[发明专利]环境友好型水性防锈剂、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种环境友好型水性防锈剂、其制备方法及应用，属于金属防锈技术领域。

背景技术

据人民日报报道，2013年GDP为47万亿，腐蚀损失约占GDP的5%，为2.35万亿，远大于地震、台风、火灾等造成的损失！因此对钢材防锈的研究具有重要意义。金属的长期防锈一般使用防锈油，但防锈油一般都含有铬、钡等重金属离子，此外在后续工序中还需进行除油处理。随着石油资源日益枯竭以及人们环保意识的增强，加之油质不易分解等问题的存在，使得开发水基防锈剂具有重要意义。

1980年以前，国内外大量采用亚硝酸钠作为水溶性防锈剂, 虽然防锈效果比较好，但与有机胺反应生成致癌的亚硝基胺，会对工作人员存在严重的健康隐患，因此亚硝酸钠的使用和排放均受到了严格限制。美、日等国明令禁止亚硝酸钠在水基液中的使用。目前市面上还有一些硼酸盐、羧酸盐类的水性防锈剂，由于防锈时间很短（数天～数月，但基本小于半年），只能做短期防锈作用。

发明内容

鉴于现有技术中的不足，本发明的主要目的在于提供一种环境友好型水性防锈剂及其制备方法，该防锈剂防锈时间长，防锈效果优良，且易于制备，成本低廉。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

一种环境友好型水性防锈剂，包含由环氧化合物与磷酸在有或无溶剂下反应后以醇胺类化合物中和而形成的混合物体系。

一种环境友好型水性防锈剂的制备方法，包括：将环氧化合物与磷酸在有或无溶剂下反应后，再加入醇胺类化合物中和，所获混合物体系即为所述防锈剂。

进一步的，所述制备方法具体包括：取环氧化合物与磷酸在有溶剂或无溶剂的条件下，于10~100℃的温度下反应0.5~4h，再加入醇胺类化合物，将反应体系的pH值调节至7-10，获得所述防锈剂。

较为优选的，该制备方法包括：将所述环氧化合物与磷酸在温度为20~60℃的条件下反应2~3h。

进一步的，该制备方法包括：将所述反应体系的pH值调节至7-10之后，除去所述反应体系内的溶剂，获得所述防锈剂。

较为优选的，所述环氧化合物中环氧基团与磷酸的摩尔比为3：1~4，尤其优选为3：2~3。

进一步的，所述环氧化合物可选自但不限于环氧树脂、环氧大豆油、环氧蓖麻油、环氧桐油中的任一种或两种以上的组合。

进一步的，所述醇胺类化合物可选自但不限于一异丙醇胺、二异丙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺中的任一种或两种以上的组合。

进一步的，所述溶剂可选自但不限于丙酮、二氯甲烷，1，3-二氧五环，二氧六环，四氢呋喃，甲苯和二甲苯中的任一种或两种以上的组合。

本发明的环境友好型水性防锈剂的最低有效使用浓度可达0.2wt%，较为优选的有效使用浓度为0.2～5wt%。

而作为本发明环境友好型水性防锈剂的优选应用方案之一，其涉及的一种防锈方法可以包括：将前述的任一种环境友好型水性防锈剂以水稀释10~200倍后，再施加于物品表面形成防锈涂层。

与现有技术相比，本发明至少具有如下积极效果：

（1）本发明环境友好型水性防锈剂的制备方法简单，且所用原料来源广泛，用量少，适用于大规模生产；

（2）本发明环境友好型水性防锈剂不含亚硝酸盐，最低有效使用浓度可达0.2wt%，例如可加水稀释10~200倍后使用，使用方法简单，可喷淋或浸泡使用，具有安全环保的特性，并且防锈时间在一年以上，适合中长期防锈，同时易于清洗。

具体实施方式

本发明的一个方面提供了一种环境友好型水性防锈剂，其主要是由环氧化合物和磷酸在有或无溶剂下反应后以醇胺类化合物中和而形成的混合物体系。

本发明的另一个方面提供了一种制备所述环境友好型水性防锈剂的方法，包括：

取磷酸与环氧化合物或环氧化合物及溶剂混合进行反应，其中环氧化合物中环氧基团/磷酸摩尔比优选为3：1～4，尤其优选为3：2～3，反应温度优选为10~100℃，尤其优选为20~60℃，反应时间优选为0.5~4小时，尤其优选为2~3小时，反应结束后，缓慢加入醇胺类化合物，使所获反应体系溶液的pH值为7-10，获得所述防锈剂。