一种水基防锈剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及防锈剂，尤其涉及一种水基防锈剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、钢铁型材或钢板半成品线的表面防锈是工业生产中的重要工作，工艺流程为脱脂-水洗-酸洗-磷化液浸泡-水洗。当钢铁件与磷化液接触时，一部分铁离子参与成膜反应形成磷化膜成分，而另一部分铁离子则被氧化成沉淀，从溶液中析出形成磷化渣。当磷化液中的渣含量逐渐增多时，容易吸附在钢材表面，这些渣容易引起涂层早期起泡和脱落，并且降低了涂层的附着力和抗腐蚀能力。为此需要一种产渣量少的防锈剂。

2、现有的水基防锈剂通常是将缓蚀剂、成膜剂和一些功能性添加剂混合到去离子水中，缓蚀剂主要有亚硝酸盐、铬酸盐、钼酸盐，亚硝酸盐有毒性，六价铬酸盐铬被定性为致癌物，逐渐被禁止使用，钼酸盐在无氧环境下难以形成钝化膜，导致防护效果较差。因此需要一种无毒、防护效果好的水基防锈漆。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了防锈和防腐蚀效果好且无毒的水基防锈漆及其制备方法和应用。

2、本发明的技术方案是这样实现的：第一，本发明提供了一种水基防锈剂，按照重量份数计算，所述防锈剂包括：聚乙烯亚胺15-20份、聚苯乙烯磺酸钠10-15份、n-油酰基肌氨酸钠6-10份、多聚氨酸0.5-1份、聚氧乙烯醚3-5份、聚乙二醇2-6份和去离子水80-100份。

3、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括1-5重量份的亚氨基二琥珀酸四钠。

4、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括1-3重量份的氨丙基三甲氧基硅烷。

5、在以上技术方案的基础上，优选的，所述聚氧乙烯醚为月桂醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和烯丙醇聚氧乙烯醚中的一种或多种组合。

6、在以上技术方案的基础上，优选的，所述多聚氨酸为聚天冬氨酸钠。

7、第二，本发明提供了一种水基防锈剂的制备方法，包括如下步骤：

8、s1，将聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸钠、n-油酰基肌氨酸钠和去离子水加入反应釜，搅拌均匀后，加热至60-80℃，加入交联剂，反应1-2h后得到混合物一；

9、s2，混合物中加入亚氨基二琥珀酸四钠和氨丙基三甲氧基硅烷，于40-60℃条件下，搅拌1-1.5h后得到混合物二；

10、s3，向混合物二中加入聚氧乙烯醚、聚乙二醇和多聚氨酸，搅拌均匀后得到水基防锈剂。

11、在以上技术方案的基础上，优选的，所述交联剂为戊二醛。

12、在以上技术方案的基础上，优选的，所述戊二醛为聚乙烯亚胺重量份数的3％-5％。

13、第三，本发明提供了一种水基防锈剂处理钢材的方法，将钢材浸泡在水基防锈剂中，然后取出干燥，在钢材表面得到防锈剂膜层。

14、在以上技术方案的基础上，优选的，所述浸泡时间为3-5min。

15、在以上技术方案的基础上，优选的，钢材在浸泡前进行脱脂、水洗和酸洗处理步骤。

16、本发明的一种水基防锈剂及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：

17、(1)聚乙烯亚胺具有极性氨基基团和疏水乙烯基结构，能与聚苯乙烯磺酸盐和n-油酰基肌氨酸钠上的磺酸基和酰基反应，在基体表面形成致密的疏水层来阻隔工件周围的水分子与其接触，提高工件的防锈性，同时提高防锈层的防腐性。

18、(2)亚氨基二琥珀酸四钠具有螯合铁离子的作用，加入防锈剂中，与聚乙烯亚胺共同作用，增强防锈层与钢铁基体之间附着力。

19、(3)氨丙基三甲氧基硅烷加入防锈剂中，起到了增加腐蚀性和提高防锈层强度的作用。

技术特征：

1.一种水基防锈剂，其特征在于：按照重量份数计算，所述防锈剂包括：

2.如权利要求1所述的一种水基防锈剂，其特征在于：还包括1-5重量份的亚氨基二琥珀酸四钠。

3.如权利要求2所述的一种水基防锈剂，其特征在于：还包括1-3重量份的氨丙基三甲氧基硅烷。

4.如权利要求1所述的一种水基防锈剂，其特征在于：所述聚氧乙烯醚为月桂醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和烯丙醇聚氧乙烯醚中的一种或多种组合。

5.如权利要求1所述的一种水基防锈剂，其特征在于：所述多聚氨酸为聚天冬氨酸钠。

6.如权利要求3所述的一种水基防锈剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

7.如权利要求6所述的一种水基防锈剂的制备方法，其特征在于：所述交联剂为戊二醛。

8.如权利要求7所述的一种水基防锈剂的制备方法，其特征在于：所述戊二醛为聚乙烯亚胺重量份数的3％-5％。

9.如权利要求1所述的一种水基防锈剂处理钢材的方法，其特征在于：将钢材浸泡在水基防锈剂中3-5min，然后取出干燥，在钢材表面得到防锈剂膜层。

10.如权利要求9所述的一种水基防锈剂处理钢材的方法，其特征在于：钢材在浸泡前进行脱脂、水洗和酸洗处理步骤。

技术总结
本发明提出了一种水基防锈剂及其制备方法和应用，水基防锈剂按照重量份数计算包括：聚乙烯亚胺15‑20份、聚苯乙烯磺酸钠10‑15份、N‑油酰基肌氨酸钠6‑10份、多聚氨酸0.5‑1份、聚氧乙烯醚3‑5份、聚乙二醇2‑6份和去离子水80‑100份。聚乙烯亚胺具有极性氨基基团和疏水乙烯基结构，能与聚苯乙烯磺酸盐和N‑油酰基肌氨酸钠上的磺酸基和酰基反应，在基体表面形成致密的疏水层来阻隔工件周围的水分子与其接触，提高工件的防锈性，同时提高防锈层的防腐性。

技术研发人员：郑小锋,祁黎,罗武,赵士春,张大明
受保护的技术使用者：武汉帕卡濑精化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16