本发明属于水基防锈剂技术领域，具体为一种少残留水基防锈剂及其制备方法。
背景技术：
水基防锈剂是指在使用过程中可以用水进行稀释的防锈剂，其主要成分是水溶性防锈化合物、水溶性助剂和水等组成，没有气味或气味较小，不会燃烧。使用该类产品的金属工件在进入下一道工序前无需清洗或者仅需要简单清洗，大大简化了处理工序，提高了效率，加上用水取代了有机溶剂，具有环保、防火、对操作人员危害小等优点，它是防锈产品的发展方向。
在汽车零部件、总成制造过程中，经常需要对金属件进行防锈、防腐蚀处理，以保证零件表面质量。使用水基防锈剂越来越受到用户的欢迎，它具有防锈效果好、使用方便、成本低、安全等特点。含亚硝酸盐的水基防锈剂具有极好的防锈性，但亚硝酸盐有剧毒，与三乙醇胺共同使用时有间接致癌作用。而不含亚硝酸盐的水基防锈剂其防锈性时常不理想，成本又高，用户不愿接受。
现有的水基防锈剂(包括有的一元、二元有机酸型产品)用于要求防锈期较长时，需加入较多的防锈添加剂、成膜剂、助剂等组分，金属防锈处理烘干后表面残留物较多，并可能有脂状、粘胶状物质产生，不利于后续处理工序，这是用户不希望看到的。
因此，研制一种无毒环保、防锈性好(防锈期长)、残留少、成本不增加的水基防锈剂将会受到用户的青睐，这就是本发明产品需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明提供一种少残留水基防锈剂及其制备方法，其加入量少，在金属表面残留物少，防锈性好，耐硬水能力强。
为实现上述技术目的，本发明采取的具体的技术方案为，一种少残留水基防锈剂，包括如下质量百分比的各物质：甲苯磺氨基己酸4％-8％、三嗪三氨基己酸2％-4.5％、单异丙醇胺5％-8％、三异丙醇胺2％-6％、水余量；
其中，
甲苯磺氨基己酸结构式为：
三嗪三氨基己酸结构式为：
单异丙醇胺结构式为：
三异丙醇胺结构式为：
本发明的另一目的在于提供一种少残留水基防锈剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一、称取计量中一部分的单异丙醇胺，搅拌加热并保证单异丙醇胺温度不大于65℃，向单异丙醇胺中分若干次加入计量的甲苯磺氨基己酸，恒温搅拌40min～60min，直至甲苯磺氨基己酸完全溶解，得到的混合液为单体组分a，备用；其中，单异丙醇胺的量能保证甲苯磺氨基己酸能与单异丙醇胺充分反应；
步骤二、称取计量中另一部分的单异丙醇胺，搅拌加热并保证温度不大于65℃，向单异丙醇胺中三嗪三氨基己酸，恒温搅拌40min～60min，直至三嗪三氨基己酸完全溶解，得到的混合液体为单体组分b，备用；其中，单异丙醇胺的量能保证三嗪三氨基己酸能与单异丙醇胺充分反应；
步骤三、按计量称取水，搅拌加热至50℃，向水中逐滴加入单体组分a，恒温搅拌20min～30min，直至单体组分a完全分散于水中；
步骤四、在搅拌状态下，继续往水中加入单体组分b，恒温搅拌20min～30min，直至单体组分b完全溶解于水中；
步骤五、在搅拌状态下，往步骤四中得到的混合液体中加入计量的三异丙醇胺，搅拌20min～30min，直至三异丙醇胺完全溶解；得到水基防锈剂。
单体组分a的制备原理为：单异丙醇胺与甲苯磺氨基己酸按摩尔比1：1反应得到，其中将反应温度控制为65℃的作用在于促进反应完全进行；
反应式为：
单体组分b的制备原理为：单异丙醇胺与三嗪三氨基己酸按摩尔比3：1反应得到，其中将反应温度控制为65℃的作用在于，一是促进反应完全进行；二是促进反应生成的水挥发；
反应式为：
有益效果
本申请的水基防锈剂是有机羧酸盐/酯型产品，在使用中消耗缓慢，这与其作用机理有关，它的缓蚀作用是通过活性吸附进行的。在该体系中发生腐蚀时ph值降低，局部呈现微酸性环境，有机羧酸从溶液中游离出来吸附在发生腐蚀的活性点处，防止腐蚀进一步发生；当腐蚀点处腐蚀被抑制，局部的ph值恢复到正常状态时，有机羧酸又重新变成离子溶入溶液中；由于不需要成膜，所以消耗量很少；与一元、二元有机羧酸比较，多元有机羧酸需要较少的用量即可以达到较好或同等的缓蚀效果。因此，在实际使用中使用量较少，水分蒸发后在金属表面残留就少，也不会形成脂状、粘胶状有机物质。
有机羧酸盐/酯不但对黑色金属有很好的防锈性，而且对有色金属也有优良的缓蚀作用，对铝、铜等有色金属有很好的防腐蚀性。
该防锈剂中所用有机羧酸与有机醇胺等碱性物质反应后生成有机羧酸盐/酯，呈现弱碱性，该物质易溶于水。
该防锈剂不含有毒及重金属组分，为无毒环保型产品。发明产品既可单独作为水基防锈剂使用，也可作为金属清洗剂、切削液产品中的防锈组分使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明专利产品是分别采用甲苯磺氨基己酸与单异丙醇胺、三嗪三氨基己酸与单异丙醇胺反应合成酯类单体，将此两种合成单体及一定过量的单异丙醇胺、三异丙醇胺等溶解于水中构成水基防锈剂。本文中所述的甲苯磺氨基己酸来源于杭州施特安化工有限公司，产品型号msa75；三嗪三氨基己酸来源于杭州施特安化工有限公司，产品型号tc50；单异丙醇胺来源于上海麦克林生化科技有限公司，产品型号d828281；三异丙醇胺来源于上海麦克林生化科技有限公司，产品型号d821912。
实施例1：
一种少残留水基防锈剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1、在反应容器1中加入质量百分比3.5％的单异丙醇胺，搅拌加热，缓慢多次加入质量百分比6.0％的甲苯磺氨基己酸，溶液温度不超过65℃，保持搅拌至甲苯磺氨基己酸完全溶解，反应时间约为40min，称为单体组分a，备用；
步骤2、在反应容器2中加入质量百分比1.5％的单异丙醇胺，搅拌加热，缓慢多次加入质量百分比2.0％的三嗪三氨基己酸，溶液温度不超过65℃，保持搅拌至三嗪三氨基己酸完全溶解，反应时间约为60min，称为单体组分b，备用；
步骤3、在反应容器3中加入质量百分比81.0％的水，搅拌加热，升温至约50℃；缓慢加入全部的单体组分a，保持搅拌至完全溶解，混合时间约为20min；
步骤4、在搅拌状态下，往上述反应容器3中缓慢加入全部的单体组分b至完全溶解，混合时间约为30min；
步骤5、在搅拌状态下，往上述反应容器3中缓慢加入质量百分比6.0％的三异丙醇胺至完全溶解，混合时间约为20min；原液合成完毕。
实施例2：
步骤1、在反应容器1中加入质量百分比5.1％的单异丙醇胺，搅拌加热，缓慢多次加入质量百分比8.0％的甲苯磺氨基己酸，溶液温度不超过65℃，保持搅拌至甲苯磺氨基己酸完全溶解，反应时间约为60min，称为单体组分a，备用；
步骤2、在反应容器2中加入质量百分比2.9％的单异丙醇胺，搅拌加热，缓慢多次加入质量百分比3.5％的三嗪三氨基己酸，溶液温度不超过65℃，保持搅拌至三嗪三氨基己酸完全溶解，反应时间约为40min，称为单体组分b，备用；
步骤3、在反应容器3中加入质量百分比78.5％的水，搅拌加热，升温至约50℃；缓慢加入全部的单体组分a，保持搅拌至完全溶解，混合时间约为30min；
步骤4、在搅拌状态下，往上述反应容器3中缓慢加入全部的单体组分b至完全溶解，混合时间约为20min；
步骤5、在搅拌状态下，往上述反应容器3中缓慢加入质量百分比2.0％的三异丙醇胺至完全溶解，混合时间约为30min；原液合成完毕。
实施例3：
步骤1、在反应容器1中加入质量百分比2.2％的单异丙醇胺，搅拌加热，缓慢多次加入质量百分比4.0％的甲苯磺氨基己酸，溶液温度不超过65℃，保持搅拌至甲苯磺氨基己酸完全溶解，反应时间约为40min～60min，称为单体组分a，备用；
步骤2、在反应容器2中加入质量百分比4.3％的单异丙醇胺，搅拌加热，缓慢多次加入质量百分比4.5％的三嗪三氨基己酸，溶液温度不超过65℃，保持搅拌至三嗪三氨基己酸完全溶解，反应时间约为40min～60min，称为单体组分b，备用；
步骤3、在反应容器3中加入质量百分比80.0％的水，搅拌加热，升温至约50℃；缓慢加入全部的单体组分a，保持搅拌至完全溶解，混合时间约为20min～30min；
步骤4、在搅拌状态下，往上述反应容器3中缓慢加入全部的单体组分b至完全溶解，混合时间约为20min～30min；
步骤5、在搅拌状态下，往上述反应容器3中缓慢加入质量百分比5.0％的三异丙醇胺至完全溶解，混合时间约为20min～30min；原液合成完毕。
对比例1：
市售亚硝酸盐型水基防锈剂。
产品实施效果及比较：
分别对上述实施例1、实施例2、实施例3和对比例1的防锈剂进行性能测试，其性能及相关参数见表1：
表1实施例1-3及对比例1的水基防锈剂的检测结果
其中，防锈性能/腐蚀性能的评价标准为：0级表示表面无锈、无明显变化，数字越大代表锈蚀越严重；
其中泡沫性能测试的检测方法为：将试样倒入100ml具塞量筒中，使液面在50ml处，盖好塞，上下摇动1min，上下摇动的距离约为1/3m，摇动频率约为100～120次/min。摇动停止时立即观察即时液面泡沫体积及静置1min时液面残留泡沫体积。
该防锈剂不含有毒及重金属组分；对黑色金属防锈性完全达到含亚硝酸盐产品的水平；对有色金属(如铝、铜等)有很好的防腐蚀性；在金属零件上残留少，不会形成脂状、粘胶状物质；耐硬水能力强；产品无泡沫。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。