[发明专利]一种金属表面防锈剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种金属表面防锈剂及其制备方法。

背景技术

金属的锈蚀是生产中经常遇到的问题，金属生锈不仅使金属工件本身在外形、色泽以及机械性能等方面受到破坏，而且使得产品的质量下降，特别严重的还会使产品报废，2011年我国GDP为7.43万亿美元，而因锈蚀造成的经济损失高达2200～3700亿美元，约占全国GDP总值的3％～5％。为了减缓钢铁的锈蚀，将锈蚀造成的损失降到最低限度，人们采取了很多防锈蚀措施，其中防锈液的使用则是应用较广、效果较明显的一种。

防锈液是一种超级高效的合成渗透剂，它能在金属表面形成一层薄膜，防止金属锈蚀。根据组分的不同，防锈液分为油基防锈液和水基防锈液。

油基防锈液是由基础油、油溶性缓蚀剂和辅助添加剂等组成。油基防锈液可以在金属表面形成一层致密油膜，隔离空气中的水、氧气等起到防锈作用。但油基防锈液后续工序需进行除油，防锈油的去除难度相当大，并且随着石油资源日益紧张和环保意识的不断增强，再加上油质不易分解等问题的存在，油基防锈液逐渐被替代。

水基防锈液是由水溶性防锈剂、水溶性助剂、缓蚀剂和水等组成。水基防锈液是在水溶液中加入一定量的防锈剂，以阻止化学或电化学作用的发生，生成不溶性钝化膜层或反应膜层起防锈作用。但这类防锈液涂于金属表面后，液膜易流淌，水分挥发后，还会在金属表面形成一层白霜，失去应有的防锈效果，防锈性能达不到防锈油的效果。并且，传统的水基防锈液多含有亚硝酸盐、重铬酸盐等成分，众所周知，亚硝酸盐类为致癌物质，对操作者的健康有危害，同时重铬酸盐成分因含有铬等重金属，对环境有害，也影响了金属的性能与质量。

在现有的技术中，对金属材料和金属制品表面锈层的祛除以及防锈的处理，传统的方法是采用手工擦拭或用强酸或强碱溶液加热浸泡、刷洗，费工、费时，既增加劳动强度，又造成环境污染，而且处理效果差。而采用化学处理进行除油除锈，在金属表面会存在一层保护膜，虽然这层保护膜在短期内可对金属起到一定的防锈缓蚀作用，但一般保持到3～5天，新的锈蚀逐渐在防护膜之下形成并发展。因此，现有技术存在除锈速度慢，防锈时间短，工作温度高，槽液性能不稳定等缺陷以及除锈难以彻底和除锈后仍容易生锈等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种金属表面防锈剂及其制备方法，该防锈剂能够提高金属表面的抗腐能力，改善保护层隔潮和隔绝空气的性能，使其具有可靠的较长时间的防锈效果，为金属材料及金属制品提供极佳的防锈保护功能。

一种金属表面防锈剂，以重量份计包括：十二烯基丁二酸1～6份，苯并三氮唑1～8份，环烷酸锌3～10份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌2～8份，油酸钠1～7份，乙二醇3～11份，肌醇六磷酸酯4～10份，铝粉5～12份，硫酸钡3～9份，羟丙基甲基纤维素2～8份，丙烯酸二甲胺基乙酯2～9份，烯丙基磺酸钠3～10份，水10～18份。

作为上述发明的进一步改进，所述金属表面防锈剂，以重量份计包括：十二烯基丁二酸2～5份，苯并三氮唑3～6份，环烷酸锌5～9份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌3～7份，油酸钠2～6份，乙二醇5～9份，肌醇六磷酸酯5～8份，铝粉6～10份，硫酸钡4～7份，羟丙基甲基纤维素3～6份，丙烯酸二甲胺基乙酯3～7份，烯丙基磺酸钠4～9份，水12～17份。

作为上述发明的进一步改进，所述金属表面防锈剂，以重量份计包括：十二烯基丁二酸4份，苯并三氮唑5份，环烷酸锌7份，N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌4份，油酸钠5份，乙二醇7份，肌醇六磷酸酯6份，铝粉9份，硫酸钡5份，羟丙基甲基纤维素4份，丙烯酸二甲胺基乙酯5份，烯丙基磺酸钠7份，水16份。

上述金属表面防锈剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将十二烯基丁二酸、苯并三氮唑和环烷酸锌加入水中，升温至60～80℃，搅拌均匀，放冷后，得到混合物I；

步骤2，在步骤1所得混合物I中加入N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌、油酸钠、乙二醇、肌醇六磷酸酯、铝粉和硫酸钡，在搅拌下于60～80℃保温2～5h，放冷后，得到混合物II；

步骤3，在步骤2所得混合物II中加入羟丙基甲基纤维素、丙烯酸二甲胺基乙酯和烯丙基磺酸钠，在搅拌下于60～80℃保温2～5h，放冷后，得到混合物III；

步骤4，在步骤3所得混合物III中加入2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸和N,N-二甲基丙烯酰胺，升温至50～70℃，搅拌均匀，放冷后，得到防锈剂。