本发明涉及水基型金属防锈剂领域，尤其涉及一种供热轧和冷轧钢板用水基型金属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，全世界每年因生锈而报废的钢铁达几千万吨。目前，钢铁产品的工序间和长时间的封存防锈多采用防锈油，但后序工序需进行除油处理，由于去除难度大，石油资源紧张、环保问题日益严重，加上油质不易分解等问题，使得开发高效水基型金属防锈剂的研究具有非常重要的意义。传统的水基型防锈剂多采用亚硝酸盐和铬酸盐的钝化技术，所用的主体原料具有较大的毒性，且防锈性能达不到防锈油的效果，开发代替亚硝酸盐和铬酸盐，符合防锈和环保要求的新型水基金属防锈剂势在必行。
专利cn102181854b提出了代替亚硝酸钠的新配方，但制作复杂，应用不便。专利cn104109862b提出了相对简单的配方来替代亚硝酸钠，但只能在热轧带肋钢筋有防锈效果，应用范围较窄。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种水基型金属防锈剂及其制备方法，防锈效果好周期长，采用复配的生产工艺、常温使用，能够与防锈油配合使用，节能环保。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种水基型金属防锈剂，是由如下重量份数的原料制成：
防锈剂单体：由摩尔比为1:1:2的二乙醇胺硼酸单酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯合成的羧酸盐作为防锈剂单体，25-35份；其中二乙醇胺硼酸单酯是由摩尔比为1:2.2的二乙醇胺和硼酸反应生成；
碳酸钠2-4份；
葡萄糖酸钠1-3份；
异丙醇4-8份；
非离子型表面活性剂为ae070.5-1份；
乙二胺四乙酸四钠四水化合物0.1-0.2份；
去离子水48.8-67.4份。
一种水基型金属防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
1)先将二乙醇胺和硼酸按摩尔比1:2.2的比例加入反应釜中进行反应，溶剂用量为规定水量的1/4去离子水，加热温度85±2℃，反应7-8小时，合成无色粘稠状的二乙醇胺硼酸单酯；将2-胺基苯并噻唑与规定水量的1/4去离子水进行溶解，将2-胺基苯并噻唑溶液缓慢加入容器中，与合成的二乙醇胺硼酸单酯进行反应，反应3.5-4.5小时；降低温度到40-42℃，再加入葵二酸二甲酯，搅拌0.5-1.5小时；二乙醇胺硼酸酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯三者的摩尔比为1:1:2；将混合物温度加热至82±2℃，在该温度下恒温时间2小时进行搅拌，生成羧酸盐作为防锈剂单体；
2)将合成的防锈剂单体温度降至75℃，缓慢加入异丙醇充分搅拌混合，然后加入规定水量的1/4的去离子水使各成分溶解，异丙醇作为稳定剂；
3)再将剩余的1/4的去离子水加热至40-45℃，缓慢依次加入碳酸钠和葡萄糖酸钠，再加入步骤2)中得到的液体，搅拌使之完全溶解，碳酸钠调整混合液的ph值至8-9；
4)最后将上述重量份数的非离子表面活性剂ae07和乙二胺四乙酸四钠四水化合物投入到容器中，充分搅拌，静止陈化不小于1小时后，包装入桶即可。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明提出一种热轧和冷轧钢板用水基型防锈剂及其制备方法，在钢板表面生成均匀、完整及强度高的保护膜，作为独立相存在，把金属与溶液完全隔离，降低金属的溶解速度，从而实现对金属材料的保护。防锈效果好，并且采用复配的生产工艺、常温使用的节能环保等优点。
2)所提出的防锈剂应用二乙醇胺硼酸酯、葵二酸二甲酯与2-胺基苯并噻唑的代替传统的硝酸盐充当防锈剂单体，安全环保；
3)此方法投入能够实现对于冷轧和热轧带钢的防锈效果，减少由于带钢表面锈蚀对后续汽车板处理工艺(如磷化、涂镀等)的影响，提高了汽车板产品质量，同时此方法可以利用原有控制设备易于维护，同时节省技术引进资金投入，满足冷轧日益严格的产品质量和增强市场竞争力需要。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进一步说明：
一种水基型金属防锈剂，是由如下重量份数的原料制成：
防锈剂单体：由摩尔比为1:1:2的二乙醇胺硼酸单酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯合成的羧酸盐作为防锈剂单体，25-35份；其中二乙醇胺硼酸单酯是由摩尔比为1:2.2的二乙醇胺和硼酸反应生成；
碳酸钠2-4份；
葡萄糖酸钠1-3份；
异丙醇4-8份；
非离子型表面活性剂为ae070.5-1份；
乙二胺四乙酸四钠四水化合物0.1-0.2份；
去离子水48.8-67.4份。
一种水基型金属防锈剂的制备方法，包括以下步骤：
1)先将二乙醇胺和硼酸按摩尔比1:2.2的比例加入反应釜中进行反应，溶剂用量为规定水量的1/4去离子水，加热温度85±2℃，反应7-8小时，合成无色粘稠状的二乙醇胺硼酸单酯；将2-胺基苯并噻唑与规定水量的1/4去离子水进行溶解，将2-胺基苯并噻唑溶液缓慢加入容器中，与合成的二乙醇胺硼酸单酯进行反应，反应3.5-4.5小时；降低温度到40-42℃，再加入葵二酸二甲酯，搅拌0.5-1.5小时；二乙醇胺硼酸酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯三者的摩尔比为1:1:2；将混合物温度加热至82±2℃，在该温度下恒温时间2小时进行搅拌，反应催化剂采用重量比为0.2:0.3的氢氧化钾和甲醇钠，生成羧酸盐作为防锈剂单体；
2)将合成的防锈剂单体温度降至75℃，缓慢加入异丙醇充分搅拌混合，然后加入规定水量的1/4的去离子水使各成分溶解，异丙醇作为稳定剂；
3)再将剩余的1/4的去离子水加热至40-45℃，缓慢依次加入碳酸钠和葡萄糖酸钠，再加入步骤2)中得到的液体，搅拌使之完全溶解，碳酸钠调整混合液的ph值至8-9；
4)最后将上述重量份数的非离子表面活性剂ae07和乙二胺四乙酸四钠四水化合物投入到容器中，充分搅拌，静止陈化不小于1小时后，包装入桶即可。
本发明以冷轧酸洗线为研究对象，以热轧酸洗带钢实现单独防锈剂库存带钢30天或与防锈油组合180天的防锈期作为目标函数，建立钢铁水基防锈剂的组分及制备方法，实现热轧酸洗带钢无锈蚀。
实施例见表1：
表1：金属防锈剂实施例配方(重量份数)
表1中的防锈剂单体是由摩尔比为1:1:2的二乙醇胺硼酸单酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯复配合成，其中的二乙醇胺硼酸单酯是由摩尔比为1:2.2的二乙醇胺和硼酸反应生产。
本发明产品理化性能试验结果见表2，其完全符合轻工业标准qb/t2117-1995《通用水基金属净洗剂》、一汽企业标准q/cam-169-2006《工业过程清洗剂和防锈剂》等的要求；并与亚硝酸盐水基防锈剂进行了对比试验，试验结果完全好于后者。
表2水基金属防锈剂与亚硝酸盐型水基防锈剂理化性能试验结果