專利名稱：鋅材專用氣相緩蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣相緩蝕劑蘋(píng)果酸嗎啉及其鍍鋅專用氣相防銹包裝材料。
背景技術(shù)：
2003年3月在美國(guó)San Deigo舉行的美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)(NACE)Corrosion/2003學(xué)術(shù)年會(huì)和展覽會(huì)上明確新型、高效、低毒氣相緩蝕劑的開(kāi)發(fā)是氣相緩蝕技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵(材料保護(hù).2004VOL.37NO.1，62)。
自上世紀(jì)50年代以來(lái)，人們一直在為尋求高效、低毒的氣相緩蝕劑進(jìn)行不懈努力，尤其是前蘇聯(lián)人浦里斯自1958年提出亞硝酸二環(huán)己胺及二環(huán)己胺有致癌作用和1975年3月21日在武漢市科委舉辦(湖北醫(yī)學(xué)院陳敏誨 教授《關(guān)于亞硝酸二環(huán)己胺毒性》的學(xué)術(shù)報(bào)告)以來(lái)，更是引起人們的關(guān)注。為了不用或少用亞硝酸二環(huán)己胺，人們相繼研制出亞硝酸鈉尿素與苯鉀酸鹽的混合物作氣相緩蝕劑，如捷克的SVIK、日本的KC-VCI、美國(guó)的DAUBRIFE500和我國(guó)一些廠家生產(chǎn)的11號(hào)氣相防銹紙等(E.J.Schwoegle and C.A.Hutter，U.S patent 2521311(1950)；M.Senkus，U.S.Patent 2739870、2739871(1956)；C.A.VOL.6681815(1967)；胡林林、徐文嘉主編，汽車(chē)防銹技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社(2004))。據(jù)資料介紹，與此同時(shí)的還有意大利和前蘇聯(lián)也有生產(chǎn)。除此之外，還有美國(guó)配方亞硝酸鈉+硼酸鈉(3∶1)(P.E.Shick，U.S.Patent 3433577)；英國(guó)的亞硝酸鈉(24％)+苯甲酸二乙醇胺(60％)+苯甲酸單乙醇胺(15％)+潤(rùn)濕劑(1％)等。КОНСЕРВАЦИЯ И УЛАКОВКА ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ 55-59(1972)介紹了苯甲酸鈉(66％)+亞硝酸鈉(34％)、磷酸氫二銨(35％)+亞硝酸鈉(54％)+碳酸氫鈉(11％)和亞硝酸鈉+烏洛托品(1∶1)及鋅材有效的緩蝕劑ХЦА(鉻酸環(huán)己胺)。КОНСЕРВАЦИЯ И УЛАКОВКА МАШИНОСТРОИТЕЛЪНОЙ ПРОДУКЦИИ 83-89(1973)介紹了一批對(duì)黑色金屬及有色金屬均有效的氣相緩蝕劑，如Γ-2(間-硝基苯甲酸環(huán)己胺)、Γ-3(鄰-硝基苯甲酸環(huán)己胺)、Γ-4(3.5-二硝基苯甲酸環(huán)己胺)與Γ-5(3.5-二硝基苯甲酸六氫吡啶)。КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ(СБОРНИК NO.2)284-295(1965)重點(diǎn)闡述了對(duì)Γ-2、Г-3、Г-4和Г-5的研究，認(rèn)為Γ-4對(duì)銅、鋅、鎘防銹效果更好，而Γ-5對(duì)鋼、銅、黃銅、鋅、鎘、鋁、鉛、錫和鎳等均有較好的緩蝕性能，后來(lái)被業(yè)內(nèi)人士譽(yù)之為“萬(wàn)能氣相緩蝕劑”。
縱觀國(guó)內(nèi)外對(duì)鋅材有緩蝕性能的氣相緩蝕劑的研究，主要是在硝基化合物及其鹽類、鉻酸鹽類、三唑類及雜環(huán)胺(鹽)類及其衍生物等，有單一緩蝕劑也有由幾種緩蝕劑組成的混合型緩蝕劑。其中一些比較典型的緩蝕劑及其配方如2，4-硝基苯酚二環(huán)己胺+亞硝酸二環(huán)己胺+鄰-硝基苯酚鈉；2，4-二硝基苯酚銨+苯駢三氮唑+苯酚銨；鉻酸鈉+亞硝酸鈉+苯駢三氮唑；硝基辛基苯酚四乙烯五胺+乙二酸二丁酯+苯駢三氮唑+鄰-硝基酚三乙醇胺；間-二硝基苯+辛酸二環(huán)己胺；苯駢三氮唑與胍類的反應(yīng)物+鉻酸鉀；辛酸二環(huán)己胺+3-氨基-1，2，4-三氮唑；3-氨基-1，2，4-三氮唑+間-硝基苯+α-硝基萘+苯駢三氮唑，最近日本特開(kāi)平5-329990介紹了一個(gè)鍍鋅專用氣相緩蝕劑3-甲基吡唑啉酮-[5]，即在吡唑啉酮-[5]第3位上接一甲基而成；2003年美國(guó)Corrosion/3學(xué)術(shù)年會(huì)上，印度的Quraishi介紹了他們新近研究的4種2-苯丙烯咪唑啉芳香酸鹽氣相緩蝕劑，稱其對(duì)鋼、鋁、鋅具有較好的氣相緩蝕能力，基中CIP 的緩蝕能力最好。
從以上文獻(xiàn)介紹的情況看來(lái)，對(duì)于鋅材有緩蝕能力的氣相緩蝕劑，要么毒性較大，要么防銹效果不甚理想；要么原材料難得，使得生產(chǎn)成本較高；有些緩蝕劑在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中還需大量的有機(jī)溶劑，不僅給生產(chǎn)造成一引起困難，甚至還會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染。所以至今一些鋅材用氣相防銹包裝材料都不盡人意，與快速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)格格不入。人們迫切需要盡快開(kāi)發(fā)出一些防銹效果好，防銹期長(zhǎng)，價(jià)廉物美，高效低毒，對(duì)環(huán)境友好的氣相緩蝕劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種防銹效果好，防銹期長(zhǎng)，使用方便，安全無(wú)害，原材料易得的鋅材專用氣相緩蝕劑及用該緩蝕劑生產(chǎn)的各種鍍鋅專用氣相防銹包裝材料，其包裝材料滿足小自鍍鋅螺釘螺帽，大到重型鍍鋅卷、帶、板材等各類鍍鋅產(chǎn)品的長(zhǎng)期封存與短期臨時(shí)防銹。
本發(fā)明目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種氣相緩蝕劑蘋(píng)果酸嗎啉(VP1-PM)是由質(zhì)量為8～12份羥基丁二酸和15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷在水介質(zhì)中于10～35℃溫度，0.08～0.11Mpa壓力下反應(yīng)合成。
本氣相緩蝕劑在制鍍鋅專用氣相包裝材料的應(yīng)用將8～12份羥基丁二酸與15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷分次溶解于242～265分去離子水中，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其反?yīng)完全后加入涂布助劑48wt％的聚醋酸乙烯乳液(PVA乳劑)5～13份，使成涂布液后，涂敷在防銹原紙或無(wú)紡布上，或涂敷在外層復(fù)合了防潮抗透氣層聚烯烴塑料膜的防銹原紙或無(wú)紡布上，便成鍍鋅專用氣相防銹紙、鍍鋅專用氣相防銹無(wú)紡布。
將8～12份羥基丁二酸與15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷分次溶解于102～125份去離子水中，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其反?yīng)完全后加入48wt％的PVA乳液3～7份，使成涂布液，涂敷在防潮抗透層為聚烯烴的塑料膜、骨架材料層為聚烯烴扁絲或絲線或纖維編織物、連結(jié)料為同種聚烯烴樹(shù)脂、載體材料為防銹原紙或聚烯烴纖維無(wú)紡布等組成的復(fù)合材料(塑料/編織物/樹(shù)脂/原紙或無(wú)紡布)的載體材料防銹原紙或無(wú)紡布層上便可加工成鍍鋅專用加骨氣相防銹紙、鍍鋅專用加骨氣相防銹無(wú)紡布。
將8～12份羥基丁二酸與15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷反應(yīng)生成物純化后的純品固體VPI-PM。取VPI-PM10～30份、CaCO3(粒徑為0.5～5μm，超細(xì))55～75份、石蠟油5～15份、鄰苯二甲酸二辛脂0.2～0.5份、2.6-二叔丁基對(duì)甲酚0.3～0.7份混合均勻制成VPI-PM載體。在100份低密度聚乙烯LDPE中添加10份VPI-PM載體，吹塑成膜，即得鍍鋅專用加骨氣相防銹塑料薄膜。
本發(fā)明所用上述原料國(guó)內(nèi)均有規(guī)?；a(chǎn)。羥基丁二酸別稱蘋(píng)果酸，是重要的食品添加劑，無(wú)毒；4-氧氮雜環(huán)己烷別稱嗎啉，常用化工原料，低毒(LD501050mg/kg，大白鼠徑口)。
VP1-PM按上述反應(yīng)將羥基丁二酸和4-氧氮雜環(huán)己烷在水介質(zhì)中的反應(yīng)物溶液作涂布液直接生產(chǎn)氣相防銹包裝材料，既省事，又經(jīng)濟(jì)；生產(chǎn)氣相防銹塑料薄膜時(shí)，用VP1-PM的純化品。
本發(fā)明VP1-PM及其鍍鋅專用氣相防銹包裝材料用于鍍鋅材料的防銹包裝。將涂敷或滲透了VP1-PM的一面作為有效面，按QB1319-91附錄A、附錄B和GB/T16266接觸腐蝕試驗(yàn)方法進(jìn)行氣相銹甄別試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)接觸濕熱試驗(yàn)和接觸腐蝕性試驗(yàn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將質(zhì)量為8份羥基丁二酸與15份4-氧氮雜環(huán)己烷分次溶解于242份離子水中，在25℃溫度、0.1Mpa壓力下，充分?jǐn)嚢?，使其反?yīng)完全后加入濃度為48wt％的PVA 5份，使成涂布液，按上述方法涂敷于原紙和無(wú)紡布上制作鍍鋅專用氣相防銹紙和鍍鋅專用氣相防銹無(wú)紡布。
實(shí)施例2將質(zhì)量為12份羥基丁二酸與25份4-氧氮雜環(huán)己烷分次溶解于125份離子水中，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其反?yīng)完全后加入濃度為48wt％的PVA 7份，使成涂布液，涂敷在防潮抗透層為聚烯烴的塑料膜，骨架材料層為聚烯烴編織物，連結(jié)料為同種聚烯烴樹(shù)脂，載體材料為防銹原紙或無(wú)紡布上組成的復(fù)合材料上加工成鍍鋅專用加骨氣相防銹紙和加骨防銹無(wú)紡布。
實(shí)施例3將質(zhì)量為10份羥基丁二酸與20份4-氧氮雜環(huán)己烷反應(yīng)生成物純化后的固體VPI-PM，按質(zhì)量取20份VPI-PM、粒徑為0.5～5μm CaCO360份、石蠟油10份、鄰苯二甲酸二辛脂0.3份、2.6-二叔丁基對(duì)甲酚0.5份混合均勻制成VPI-PM載體。按質(zhì)量比100份低密度聚乙烯中添加10份VPI-PM載體，吹塑成膜，制得鍍鋅專用加骨氣相防銹塑料薄膜。
將實(shí)施例1～3制得的鍍鋅專用氣相防銹紙、氣相防銹無(wú)紡布、加骨氣相防銹紙、加骨氣相防銹布和防銹塑料薄膜，共取5個(gè)樣品，進(jìn)行性能測(cè)試，其結(jié)果列于表1表1

注實(shí)施例4鍍鋅專用氣相防銹紙實(shí)施例5鍍鋅專用加骨氣相防銹紙實(shí)施例6鍍鋅專用氣相防銹無(wú)紡布實(shí)施例7鍍鋅專用加骨氣相防銹無(wú)紡布實(shí)施例8鍍鋅專用氣相防銹塑料薄膜本發(fā)明的VPI-PM及其鍍鋅專用氣相防銹包裝材料，按照氣相防銹包裝材料操作要求，正常使用，對(duì)鍍鋅產(chǎn)品防銹效果確鑿。
權(quán)利要求
1.一種氣相緩蝕劑，其特征是蘋(píng)果酸嗎啉，它由質(zhì)量為8～12份羥基丁二酸和15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷在水介質(zhì)中于10～35℃溫度，0.08～0.11Mpa壓力下反應(yīng)合成。
2.權(quán)利要求1所述的氣相緩蝕劑的應(yīng)用，其特征是在由質(zhì)量為8～12份羥基丁二酸和15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷分次溶解于242～265分去離子水中攪拌合成完后加入加48wt的聚醋酸乙烯乳液5～13份，使成涂布液后將其涂敷在防銹原紙或無(wú)紡布上，生產(chǎn)鍍鋅專用氣相防銹紙，或鍍鋅專用氣相防銹無(wú)紡布。
3.權(quán)利要求1所述的氣相緩蝕劑的應(yīng)用，其特征是將其涂敷在塑料與原紙復(fù)合材料或者塑料與無(wú)紡布復(fù)合材料上生產(chǎn)鍍鋅專用氣相防銹紙或鍍鋅專用氣相防銹無(wú)紡布。
4.權(quán)利要求1所述緩蝕劑的應(yīng)用，其特征是將8～12份羥基丁二酸與15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷分次溶解于102～125份去離子水，攪拌合成完后，加入48wt％的聚醋酸乙烯乳液3～7份使成涂布液，在塑料與編織物和樹(shù)脂及原紙復(fù)合材料的原紙層上，生產(chǎn)鍍鋅專用加骨氣相防銹紙。
5.權(quán)利要求1所述緩蝕劑的應(yīng)用，其特征是將8～12份羥基丁二酸與15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷分次溶解于102～125份去離子水，攪拌合成完后，加入48wt％的聚醋酸乙烯乳液3～7份使成涂布液，將其涂敷在塑料與編織物和樹(shù)脂及無(wú)紡布復(fù)合材料的無(wú)紡布層上，生產(chǎn)鍍鋅專用加骨氣相防銹無(wú)紡布。
6.權(quán)利要求1所述緩蝕劑的應(yīng)用，其特征是將質(zhì)量8～12份羥基丁二酸與15～25份4-氧氮雜環(huán)己烷反應(yīng)生成物純化后的純品固體氣相緩蝕劑，取質(zhì)量為10～30份與粒徑為0.5～5μmCaCO355～75份、石蠟油5～15份、鄰苯二甲酸二辛脂0.2～0.5份、2.6-二叔丁基對(duì)甲酚0.3～0.7份混合均勻制成蘋(píng)果酸嗎啉氣相緩蝕劑載體，在質(zhì)量100份低密度聚乙烯中添加1份所述的氣相緩蝕劑載體，吹塑成膜，制成鍍鋅專用加骨氣相防銹塑料薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋅材專用氣相緩蝕劑VP1－PM及其鍍鋅專用氣相防銹包裝材料的生產(chǎn)方法。該VP1－PM系羥基丁二酸(Malic Acid或Pingguo Acid)與4－氧氮雜環(huán)己烷(Morpholine)的反應(yīng)生成物，對(duì)鋅材具有獨(dú)特的氣相緩蝕作用。用VP1－PM生產(chǎn)的鍍鋅專用氣相防銹紙、鍍鋅專用氣相防銹無(wú)紡布、鍍鋅專用加骨氣相防銹紙、鍍鋅專用加骨氣相防銹無(wú)紡布、鍍鋅專用氣相防銹塑料薄膜可適用于從小自鍍鋅螺釘螺帽，大到重型鍍鋅卷、帶、板材等各類鍍鋅產(chǎn)品的長(zhǎng)期封存和臨時(shí)防銹。該鍍鋅專用氣相防銹包裝材料防銹效果好，防銹期長(zhǎng)，使用方便，安全無(wú)害。
文檔編號(hào)C23F11/02GK1594657SQ200410013420
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者向東, 袁作啟, 朱志剛 申請(qǐng)人:武漢市洪福防銹包裝化工有限公司