[發明專利]新型海洋機械防銹劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210350710.8
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102828187A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 王敬偉;張福順;趙貝貝
• 申請（專利權）人: 昌邑市龍港無機硅有限公司
• 主分類號: C23F11/14
• 分類號: C23F11/14
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 王偉霞

技術領域

本發明涉及防銹劑，具體涉及一種用于海洋機械防銹的防銹劑以及制備方法。

背景技術

金屬的銹蝕是生產中經常遇到的問題，金屬生銹不僅使金屬工件本身在外形、色澤以及機械性能等方面受到破壞，更重要的是使其制品質量下降，特別嚴重的還會使產品報廢，全世界每年因生銹而報廢的鋼鐵達幾千萬噸，我國每年因生銹而造成的損失達國民生產總值的4%。

此外，隨著海上運輸、深海采礦、港口碼頭、油氣開發、海洋生物技術等新興海洋產業的興起，加上近年來深海開發中的油氣勘探和生產活動的大大增加，人類對海洋的開發利用規模不斷擴大，逐步從傳統走向深入。海洋環境是非常嚴酷的腐蝕環境，海洋船舶及海洋工程設施的幾乎所有部位都需要進行腐蝕防護，海洋惡劣的大氣環境主要是高鹽霧和高濕熱，所以對應的需要解決的問題就是防銹產品的耐鹽霧能力和耐濕熱能力。

鋼鐵制品的工序間和長時間的封存防銹多采用防銹油，其后續工序需進行除油處理，但防銹油的去除難度相當大，隨著石油資源的日益緊張和環保意識的不斷增強，再加上油質不易分解等問題的存在，使得開發水性防銹劑的研究具有非常重要的意義。而現在市面上的水性防銹劑多采用亞硝酸鹽和鉻酸鹽的鈍化技術，其所用的主體原料具有較大的毒性，且防銹效果不如防銹油。我國在降低亞硝酸鹽的用量方面雖取得了一些進展，但防銹效果還不理想，且未消除公害問題。

目前國內水性防銹劑主要種類有乙醇胺與酸的復配防銹劑、多元醇酯防銹劑、金屬表面自組裝防銹劑、硅烷偶聯防銹劑、氣相防銹水、磷化防銹劑。蔣海珍等合成并研究了水溶性有機羧酸醇胺鹽防銹劑，表明其防銹性與分子烷鏈長度、分子中的極性基團種類及數目有關，并據此合成出了有機羧酸醇胺鹽防銹劑ATEA-1，其0.25%的水溶液可使鋼鐵制品48h不銹。張玉芳等人合成了硫代磷酸酯并用于碳鋼的防銹處理，結果表明該防銹劑可在很短時間內在碳鋼表面形成多層膜，防銹期可達1a以上，適合于鋼鐵及有色金屬的工序間及長期封存防銹處理，還可代替金屬涂裝前的磷化處理，避免了含磷廢水排放引起的水質污染。該防銹劑由于它是從糧食作物中提取而來，同時配制時需要用去離子水，所以生產成本是一個問題。李道華和忻新泉研究了過渡金屬配離子MOS₄^2-和WS₄^2-在金屬表面的自組裝，獲得了具有優異抗腐蝕性能的彩色簇合物膜。其成膜機理是過渡金屬配離子與基體金屬發生氧化還原反應生成穩定的簇合物保護膜。試驗表明MO(W)S₄^2-離子能在包括鐵在內的大多數過渡金屬氧化物層上自組裝形成彩色防銹性的簇合物膜。張大全等人合成的4-（N,N-二環己基）-胺甲基嗎啉，對黑色金屬具有良好的防銹性。氣相防銹水防銹周期較長，使用方便，成本低廉，但其中的防銹劑大多有毒，而且往往只適用于一種金屬，而對其它金屬沒有防銹作用，甚至加速它們的腐蝕。傳統的氣相防銹水主要用于碳鋼的防銹，近年來由于鋁、銅等金屬及合金的廣泛應用，能用于此類金屬的防銹水的研究也得到了重視。

近年來市場上出現的CLP,WD-40,MILITEC等國外品牌，除具有良好的防銹作用外，還具有一定的清潔、潤滑作用，可以適應多種條件下金屬制品的防護和使用需要。另外一項美國專利介紹了一種水性防銹劑，它是把270g氫氧化鉀、180g辛酸、20g乙二胺四乙酸鈉的四水合物、30g十二烷基二元羧酸、14g脂肪酸鉀及適量甲苯基三唑加到440g蒸餾水中溶解，使用時再用蒸餾水稀釋50倍。該防銹水沒有毒性，對環境友好，抗銹性強，除可用于保護鋼鐵制品外，還可防止銅和鋁的銹蝕，可加入到金屬切削液和防銹漆中使用，其缺點是對水質的要求較高。Hondal發明了一種可溶性的且能在金屬表面自動沉降的樹脂為主要成分的防銹劑，當把清潔的金屬浸入其中，金屬反應生成的金屬離子能促進樹脂在金屬表面沉降形成樹脂膜，再經過含胺基樹脂和胺基化合物的水溶液后處理，在金屬表面形成一層致密的高效防銹膜。另兩項水性防銹劑專利也是通過在金屬表面形成有機膜層而隔離氧和水，從而達到防銹目的。雖然成分較多，但使用濃度很低，防銹效果良好。為了提高防銹劑的防銹效果，需要在防銹劑中添加高分子成膜劑，其作用是促進防銹膜的形成，防止防銹劑從金屬表面流失，并使防銹劑在金屬表面牢固附著，常用的高分子成膜劑有：聚乙二醇、聚乙烯醇、羧甲基淀粉、羧甲基纖維素、明膠、阿拉伯樹膠等。