一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺的制作方法

专利查询2023-11-8  92


1.本发明属于金属防腐技术领域。更具体地,涉及一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺。


背景技术:

2.金属是现代机械工业、国防工业、石油工业以及其它部门最重要的结构材料,但它易受外界环境或介质的化学或电化学作用引起变质或损坏,这就是我们通常所说的金属腐蚀。每年由于金属腐蚀所造成的经济损失危害也十分惊人,于是防锈油便应运而生。
3.防锈油是在矿物油或其它基础油中加入油溶性的防锈剂、分散剂、抗氧剂等而得到的金属暂时性防锈保护油。它可用溶剂洗涤或机械擦拭等方法方便地去除,广泛用于各部门。
4.可以形成湿膜的溶剂防锈油常规的是以石油溶剂做稀释剂,加入石油脂、凡士林等成膜材料、适量防锈剂以及其它辅助添加剂等组成,在常温下呈液体状态。将它涂覆于金属表面,油中的溶剂很快挥发,在金属表面留下一层不挥发或难挥发的暂时性湿膜保护膜,在后续过程中,可以更容易的用石油溶剂除去,适于加工精度较高的金属制件室内封存防锈。
5.然而,现有的溶剂防锈油常以在金属工件表面形成的硬膜为主,该硬膜后续去除困难,影响金属工件的后续加工,而形成湿膜的防锈油则与金属基体表面吸附力不足,容易在金属工件存放过程中发生局部腐蚀,其防腐效果难以和硬膜的产品媲美,从而影响其使用范围的进一步扩展。


技术实现要素:

6.本发明要解决的技术问题是克服现有金属防锈油中,硬膜产品在金属表面虽然可以取得相对稳定的防护效果,但是后续加工过程中难以去除,而湿膜产品虽然容易去除,但是和基体之间的结合力度太弱,容易导致防护效果失效的问题,提供了一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺。
7.本发明的目的是提供一种形成湿膜的溶剂防锈油。
8.本发明的另一目的是提供一种形成湿膜的溶剂防锈油的制作工艺。
9.本发明上述目的通过以下技术方案实现:
10.一种形成湿膜的溶剂防锈油,包括以下重量份数的原料:8-10份大豆多肽、50-80份水、5-10份乙醇、4-8份防锈剂、60-80份润滑油基础油;
11.所述溶剂防锈油的于25℃条件下的粘度为650-850mpa
·
s;
12.所述溶剂防锈油中包括增粘剂;
13.所述增粘剂是由片状增粘剂和类球形增粘剂颗粒组成;
14.所述增粘剂中,片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的x倍;
15.所述增粘剂中,片状增粘剂的d50是类球形增粘剂颗粒d50的y倍;
16.所述0.8≤x/y≤1.5。
17.上述技术方案利用了大豆多肽作为有效成分之一,其可以在水的作用下分散溶解,并在水性体系下,因为氢键的形成而形成弱凝胶;又由于大豆多肽的主要组成为氨基酸,其分子结构中既含有亲水的部分,也含有疏水部分,因此,该弱凝胶自身具有良好的双亲性,从而可与体系中各组分稳定相容;
18.另外,上述技术方案通过在体系中添加乙醇,由于乙醇容易挥发,因此,产品在实际使用过程中,当涂敷于金属基材表面时,可以在乙醇协助下快速在基材表面铺展,而随着乙醇的快速挥发,在金属基材表面黏附的弱凝胶中会形成少量扩散用的毛细通道,由于润滑油基础油的密度一般低于水的密度,因此,润滑油基础油倾向于向弱凝胶的表面扩散,而水分则留在靠近于金属基材的一侧,由于润滑油基础油在表面形成了良好的“油封闭层”,空气中的氧气难以接触到金属表面,而水层则直接和金属基材接触,则可以是的弱凝胶可以和极性的金属基材发生良好的吸附,如此,有效提升了产品对基材的保护效果,后续清洗时,由于水层的存在,其也比较容易在金属基材表面分离;
19.其次,发明人发现,在添加增粘剂来调节体系粘度时,通过采用两种不同形貌的增粘剂,以及两种增粘剂的配比和d50,可以对产品的防腐效果得到显著提升,这是因为,大豆多肽作为“桥梁”,可以将片状的增粘剂通过氢键作用力桥接,但是,由于片状材料在凝胶体系中参与凝胶形成时,容易形成较大的毛细孔道,从而导致产品在使用时,涂膜后,水分会随着乙醇一起快速挥发,而加入类球形增粘剂,可以将部分毛细孔道堵塞,从而实现乙醇容易挥发,而水分大部分滞留的效果;如果单一的仅考虑添加量,则同样的添加量,不同的粒径尺寸对毛细孔的堵塞效果是不同的,而单一的考虑粒径尺寸,不考虑添加量,也是不合理的,因此,发明人发现,当两者满足上述关系时,可以取得良好的效果。
20.进一步的,所述防锈剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钙、石油磺酸钠、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑、氧化石油脂、羊毛脂、羊毛脂钡皂、苯并三氮唑十八胺盐、十二烯基丁二酸半脂、n-油酰肌氨酸十八胺盐中的任意一种或多种的组合。
21.进一步的,所述润滑油基础油选自润滑油基础油150sn,润滑油基础油150bs,润滑油基础油500sn中的任意一种。
22.进一步的,所述片状增粘剂为有机膨润土。
23.进一步的,所述类球形增粘剂颗粒为纳米二氧化硅;所述纳米二氧化硅表面包覆有硅烷偶联剂。
24.一种形成湿膜的溶剂防锈油的制作工艺,具体制作工艺步骤包括:
25.将大豆多肽和水按比例混合溶胀,再经加热搅拌溶解,随后加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油,高压均质后,于25℃条件下加入增粘剂,以调节粘度至650-850mpa
·
s;
26.将产品置于温度为2-6℃条件下,冷藏。
具体实施方式
27.以下结合具体实施例来进一步说明本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
28.除非特别说明,以下实施例所用试剂和材料均为市购。
29.实施例1
30.类球形增粘剂颗粒的准备:
31.将d50为25nm的纳米二氧化硅倒入无水乙醇中,并加入纳米二氧化硅质量10%的硅烷偶联剂kh-550,于温度为45℃,搅拌转速为300r/min条件下,恒温搅拌45min后,过滤,洗涤和干燥,得类球形增粘剂颗粒;
32.增粘剂得复配:
33.选择d50为100nm的有机膨润土为片状增粘剂,浙江丰虹新材料股份有限公司产;
34.将类球形增粘剂颗粒和片状增粘剂共混均匀,即得复配的增粘剂,其中,片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的5倍;
35.按重量份数计,依次取8份大豆多肽、50份水、5份乙醇、4份防锈剂、60份润滑油基础油;
36.先将大豆多肽和水混合后,于室温条件下静置溶胀8h,再于温度为65℃,搅拌转速为400r/min条件下,恒温搅拌溶解2h,得大豆多肽水溶液;
37.随后向大豆多肽水溶液中产热加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油,于转速为8000r/min,压力为0.3mpa条件下,高压均质处理45min,待冷却至室温后,出料,再加入增粘剂,以调节粘度至650mpa
·
s;再将产品置于温度为2℃条件下,冷藏备用;
38.所述润滑油基础油选自润滑油基础油150sn;
39.所述防锈剂是由石油磺酸钡和石油磺酸钙按质量比为1:1混合而成。
40.实施例2
41.类球形增粘剂颗粒的准备:
42.将d50为20nm的纳米二氧化硅倒入无水乙醇中,并加入纳米二氧化硅质量12%的硅烷偶联剂kh-550,于温度为55℃,搅拌转速为400r/min条件下,恒温搅拌50min后,过滤,洗涤和干燥,得类球形增粘剂颗粒;
43.增粘剂得复配:
44.选择d50为40nm的有机膨润土为片状增粘剂,浙江丰虹新材料股份有限公司产;
45.将类球形增粘剂颗粒和片状增粘剂共混均匀,即得复配的增粘剂,其中,片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的3倍;
46.按重量份数计,依次取9份大豆多肽、60份水、8份乙醇、5份防锈剂、70份润滑油基础油;
47.先将大豆多肽和水混合后,于室温条件下静置溶胀10h,再于温度为68℃,搅拌转速为500r/min条件下,恒温搅拌溶解2h,得大豆多肽水溶液;
48.随后向大豆多肽水溶液中产热加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油,于转速为9000r/min,压力为0.4mpa条件下,高压均质处理50min,待冷却至室温后,出料,再加入增粘剂,以调节粘度至750mpa
·
s;再将产品置于温度为5℃条件下,冷藏备用;
49.所述润滑油基础油选自润滑油基础油150bs;
50.所述防锈剂选自石油磺酸钠。
51.实施例3
52.类球形增粘剂颗粒的准备:
53.将d50为50nm的纳米二氧化硅倒入无水乙醇中,并加入纳米二氧化硅质量15%的硅烷偶联剂kh-550,于温度为65℃,搅拌转速为500r/min条件下,恒温搅拌60min后,过滤,
洗涤和干燥,得类球形增粘剂颗粒;
54.增粘剂得复配:
55.选择d50为25nm的有机膨润土为片状增粘剂,浙江丰虹新材料股份有限公司产;
56.将类球形增粘剂颗粒和片状增粘剂共混均匀,即得复配的增粘剂,其中,片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的0.4倍;
57.按重量份数计,依次取10份大豆多肽、80份水、10份乙醇、8份防锈剂、80份润滑油基础油;其中,大豆多肽产自东营广元生物科技股份有限公司;
58.先将大豆多肽和水混合后,于室温条件下静置溶胀12h,再于温度为70℃,搅拌转速为600r/min条件下,恒温搅拌溶解3h,得大豆多肽水溶液;
59.随后向大豆多肽水溶液中产热加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油,于转速为10000r/min,压力为0.5mpa条件下,高压均质处理60min,待冷却至室温后,出料,再加入增粘剂,以调节粘度至850mpa
·
s;再将产品置于温度为6℃条件下,冷藏备用;
60.所述润滑油基础油选自润滑油基础油500sn;
61.所述防锈剂选自石油磺酸钡。
62.实施例4
63.本实施例和实施例1相比,区别在于:未加入硅烷偶联剂kh-550,其余条件保持不变。
64.对比例1
65.本对比例和实施例1相比,区别在于:片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的0.4倍,其余条件保持不变。
66.对比例2
67.本对比例和实施例1相比,区别在于:未加入类球形增粘剂颗粒,其余条件保持不变。
68.对比例3
69.本对比例和实施例1相比,区别在于:未加入乙醇,其余条件保持不变,其余条件保持不变。
70.将实施例1-4及对比例1-3所得产品进行性能测试,具体测试方法和测试结果如下所述:
71.选用45mm
×
120mm
×
10mm的q235b钢板,去除氧化皮,然后用自来水冲洗3min;放入5%小苏打溶液浸泡3min,取出用蒸馏水冲洗,至表面ph值为7。在清洗后的钢板表面涂覆实施例1-4及对比例1-3所得产品,在无腐蚀气氛的室温条件下放置干燥6h。
72.耐盐雾:将干燥6h后的钢板进行盐雾试验。将钢板沿对角线划十字交叉划痕,露出金属底层,并用石蜡封边;盐雾溶液为5%nacl溶液,ph值为6.5,喷雾量为2ml/(80cm2·
h),连续喷雾,盐雾箱内温度35℃。计算得到锈蚀面积。
73.具体检测结果如表1所示:
[0074] 锈蚀面积/%实施例11.5实施例21.4实施例31.6
实施例41.9对比例15.5对比例26.2对比例36.1
[0075]
将上述各实施例和对比例涂覆后的钢板用水进行冲洗,配合人工采用毛刷刷洗,即可完全除去,无明显防锈油渍残留。
[0076]
本发明所得产品具有良好的防腐蚀效果,同时容易去除,无残留。
[0077]
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种形成湿膜的溶剂防锈油,其特征在于,包括以下重量份数的原料:8-10份大豆多肽、50-80份水、5-10份乙醇、4-8份防锈剂、60-80份润滑油基础油;所述溶剂防锈油的于25℃条件下的粘度为650-850mpa
·
s;所述溶剂防锈油中包括增粘剂;所述增粘剂是由片状增粘剂和类球形增粘剂颗粒组成;所述增粘剂中,片状增粘剂的质量是类球形增粘剂颗粒质量的x倍;所述增粘剂中,片状增粘剂的d50是类球形增粘剂颗粒d50的y倍;所述0.8≤x/y≤1.5。2.根据权利要求1所述的一种形成湿膜的溶剂防锈油,其特征在于,所述防锈剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钙、石油磺酸钠、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑、氧化石油脂、羊毛脂、羊毛脂钡皂、苯并三氮唑十八胺盐、十二烯基丁二酸半脂、n-油酰肌氨酸十八胺盐中的任意一种或多种的组合。3.根据权利要求1所述的一种形成湿膜的溶剂防锈油,其特征在于,所述润滑油基础油选自润滑油基础油150sn,润滑油基础油150bs,润滑油基础油500sn中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种形成湿膜的溶剂防锈油,其特征在于,所述片状增粘剂为有机膨润土。5.根据权利要求1所述的一种形成湿膜的溶剂防锈油,其特征在于,所述类球形增粘剂颗粒为纳米二氧化硅;所述纳米二氧化硅表面包覆有硅烷偶联剂。6.一种如权利要求1-5任一项所述的形成湿膜的溶剂防锈油的制作工艺,其特征在于,具体制作工艺步骤包括:将大豆多肽和水按比例混合溶胀,再经加热搅拌溶解,随后加入乙醇、防锈剂和润滑油基础油,高压均质后,于25℃条件下加入增粘剂,以调节粘度至650-850mpa
·
s;将产品置于温度为2-6℃条件下,冷藏。

技术总结
本发明属于金属防腐技术领域,具体涉及一种形成湿膜的溶剂防锈油及其制作工艺。本发明研制的产品中,包括以下重量份数的原料:8-10份大豆多肽、50-80份水、5-10份乙醇、4-8份防锈剂、60-80份润滑油基础油;所述溶剂防锈油的粘度为650-850mPa


技术研发人员:赵尚贤 吴景浪
受保护的技术使用者:黄山钛可磨工业介质有限公司
技术研发日:2021.12.15
技术公布日:2022/3/8

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