、六亞甲基四胺1份、石油磺酸鋇5份、硫代脂肪酸酯2份、脂肪醇聚氧乙烯醚4份、丙烯醇胺3份、羧甲基澱粉鈉5份、阿拉伯膠1份、馬丙共聚物6份、硫酸二氫鉀2份、鉬酸鈉9份。

改性填料按如下工藝進行製備：按重量份將15份澱粉浸入2份質量分數為3％的氫氧化鈉溶液中，室溫下靜置10h，過濾後洗滌，然後置於3份質量分數為60％的硫酸溶液中，升溫至50℃，保溫40min，冷卻至室溫後離心處理，調節ph至中7，冷凍乾燥，然後加入6份4-二甲氨基吡啶和1份無水吡啶混合均勻，超聲處理20min，然後加入2份4-氧代-4-(丙-2-炔-1-氧基)丁酸酐混合均勻，升溫至90℃，於250r/min轉速攪拌6h，接著於蒸餾水中沉澱析出，冷凍乾燥得到改性填料。

改性增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將5份木質素磺酸銨和1份蒸餾水混合均勻，然後用6份質量分數為15％的硫酸溶液調節ph至4，然後加入2份雙氧水和4份硫酸亞鐵混合均勻，室溫下攪拌0.5h得到物料a；將5份木纖維、3份聚乳酸和3份聚羥基乙酸混合均勻，室溫下於1000r/min轉速攪拌15min，升溫至60℃，保溫30min，接著加入物料a於650r/min轉速攪拌8min，冷卻至室溫得到改性增強劑。

改性防鏽增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將5份三乙醇胺、1份苯甲酸鈉、5份四硼酸鈉、3份碳酸鈉和8份葡萄糖酸鈉混合均勻，升溫至70℃，保溫4h，於350r/min轉速攪拌40min，冷卻至室溫得到改性防鏽增強劑。

實施例4

本發明提出的一種可生物降解的金屬防鏽劑，其原料按重量份包括：苯丙乳液5份、改性填料11份、改性增強劑5份、改性防鏽增強劑12份、甲基丙烯酸甲酯5份、丙烯酸丁酯2.5份、過硫酸銨3份、苯乙烯8份、丙烯酸羥乙酯5份、環氧樹脂7份、環氧丙烯酸樹脂3份、苯並三氮唑4份、二烷基二硫代磷酸鋅2份、三聚磷酸鈉5份、環烷基基礎油4份、二乙二醇丙醚4份、十八胺2份、烷基磺酸鈉4.5份、氨基磺酸3份、六亞甲基四胺3份、石油磺酸鋇3.5份、硫代脂肪酸酯4份、脂肪醇聚氧乙烯醚2份、丙烯醇胺4.5份、羧甲基澱粉鈉3份、阿拉伯膠4份、馬丙共聚物4份、硫酸二氫鉀7份、鉬酸鈉4份。

改性填料按如下工藝進行製備：按重量份將8份澱粉浸入4份質量分數為1.5％的氫氧化鈉溶液中，室溫下靜置13h，過濾後洗滌，然後置於1.5份質量分數為68％的硫酸溶液中，升溫至42℃，保溫48min，冷卻至室溫後離心處理，調節ph至中7，冷凍乾燥，然後加入4份4-二甲氨基吡啶和3份無水吡啶混合均勻，超聲處理12min，然後加入5份4-氧代-4-(丙-2-炔-1-氧基)丁酸酐混合均勻，升溫至75℃，於320r/min轉速攪拌4.5h，接著於蒸餾水中沉澱析出，冷凍乾燥得到改性填料。

改性增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將3份木質素磺酸銨和2.5份蒸餾水混合均勻，然後用4份質量分數為22％的硫酸溶液調節ph至3.2，然後加入5份雙氧水和2份硫酸亞鐵混合均勻，室溫下攪拌1.2h得到物料a；將3份木纖維、4.5份聚乳酸和1.5份聚羥基乙酸混合均勻，室溫下於1800r/min轉速攪拌8min，升溫至75℃，保溫15min，接著加入物料a於820r/min轉速攪拌5min，冷卻至室溫得到改性增強劑。

改性防鏽增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將3.5份三乙醇胺、1.8份苯甲酸鈉、3份四硼酸鈉、5份碳酸鈉和5份葡萄糖酸鈉混合均勻，升溫至85℃，保溫2.5h，於520r/min轉速攪拌25min，冷卻至室溫得到改性防鏽增強劑。

實施例5

本發明提出的一種可生物降解的金屬防鏽劑，其原料按重量份包括：苯丙乳液7份、改性填料7份、改性增強劑7份、改性防鏽增強劑8份、甲基丙烯酸甲酯7份、丙烯酸丁酯1.5份、過硫酸銨5份、苯乙烯4份、丙烯酸羥乙酯7份、環氧樹脂5份、環氧丙烯酸樹脂4份、苯並三氮唑3份、二烷基二硫代磷酸鋅5份、三聚磷酸鈉4份、環烷基基礎油5份、二乙二醇丙醚3份、十八胺3份、烷基磺酸鈉3.5份、氨基磺酸5份、六亞甲基四胺2份、石油磺酸鋇4.5份、硫代脂肪酸酯3份、脂肪醇聚氧乙烯醚3份、丙烯醇胺3.5份、羧甲基澱粉鈉4份、阿拉伯膠2份、馬丙共聚物5份、硫酸二氫鉀3份、鉬酸鈉8份。

改性填料按如下工藝進行製備：按重量份將12份澱粉浸入3份質量分數為2.5％的氫氧化鈉溶液中，室溫下靜置11h，過濾後洗滌，然後置於2.5份質量分數為62％的硫酸溶液中，升溫至48℃，保溫42min，冷卻至室溫後離心處理，調節ph至中7，冷凍乾燥，然後加入5份4-二甲氨基吡啶和2份無水吡啶混合均勻，超聲處理18min，然後加入3份4-氧代-4-(丙-2-炔-1-氧基)丁酸酐混合均勻，升溫至85℃，於280r/min轉速攪拌5.5h，接著於蒸餾水中沉澱析出，冷凍乾燥得到改性填料。

改性增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將4份木質素磺酸銨和1.5份蒸餾水混合均勻，然後用5份質量分數為18％的硫酸溶液調節ph至3.8，然後加入3份雙氧水和3份硫酸亞鐵混合均勻，室溫下攪拌0.8h得到物料a；將4份木纖維、3.5份聚乳酸和2.5份聚羥基乙酸混合均勻，室溫下於1200r/min轉速攪拌12min，升溫至65℃，保溫25min，接著加入物料a於680r/min轉速攪拌7min，冷卻至室溫得到改性增強劑。

改性防鏽增強劑按如下工藝進行製備：按重量份將4.5份三乙醇胺、1.2份苯甲酸鈉、4份四硼酸鈉、4份碳酸鈉和7份葡萄糖酸鈉混合均勻，升溫至75℃，保溫3.5h，於380r/min轉速攪拌35min，冷卻至室溫得到改性防鏽增強劑。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。