本发明属于防锈剂领域，具体涉及一种离子改进型多酸金属防锈剂的制备方法。
背景技术：
切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品，切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点，切削液在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒-工件及磨粒-磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量；在金属切削过程中，工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀，与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外，在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时，也要求切削液有一定的防锈能力，防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节，更应注意工序间防锈措施；
切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收，低污染，排放的废液处理简便，经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等，然而目前切削液的附着力和韧性差，且有裂纹，膜抗粘连性差，均匀稳定性差。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种离子改进型多酸金属防锈剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种离子改进型多酸金属防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取3-5重量份的四羟甲基硫酸磷，加入到其重量25-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入1-2重量份的甲酰胺，升高温度为60-70℃，保温搅拌5-10分钟，得磷酰胺溶液；
(2)取10-12重量份的正硅酸乙酯，加入到其重量75-80倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加浓度为10-13％的氨水，调节ph为10-11，搅拌反应2-3小时，加入3-4重量份的十二烯基丁二酸，升高温度为75-80℃，保温搅拌20-30分钟，得抗锈溶胶；
(3)取2-3重量份的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，加入到上述抗锈溶胶中，搅拌均匀，得离子抗锈溶胶；
(4)取110-120重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、100-104重量份的聚丙二醇ppg1000混合，加入到上述离子抗锈溶胶中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入3-4重量份的辛酸亚锡，升高温度为80-85℃，保温反应5-6小时，加入0.5-1重量份的1.4丁二醇，搅拌至常温，冷却出料，得离子改性聚合物；
(5)取2.5-3重量份的吡啶硫酮锌，加入到其重量10-14倍、60-65％的乙醇溶液中，加入2-4重量份的肉豆蔻酸钠皂，升高温度为70-74℃，加入1-2重量份的碳酸氢钠，保温搅拌10-20分钟，得碱性皂液；
(6)取上述离子改性聚合物，滴加10-12重量份的、浓度为10-12％的甲醛溶液，滴加完毕后升高温度为60-70℃，保温搅拌25-30分钟，加入上述碱性皂液，升高温度为80-85℃，加入上述磷酰胺溶液，保温搅拌1-2小时，得羟甲基化聚合物溶胶；
(7)取0.8-1重量份的司盘80，加入到其重量50-60倍的去离子水中，搅拌均匀，得乳化液；
(8)取上述羟甲基化聚合物溶胶，与乳化液混合，1600-200转/份搅拌1-2小时，即得所述离子改进型多酸金属防锈剂。
本发明的优点：
本发明首先采用四羟甲基硫酸磷为原料，通过甲酰胺分散，得到磷酰胺溶液，然后以正硅酸乙酯为前驱体，在水解后与十二烯基丁二酸混合，得到抗锈溶胶，然后将其用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵处理，得到离子抗锈溶胶，然后以异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇ppg1000作为原料，离子抗锈溶胶为溶剂，辛酸亚锡为催化剂，得离子改性聚合物，然后与甲醛溶液、磷酰胺溶液混合，在碱性皂液的催化作用下反应，得羟甲基化聚合物溶胶，然后与乳化液分散，得到防锈剂；
本发明加入的磷酰胺溶液以四羟甲基硫酸磷为原料，不仅具有很好的防锈性，还具有很好的分散性，将正硅酸乙酯通过水解后用十二烯基丁二酸处理，得到的抗锈溶胶不仅可以提高防锈涂膜的表面强度，还具有很好的抗锈性，然后将该抗锈溶胶通过2,3-环氧丙基三甲基氯化铵处理，参与到异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇ppg1000的聚合反应中，改善了溶胶在聚合物间的分散性，提高了抗锈涂膜的稳定性强度，通过离子改性，提高了聚合物的水分散性，然后将磷酰胺溶液、离子改性聚合物通过催化交联处理，得到羟甲基化聚合物溶胶，该羟甲基化聚合物溶胶有效的改善了各原料间的相容性，具有很好的韧性，提高了抗锈膜与金属基材的附着力，本发明的抗锈剂均匀稳定性好，无沉积，综合性能优越。
具体实施方式
实施例1
一种离子改进型多酸金属防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取5重量份的四羟甲基硫酸磷，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入2重量份的甲酰胺，升高温度为70℃，保温搅拌10分钟，得磷酰胺溶液；
(2)取12重量份的正硅酸乙酯，加入到其重量80倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加浓度为13％的氨水，调节ph为11，搅拌反应3小时，加入4重量份的十二烯基丁二酸，升高温度为80℃，保温搅拌30分钟，得抗锈溶胶；
(3)取3重量份的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，加入到上述抗锈溶胶中，搅拌均匀，得离子抗锈溶胶；
(4)取120重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、104重量份的聚丙二醇ppg1000混合，加入到上述离子抗锈溶胶中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入4重量份的辛酸亚锡，升高温度为85℃，保温反应6小时，加入1重量份的1.4丁二醇，搅拌至常温，冷却出料，得离子改性聚合物；
(5)取3重量份的吡啶硫酮锌，加入到其重量14倍、60-65％的乙醇溶液中，加入4重量份的肉豆蔻酸钠皂，升高温度为74℃，加入1-2重量份的碳酸氢钠，保温搅拌10-20分钟，得碱性皂液；
(6)取上述离子改性聚合物，滴加12重量份的、浓度为12％的甲醛溶液，滴加完毕后升高温度为70℃，保温搅拌30分钟，加入上述碱性皂液，升高温度为85℃，加入上述磷酰胺溶液，保温搅拌2小时，得羟甲基化聚合物溶胶；
(7)取1重量份的司盘80，加入到其重量60倍的去离子水中，搅拌均匀，得乳化液；
(8)取上述羟甲基化聚合物溶胶，与乳化液混合，2000转/份搅拌2小时，即得所述离子改进型多酸金属防锈剂。
实施例2
一种离子改进型多酸金属防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取3重量份的四羟甲基硫酸磷，加入到其重量25倍的去离子水中，搅拌均匀，加入1重量份的甲酰胺，升高温度为60℃，保温搅拌5分钟，得磷酰胺溶液；
(2)取10重量份的正硅酸乙酯，加入到其重量75倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加浓度为10％的氨水，调节ph为10，搅拌反应2小时，加入3重量份的十二烯基丁二酸，升高温度为75℃，保温搅拌20分钟，得抗锈溶胶；
(3)取2重量份的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，加入到上述抗锈溶胶中，搅拌均匀，得离子抗锈溶胶；
(4)取110重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、100重量份的聚丙二醇ppg1000混合，加入到上述离子抗锈溶胶中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，加入3重量份的辛酸亚锡，升高温度为80℃，保温反应5小时，加入0.5重量份的1.4丁二醇，搅拌至常温，冷却出料，得离子改性聚合物；
(5)取2.5重量份的吡啶硫酮锌，加入到其重量10倍、60％的乙醇溶液中，加入2重量份的肉豆蔻酸钠皂，升高温度为70℃，加入1重量份的碳酸氢钠，保温搅拌10分钟，得碱性皂液；
(6)取上述离子改性聚合物，滴加10重量份的、浓度为10％的甲醛溶液，滴加完毕后升高温度为60℃，保温搅拌25分钟，加入上述碱性皂液，升高温度为80℃，加入上述磷酰胺溶液，保温搅拌1小时，得羟甲基化聚合物溶胶；
(7)取0.8重量份的司盘80，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，得乳化液；
(8)取上述羟甲基化聚合物溶胶，与乳化液混合，1600转/份搅拌1小时，即得所述离子改进型多酸金属防锈剂。
本发明切削液的性能测试：
贮存稳定性：将50ml本发明的切削液置于100ml具塞量筒中，将其放于(70±3)℃恒温干燥箱中5h，取出冷至室温(15-35℃)，放置3h，然后再置于(-12±3)℃的低温冰箱中24h，取出静置至室温，1h后观察无分层、相变等现象；
防锈性(35±2℃)一级灰口铸铁：单片，60h无锈；
腐蚀试验(55±2℃)铸铁：60h无锈。
传统切削液的性能测试：
贮存稳定性：将50ml传统切削液置于100ml具塞量筒中，将其放于(70±3)℃恒温干燥箱中5h，取出冷至室温(15-35℃)，放置3h，然后再置于(-12±3)℃的低温冰箱中24h，取出静置至室温，1h后观察有轻微的分层现象；
防锈性(35±2℃)一级灰口铸铁：单片，60h表面有锈蚀；
腐蚀试验(55±2℃)铸铁：60h表面有锈蚀。