本發(fā)明涉及水基型金屬防銹劑領(lǐng)域，尤其涉及一種供熱軋和冷軋鋼板用水基型金屬防銹劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬的銹蝕是生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，全世界每年因生銹而報(bào)廢的鋼鐵達(dá)幾千萬(wàn)噸。目前，鋼鐵產(chǎn)品的工序間和長(zhǎng)時(shí)間的封存防銹多采用防銹油，但后序工序需進(jìn)行除油處理，由于去除難度大，石油資源緊張、環(huán)保問(wèn)題日益嚴(yán)重，加上油質(zhì)不易分解等問(wèn)題，使得開(kāi)發(fā)高效水基型金屬防銹劑的研究具有非常重要的意義。傳統(tǒng)的水基型防銹劑多采用亞硝酸鹽和鉻酸鹽的鈍化技術(shù)，所用的主體原料具有較大的毒性，且防銹性能達(dá)不到防銹油的效果，開(kāi)發(fā)代替亞硝酸鹽和鉻酸鹽，符合防銹和環(huán)保要求的新型水基金屬防銹劑勢(shì)在必行。
專(zhuān)利cn102181854b提出了代替亞硝酸鈉的新配方，但制作復(fù)雜，應(yīng)用不便。專(zhuān)利cn104109862b提出了相對(duì)簡(jiǎn)單的配方來(lái)替代亞硝酸鈉，但只能在熱軋帶肋鋼筋有防銹效果，應(yīng)用范圍較窄。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種水基型金屬防銹劑及其制備方法，防銹效果好周期長(zhǎng)，采用復(fù)配的生產(chǎn)工藝、常溫使用，能夠與防銹油配合使用，節(jié)能環(huán)保。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種水基型金屬防銹劑，是由如下重量份數(shù)的原料制成：
防銹劑單體：由摩爾比為1:1:2的二乙醇胺硼酸單酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯合成的羧酸鹽作為防銹劑單體，25-35份；其中二乙醇胺硼酸單酯是由摩爾比為1:2.2的二乙醇胺和硼酸反應(yīng)生成；
碳酸鈉2-4份；
葡萄糖酸鈉1-3份；
異丙醇4-8份；
非離子型表面活性劑為ae070.5-1份；
乙二胺四乙酸四鈉四水化合物0.1-0.2份；
去離子水48.8-67.4份。
一種水基型金屬防銹劑的制備方法，包括以下步驟：
1)先將二乙醇胺和硼酸按摩爾比1:2.2的比例加入反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，溶劑用量為規(guī)定水量的1/4去離子水，加熱溫度85±2℃，反應(yīng)7-8小時(shí)，合成無(wú)色粘稠狀的二乙醇胺硼酸單酯；將2-胺基苯并噻唑與規(guī)定水量的1/4去離子水進(jìn)行溶解，將2-胺基苯并噻唑溶液緩慢加入容器中，與合成的二乙醇胺硼酸單酯進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)3.5-4.5小時(shí)；降低溫度到40-42℃，再加入葵二酸二甲酯，攪拌0.5-1.5小時(shí)；二乙醇胺硼酸酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯三者的摩爾比為1:1:2；將混合物溫度加熱至82±2℃，在該溫度下恒溫時(shí)間2小時(shí)進(jìn)行攪拌，生成羧酸鹽作為防銹劑單體；
2)將合成的防銹劑單體溫度降至75℃，緩慢加入異丙醇充分?jǐn)嚢杌旌希缓蠹尤胍?guī)定水量的1/4的去離子水使各成分溶解，異丙醇作為穩(wěn)定劑；
3)再將剩余的1/4的去離子水加熱至40-45℃，緩慢依次加入碳酸鈉和葡萄糖酸鈉，再加入步驟2)中得到的液體，攪拌使之完全溶解，碳酸鈉調(diào)整混合液的ph值至8-9；
4)最后將上述重量份數(shù)的非離子表面活性劑ae07和乙二胺四乙酸四鈉四水化合物投入到容器中，充分?jǐn)嚢瑁o止陳化不小于1小時(shí)后，包裝入桶即可。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1)本發(fā)明提出一種熱軋和冷軋鋼板用水基型防銹劑及其制備方法，在鋼板表面生成均勻、完整及強(qiáng)度高的保護(hù)膜，作為獨(dú)立相存在，把金屬與溶液完全隔離，降低金屬的溶解速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬材料的保護(hù)。防銹效果好，并且采用復(fù)配的生產(chǎn)工藝、常溫使用的節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
2)所提出的防銹劑應(yīng)用二乙醇胺硼酸酯、葵二酸二甲酯與2-胺基苯并噻唑的代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硝酸鹽充當(dāng)防銹劑單體，安全環(huán)保；
3)此方法投入能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于冷軋和熱軋帶鋼的防銹效果，減少由于帶鋼表面銹蝕對(duì)后續(xù)汽車(chē)板處理工藝(如磷化、涂鍍等)的影響，提高了汽車(chē)板產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)此方法可以利用原有控制設(shè)備易于維護(hù)，同時(shí)節(jié)省技術(shù)引進(jìn)資金投入，滿(mǎn)足冷軋日益嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量和增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力需要。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明：
一種水基型金屬防銹劑，是由如下重量份數(shù)的原料制成：
防銹劑單體：由摩爾比為1:1:2的二乙醇胺硼酸單酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯合成的羧酸鹽作為防銹劑單體，25-35份；其中二乙醇胺硼酸單酯是由摩爾比為1:2.2的二乙醇胺和硼酸反應(yīng)生成；
碳酸鈉2-4份；
葡萄糖酸鈉1-3份；
異丙醇4-8份；
非離子型表面活性劑為ae070.5-1份；
乙二胺四乙酸四鈉四水化合物0.1-0.2份；
去離子水48.8-67.4份。
一種水基型金屬防銹劑的制備方法，包括以下步驟：
1)先將二乙醇胺和硼酸按摩爾比1:2.2的比例加入反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，溶劑用量為規(guī)定水量的1/4去離子水，加熱溫度85±2℃，反應(yīng)7-8小時(shí)，合成無(wú)色粘稠狀的二乙醇胺硼酸單酯；將2-胺基苯并噻唑與規(guī)定水量的1/4去離子水進(jìn)行溶解，將2-胺基苯并噻唑溶液緩慢加入容器中，與合成的二乙醇胺硼酸單酯進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)3.5-4.5小時(shí)；降低溫度到40-42℃，再加入葵二酸二甲酯，攪拌0.5-1.5小時(shí)；二乙醇胺硼酸酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯三者的摩爾比為1:1:2；將混合物溫度加熱至82±2℃，在該溫度下恒溫時(shí)間2小時(shí)進(jìn)行攪拌，反應(yīng)催化劑采用重量比為0.2:0.3的氫氧化鉀和甲醇鈉，生成羧酸鹽作為防銹劑單體；
2)將合成的防銹劑單體溫度降至75℃，緩慢加入異丙醇充分?jǐn)嚢杌旌?，然后加入?guī)定水量的1/4的去離子水使各成分溶解，異丙醇作為穩(wěn)定劑；
3)再將剩余的1/4的去離子水加熱至40-45℃，緩慢依次加入碳酸鈉和葡萄糖酸鈉，再加入步驟2)中得到的液體，攪拌使之完全溶解，碳酸鈉調(diào)整混合液的ph值至8-9；
4)最后將上述重量份數(shù)的非離子表面活性劑ae07和乙二胺四乙酸四鈉四水化合物投入到容器中，充分?jǐn)嚢?，靜止陳化不小于1小時(shí)后，包裝入桶即可。
本發(fā)明以冷軋酸洗線(xiàn)為研究對(duì)象，以熱軋酸洗帶鋼實(shí)現(xiàn)單獨(dú)防銹劑庫(kù)存帶鋼30天或與防銹油組合180天的防銹期作為目標(biāo)函數(shù)，建立鋼鐵水基防銹劑的組分及制備方法，實(shí)現(xiàn)熱軋酸洗帶鋼無(wú)銹蝕。
實(shí)施例見(jiàn)表1：
表1：金屬防銹劑實(shí)施例配方(重量份數(shù))
表1中的防銹劑單體是由摩爾比為1:1:2的二乙醇胺硼酸單酯、2-胺基苯并噻唑和葵二酸二甲酯復(fù)配合成，其中的二乙醇胺硼酸單酯是由摩爾比為1:2.2的二乙醇胺和硼酸反應(yīng)生產(chǎn)。
本發(fā)明產(chǎn)品理化性能試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，其完全符合輕工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)qb/t2117-1995《通用水基金屬凈洗劑》、一汽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)q/cam-169-2006《工業(yè)過(guò)程清洗劑和防銹劑》等的要求；并與亞硝酸鹽水基防銹劑進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果完全好于后者。
表2水基金屬防銹劑與亞硝酸鹽型水基防銹劑理化性能試驗(yàn)結(jié)果