一種40Cr鋼表面防銹劑及其制備方法

　　【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種40Cr鋼表面防銹劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成：石油磺酸鋇10?14%，80#微晶蠟4?7%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂11?14%，煤焦油腦3?4%，96%濃鹽酸2?3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮1?3%，潤(rùn)濕劑1?2%，消泡劑1?2%，本發(fā)明選料精良，采用科學(xué)的加工方法，解決了以往鋼鐵表面會(huì)腐蝕的問(wèn)題，有利于防銹操作，本發(fā)明以工業(yè)蓖麻油為分散介質(zhì)，綠色環(huán)保，無(wú)污染；不含甲苯、乙苯、二甲苯，低VOC、無(wú)甲醛，重金屬含量低于國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)刺激性氣味，可以防止鋼鐵表面腐蝕、氣蝕及結(jié)垢，形成保護(hù)層，延長(zhǎng)鋼鐵表面產(chǎn)生銹跡的時(shí)間，在配方中排除了鉻酸或重鉻酸鹽，成本低，無(wú)毒，對(duì)皮膚無(wú)不良影響，而且施工性能優(yōu)良，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　【專利說(shuō)明】

　　一種40Gr鋼表面防銹劑及其制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵表面處理劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種40Cr鋼表面防銹劑及其制備方法。

　　【背景技術(shù)】

　　[0002]40Cr鋼是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的鋼之一，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性，適于制作模具，為了提高40Cr鋼表面的耐蝕性，需要在40Cr鋼表面進(jìn)行防銹處理，而目前我國(guó)的大部分防銹工藝多采用鉻酸或重鉻酸鹽溶液處理，原料里含有六價(jià)鉻和三價(jià)鉻，對(duì)人體健康及環(huán)境造成嚴(yán)重危害，針對(duì)上述缺陷研發(fā)的各種防銹劑工藝過(guò)程、質(zhì)量不穩(wěn)定，自愈性能不高，達(dá)不到客戶需求。

　　【發(fā)明內(nèi)容】

　　[0003]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種40Cr鋼表面防銹劑，能夠保護(hù)鋼表面，大幅延長(zhǎng)被侵蝕的時(shí)間，延長(zhǎng)鋼鐵的使用壽命，節(jié)約成本。

　　[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:

　　一種40Cr鋼表面防銹劑，其特征在于:由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:石油磺酸鋇10-14%，8(M微晶蠟4-7%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂11-14%，煤焦油腦3_4%，96%濃鹽酸2-3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮1-3%，潤(rùn)濕劑1-2%，消泡劑1-2%。

　　[0005]本發(fā)明所述的潤(rùn)濕劑為氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水在溫度100-105Γ、壓力0.25-0.35MPa下混合攪拌而成，所述氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水的質(zhì)量百分比為25-30%、30-40%、35-40%。

　　[0006]本發(fā)明所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。

　　[0007]本發(fā)明所述的一種40Cr鋼表面防銹劑的制備方法，包括以下步驟:

　　(1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:石油磺酸鋇10-14%，80#微晶蠟4-7%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂11-14%，煤焦油腦3-4%，96%濃鹽酸2-3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮1_3%，潤(rùn)濕劑1-2%，消泡劑1-2%;

　　(2)將煤焦油腦投入磺化釜中，升溫至110-125°C，在40-50轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-10分鐘；

　　(3)在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度60-650C下反應(yīng)40-50分鐘；

　　(4)升溫至80-90°C，加入一半工業(yè)蓖麻油以及水性丙烯酸樹(shù)脂，在壓力215-240KPa攪拌10-15分鐘，攪拌速度240-250轉(zhuǎn)/分；

　　(5)降溫至在70± 5 °C，將混合液倒入縮合釜；

　　(6)在溫度50-55°C往縮合釜里加入交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮，升溫至80-90°C反應(yīng)l_2h，得黑色溶液；

　　(7)將步驟(6)后的黑色溶液、石油磺酸鋇、80#微晶蠟、剩余一半工業(yè)蓖麻油放入反應(yīng)釜，在溫度120-125 °C、壓力630-650Kpa攪拌15_20分鐘，攪拌速度200-220轉(zhuǎn)/分；

　　(8)降溫至65-700C，從反應(yīng)釜底部充入氧氣，氧氣充入量3-4升/分鐘，反應(yīng)2_3小時(shí)倒出后過(guò)濾，溫度降至20-25°C，密封裝桶。

　　[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，步驟(8)所述的過(guò)濾是用網(wǎng)眼為50_80μπι的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)篩過(guò)濾。

　　[0009]本發(fā)明的有益效果是:

　　本發(fā)明所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，選料精良，采用科學(xué)的加工方法，解決了以往鋼鐵表面會(huì)腐蝕的問(wèn)題，有利于防銹涂裝操作，本發(fā)明以工業(yè)蓖麻油為分散介質(zhì)，綠色環(huán)保，無(wú)污染;不含甲苯、乙苯、二甲苯等苯系物，低V0C、無(wú)甲醛，重金屬含量低于國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)刺激性氣味，對(duì)人體無(wú)毒害，可以防止鋼鐵表面腐蝕、氣蝕及結(jié)垢，并形成保護(hù)層，延長(zhǎng)鋼鐵表面產(chǎn)生銹跡的時(shí)間，在產(chǎn)品配方中排除了鉻酸或重鉻酸鹽，綠色環(huán)保，成本低，無(wú)毒，對(duì)皮膚無(wú)不良影響，而且施工性能優(yōu)良，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　[0010]本發(fā)明的制備方法里的步驟(2)-(6)，采用煤焦油腦、96%濃鹽酸、工業(yè)蓖麻油、水性丙烯酸樹(shù)脂、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮科學(xué)配置成一種黑色溶液，能夠使蛋白質(zhì)凝固，阻止細(xì)胞生長(zhǎng)，殺菌防腐，形成保護(hù)膜，抑制金屬腐蝕，單位質(zhì)量?jī)?nèi)保護(hù)面積大，在實(shí)際使用過(guò)程中，能夠從根本上全面壓制40Cr鋼表面氧化，產(chǎn)生銹斑，保護(hù)40Cr鋼表面;而且黑色溶液與潤(rùn)濕劑(本發(fā)明所用的氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水復(fù)合溶液)復(fù)合使用，能夠增加黏溫特性和水溶性，涂刷到40Cr鋼鐵表面可以提高潤(rùn)滑防銹效果，抗靜電，乳化力提高，試驗(yàn)證實(shí)加入質(zhì)量百分比為在1-2%的潤(rùn)濕劑可以使?jié)櫥c防銹可以達(dá)到平衡，提高防銹劑品質(zhì)。

　　[0011]本發(fā)明所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，使用后能夠在40Cr鋼表面形成保護(hù)膜，結(jié)合力高，耐蝕性強(qiáng)，在材料上采用水性丙烯酸樹(shù)脂為主要成膜物質(zhì)，在高溫高壓下與有機(jī)硅能夠發(fā)生較強(qiáng)的交聯(lián)反應(yīng)，使保護(hù)膜的致密性加強(qiáng)，最終提高了防銹劑的耐蝕性，在加工過(guò)程中加入4-7%的80#微晶蠟，在溫度120-125°C、壓力630-650Kpa攪拌，能夠提高防銹劑的耐水性、耐熱性，使膜層更加致密、均勻。

　　[0012]本發(fā)明所述的有機(jī)硅不僅能夠與水性丙烯酸樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，提高耐蝕性，而且能夠作為消泡劑，表面張力低，1-2%的重量百分比即能達(dá)到很強(qiáng)的破泡和抑泡作用，強(qiáng)化防銹效果。

　　[0013]本發(fā)明的制備方法里的步驟(8)在溫度65-70V的條件下，從反應(yīng)釜底部對(duì)混合液充入氧氣，與交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮配合，具有很強(qiáng)的膨脹性能和與多類(lèi)物質(zhì)的絡(luò)合能力，能夠增加防銹劑的內(nèi)聚力，提高溶液的表面張力，擴(kuò)大保護(hù)范圍，延長(zhǎng)40Cr鋼的使用壽命，節(jié)約成本，本發(fā)明用交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮代替甲醛水，環(huán)保、安全、無(wú)毒。

　　[0014]本發(fā)明的制備方法里的步驟(3)結(jié)束后可以取樣測(cè)試，如果完全溶于水則證明完全磺化，保證黑色溶液的品質(zhì)，使最終成品符合要求。

　　[0015]本發(fā)明所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，其性能指標(biāo)如下: pH值:0.8-1.2，

　　密度(25°C):1.84-1.87g/cm3，

　　總酸度:830-880點(diǎn)，

　　游離酸度:380-390點(diǎn)，

　　保護(hù)膜厚度(um):5-10 附著力:I級(jí)彎曲試驗(yàn)(mm): d 鉛筆硬度(H ):1 沖擊強(qiáng)度(kg/cm): 34。

　　【具體實(shí)施方式】

　　[0016]實(shí)施例1

　　本實(shí)施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:石油磺酸鋇12%，8(M微晶蠟6%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂12%，煤焦油腦3%，96%濃鹽酸3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮3%，潤(rùn)濕劑1%，有機(jī)硅消泡劑1%。

　　[0017]所述的潤(rùn)濕劑為氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水在溫度102°C、壓力0.3MPa下混合攪拌而成，所述氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水的質(zhì)量百分比為28%、35%、37%。

　　[0018]本實(shí)施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑的制備方法，包括以下步驟:

　　(1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:石油磺酸鋇12%，80#微晶蠟6%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂12%，煤焦油腦3%，96%濃鹽酸3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮3%，潤(rùn)濕劑1%，有機(jī)硅消泡劑1%;

　　(2)將煤焦油腦投入磺化釜中，升溫至118°C，在45轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘；

　　(3)在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度63°C下反應(yīng)45分鐘；

　　(4)升溫至85°C，加入一半工業(yè)蓖麻油以及水性丙烯酸樹(shù)脂，在壓力225KPa攪拌14分鐘，攪拌速度245轉(zhuǎn)/分；

　　(5)降溫至在70°C，將混合液倒入縮合釜；

　　(6)在溫度53°C往縮合釜里加入交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮，升溫至85°C反應(yīng)1.5h，得黑色溶液；

　　(7)將步驟(6)后的黑色溶液、石油磺酸鋇、80#微晶蠟、剩余一半工業(yè)蓖麻油放入反應(yīng)釜，在溫度122°C、壓力640Kpa攪拌18分鐘，攪拌速度210轉(zhuǎn)/分；

　　(8)降溫至68°C，從反應(yīng)釜底部充入氧氣，氧氣充入量3升/分鐘，反應(yīng)2小時(shí)倒出后用網(wǎng)眼為80μπι的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，溫度降至25°C，密封裝桶。

　　[0019]使用效果:在中性鹽霧內(nèi)腐蝕86小時(shí)無(wú)銹點(diǎn)，超過(guò)110小時(shí)銹斑面積小于5%，醋酸鉛點(diǎn)滴14分鐘后才出現(xiàn)沉積物，耐腐蝕性超過(guò)一般無(wú)鉻處理劑60%。

　　[0020]實(shí)施例2

　　本實(shí)施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:石油磺酸鋇10%，8(M微晶蠟7%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂14%，煤焦油腦3%，96%濃鹽酸3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮1%，潤(rùn)濕劑2%，有機(jī)硅消泡劑1%。

　　[0021]所述的潤(rùn)濕劑為氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水在溫度105°C、壓力0.25MPa下混合攪拌而成，所述氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水的質(zhì)量百分比為30%、30%、40%。

　　[0022]本實(shí)施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑的制備方法，包括以下步驟:

　　(1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:石油磺酸鋇10%，80#微晶蠟7%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂14%，煤焦油腦3%，96%濃鹽酸3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮1%，潤(rùn)濕劑2%，有機(jī)硅消泡劑1%;

　　(2)將煤焦油腦投入磺化釜中，升溫至110°C，在50轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘； (3)在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度65°C下反應(yīng)40分鐘；

　　(4)升溫至90°C，加入一半工業(yè)蓖麻油以及水性丙烯酸樹(shù)脂，在壓力215KPa攪拌15分鐘，攪拌速度240轉(zhuǎn)/分；

　　(5)降溫至在75°C，將混合液倒入縮合釜；

　　(6)在溫度50°C往縮合釜里加入交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮，升溫至90°C反應(yīng)lh，得黑色溶液；

　　(7)將步驟(6)后的黑色溶液、石油磺酸鋇、80#微晶蠟、剩余一半工業(yè)蓖麻油放入反應(yīng)釜，在溫度125°C、壓力630Kpa攪拌20分鐘，攪拌速度200轉(zhuǎn)/分；

　　(8)降溫至70°C，從反應(yīng)釜底部充入氧氣，氧氣充入量3升/分鐘，反應(yīng)3小時(shí)倒出后用網(wǎng)眼為50μπι的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，溫度降至25°C，密封裝桶。

　　[0023]使用效果:在中性鹽霧內(nèi)腐蝕88小時(shí)無(wú)銹點(diǎn)，超過(guò)110小時(shí)銹斑面積小于5%，醋酸鉛點(diǎn)滴12分鐘后才出現(xiàn)沉積物，耐腐蝕性超過(guò)一般無(wú)鉻處理劑50%。

　　[0024]實(shí)施例3

　　本實(shí)施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:石油磺酸鋇14%，8(M微晶蠟4%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂11%，煤焦油腦4%，96%濃鹽酸2%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮3%，潤(rùn)濕劑1%，有機(jī)硅消泡劑2%。

　　[0025]所述的潤(rùn)濕劑為氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水在溫度100°C、壓力0.35MPa下混合攪拌而成，所述氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水的質(zhì)量百分比為25%、40%、35%。

　　[0026]本實(shí)施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑的制備方法，包括以下步驟:

　　(1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:石油磺酸鋇14%，80#微晶蠟4%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂11%，煤焦油腦4%，96%濃鹽酸2%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮3%，潤(rùn)濕劑1%，有機(jī)硅消泡劑2%;

　　(2)將煤焦油腦投入磺化釜中，升溫至125°C，在40轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘；

　　(3)在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度60°C下反應(yīng)50分鐘；

　　(4)升溫至80°C，加入一半工業(yè)蓖麻油以及水性丙烯酸樹(shù)脂，在壓力240KPa攪拌10分鐘，攪拌速度250轉(zhuǎn)/分；

　　(5)降溫至在65°C，將混合液倒入縮合釜；

　　(6)在溫度55°C往縮合釜里加入交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮，升溫至80°C反應(yīng)2h，得黑色溶液；

　　(7)將步驟(6)后的黑色溶液、石油磺酸鋇、80#微晶蠟、剩余一半工業(yè)蓖麻油放入反應(yīng)釜，在溫度120°C、壓力650Kpa攪拌15分鐘，攪拌速度220轉(zhuǎn)/分；

　　(8)降溫至65°C，從反應(yīng)釜底部充入氧氣，氧氣充入量4升/分鐘，反應(yīng)2小時(shí)倒出后用網(wǎng)眼為80μπι的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，溫度降至20°C，密封裝桶。

　　[0027]使用效果:在中性鹽霧內(nèi)腐蝕90小時(shí)無(wú)銹點(diǎn)，超過(guò)115小時(shí)銹斑面積小于5%，醋酸鉛點(diǎn)滴14分鐘后才出現(xiàn)沉積物，耐腐蝕性超過(guò)一般無(wú)鉻處理劑60%。

　　【主權(quán)項(xiàng)】

　　1.一種40Cr鋼表面防銹劑，其特征在于:由如下質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:石油磺酸鋇10-14%，80#微晶蠟4-7%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂11-14%，煤焦油腦3-4%，96%濃鹽酸2-3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮1-3%，潤(rùn)濕劑1-2%，消泡劑1-2%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，其特征在于:所述潤(rùn)濕劑為氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水在溫度100-105 °C、壓力0.25-0.35MPa下混合攪拌而成，所述氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水的質(zhì)量百分比為25-30%、30-40%、35-40%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，其特征在于:所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。4.一種40Cr鋼表面防銹劑的制備方法，包括以下步驟: (1)按質(zhì)量百分比準(zhǔn)備以下組分:石油磺酸鋇10-14%，80#微晶蠟4-7%，工業(yè)蓖麻油59%，水性丙烯酸樹(shù)脂11-14%，煤焦油腦3-4%，96%濃鹽酸2-3%，交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮1_3%，潤(rùn)濕劑1-2%，消泡劑1-2%; (2)將煤焦油腦投入磺化釜中，升溫至110-125°C，在40-50轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-10分鐘； (3 )在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度60-65 0C下反應(yīng)40-50分鐘； (4)升溫至80-90°C，加入一半工業(yè)蓖麻油以及水性丙烯酸樹(shù)脂，在壓力215-240KPa攪拌10-15分鐘，攪拌速度240-250轉(zhuǎn)/分； (5 )降溫至在70 ± 5 °C，將混合液倒入縮合釜； (6)在溫度50-55°C往縮合釜里加入交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮，升溫至80-90°C反應(yīng)l_2h，得黑色溶液； (7)將步驟(6)后的黑色溶液、石油磺酸鋇、80#微晶蠟、剩余一半工業(yè)蓖麻油放入反應(yīng)釜，在溫度120-125 °C、壓力630-650Kpa攪拌15_20分鐘，攪拌速度200-220轉(zhuǎn)/分； (8)降溫至65-70°C，從反應(yīng)釜底部充入氧氣，氧氣充入量3-4升/分鐘，反應(yīng)2-3小時(shí)倒出后過(guò)濾，溫度降至20-25°C，密封裝桶。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種40Cr鋼表面防銹劑的制備方法，其特征在于:步驟(8)所述的過(guò)濾是用網(wǎng)眼為50-80μπι的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)篩過(guò)濾。

　　【文檔編號(hào)】C09D133/00GK106010242SQ201610361780

　　【公開(kāi)日】2016年10月12日

　　【申請(qǐng)日】2016年5月26日

　　【發(fā)明人】王和山, 朱建林, 王和東

　　【申請(qǐng)人】安徽開(kāi)林新材料股份有限公司