一種40Cr鋼表面防銹劑及其制備方法

　　【專利摘要】本發明公開了一種40Cr鋼表面防銹劑，由如下質量百分比的組分構成：石油磺酸鋇10?14%，80#微晶蠟4?7%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂11?14%，煤焦油腦3?4%，96%濃鹽酸2?3%，交聯聚乙烯吡咯烷酮1?3%，潤濕劑1?2%，消泡劑1?2%，本發明選料精良，采用科學的加工方法，解決了以往鋼鐵表面會腐蝕的問題，有利于防銹操作，本發明以工業蓖麻油為分散介質，綠色環保，無污染；不含甲苯、乙苯、二甲苯，低VOC、無甲醛，重金屬含量低于國家強制標準，無刺激性氣味，可以防止鋼鐵表面腐蝕、氣蝕及結垢，形成保護層，延長鋼鐵表面產生銹跡的時間，在配方中排除了鉻酸或重鉻酸鹽，成本低，無毒，對皮膚無不良影響，而且施工性能優良，具有顯著的環境效益、經濟效益和社會效益。

　　【專利說明】

　　一種40Gr鋼表面防銹劑及其制備方法

　　技術領域

　　[0001]本發明屬于鋼鐵表面處理劑技術領域，具體涉及一種40Cr鋼表面防銹劑及其制備方法。

　　【背景技術】

　　[0002]40Cr鋼是我國機械制造業使用最廣泛的鋼之一，調質處理后具有良好的綜合力學性能，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鋼表面進行防銹處理，而目前我國的大部分防銹工藝多采用鉻酸或重鉻酸鹽溶液處理，原料里含有六價鉻和三價鉻，對人體健康及環境造成嚴重危害，針對上述缺陷研發的各種防銹劑工藝過程、質量不穩定，自愈性能不高，達不到客戶需求。

　　【發明內容】

　　[0003]為解決上述問題，本發明公開了一種40Cr鋼表面防銹劑，能夠保護鋼表面，大幅延長被侵蝕的時間，延長鋼鐵的使用壽命，節約成本。

　　[0004]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:

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

　　[0005]本發明所述的潤濕劑為氧化石蠟皂、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、去離子水的質量百分比為25-30%、30-40%、35-40%。

　　[0006]本發明所述消泡劑為有機硅消泡劑。

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

　　(1)按質量百分比準備以下組分:石油磺酸鋇10-14%，80#微晶蠟4-7%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂11-14%，煤焦油腦3-4%，96%濃鹽酸2-3%，交聯聚乙烯吡咯烷酮1_3%，潤濕劑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/分攪拌5-10分鐘；

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

　　(4)升溫至80-90°C，加入一半工業蓖麻油以及水性丙烯酸樹脂，在壓力215-240KPa攪拌10-15分鐘，攪拌速度240-250轉/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聚乙烯吡咯烷酮，升溫至80-90°C反應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、剩余一半工業蓖麻油放入反應釜，在溫度120-125 °C、壓力630-650Kpa攪拌15_20分鐘，攪拌速度200-220轉/分；

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

　　[0008]作為本發明的一種改進，步驟(8)所述的過濾是用網眼為50_80μπι的不銹鋼過濾網篩過濾。

　　[0009]本發明的有益效果是:

　　本發明所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，選料精良，采用科學的加工方法，解決了以往鋼鐵表面會腐蝕的問題，有利于防銹涂裝操作，本發明以工業蓖麻油為分散介質，綠色環保，無污染;不含甲苯、乙苯、二甲苯等苯系物，低V0C、無甲醛，重金屬含量低于國家強制標準，無刺激性氣味，對人體無毒害，可以防止鋼鐵表面腐蝕、氣蝕及結垢，并形成保護層，延長鋼鐵表面產生銹跡的時間，在產品配方中排除了鉻酸或重鉻酸鹽，綠色環保，成本低，無毒，對皮膚無不良影響，而且施工性能優良，具有顯著的環境效益、經濟效益和社會效益。

　　[0010]本發明的制備方法里的步驟(2)-(6)，采用煤焦油腦、96%濃鹽酸、工業蓖麻油、水性丙烯酸樹脂、交聯聚乙烯吡咯烷酮科學配置成一種黑色溶液，能夠使蛋白質凝固，阻止細胞生長，殺菌防腐，形成保護膜，抑制金屬腐蝕，單位質量內保護面積大，在實際使用過程中，能夠從根本上全面壓制40Cr鋼表面氧化，產生銹斑，保護40Cr鋼表面;而且黑色溶液與潤濕劑(本發明所用的氧化石蠟皂、羊毛脂鎂皂、去離子水復合溶液)復合使用，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滑防銹效果，抗靜電，乳化力提高，試驗證實加入質量百分比為在1-2%的潤濕劑可以使潤滑與防銹可以達到平衡，提高防銹劑品質。

　　[0011]本發明所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，使用后能夠在40Cr鋼表面形成保護膜，結合力高，耐蝕性強，在材料上采用水性丙烯酸樹脂為主要成膜物質，在高溫高壓下與有機硅能夠發生較強的交聯反應，使保護膜的致密性加強，最終提高了防銹劑的耐蝕性，在加工過程中加入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]本發明所述的有機硅不僅能夠與水性丙烯酸樹脂發生交聯反應，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到很強的破泡和抑泡作用，強化防銹效果。

　　[0013]本發明的制備方法里的步驟(8)在溫度65-70V的條件下，從反應釜底部對混合液充入氧氣，與交聯聚乙烯吡咯烷酮配合，具有很強的膨脹性能和與多類物質的絡合能力，能夠增加防銹劑的內聚力，提高溶液的表面張力，擴大保護范圍，延長40Cr鋼的使用壽命，節約成本，本發明用交聯聚乙烯吡咯烷酮代替甲醛水，環保、安全、無毒。

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

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

　　密度(25°C):1.84-1.87g/cm3，

　　總酸度:830-880點，

　　游離酸度:380-390點，

　　保護膜厚度(um):5-10 附著力:I級彎曲試驗(mm): d 鉛筆硬度(H ):1 沖擊強度(kg/cm): 34。

　　【具體實施方式】

　　[0016]實施例1

　　本實施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，由如下質量百分比的組分構成:石油磺酸鋇12%，8(M微晶蠟6%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂12%，煤焦油腦3%，96%濃鹽酸3%，交聯聚乙烯吡咯烷酮3%，潤濕劑1%，有機硅消泡劑1%。

　　[0017]所述的潤濕劑為氧化石蠟皂、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、去離子水的質量百分比為28%、35%、37%。

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

　　(1)按質量百分比準備以下組分:石油磺酸鋇12%，80#微晶蠟6%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂12%，煤焦油腦3%，96%濃鹽酸3%，交聯聚乙烯吡咯烷酮3%，潤濕劑1%，有機硅消泡劑1%;

　　(2)將煤焦油腦投入磺化釜中，升溫至118°C，在45轉/分攪拌8分鐘；

　　(3)在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度63°C下反應45分鐘；

　　(4)升溫至85°C，加入一半工業蓖麻油以及水性丙烯酸樹脂，在壓力225KPa攪拌14分鐘，攪拌速度245轉/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聚乙烯吡咯烷酮，升溫至85°C反應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、剩余一半工業蓖麻油放入反應釜，在溫度122°C、壓力640Kpa攪拌18分鐘，攪拌速度210轉/分；

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

　　[0019]使用效果:在中性鹽霧內腐蝕86小時無銹點，超過110小時銹斑面積小于5%，醋酸鉛點滴14分鐘后才出現沉積物，耐腐蝕性超過一般無鉻處理劑60%。

　　[0020]實施例2

　　本實施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，由如下質量百分比的組分構成:石油磺酸鋇10%，8(M微晶蠟7%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂14%，煤焦油腦3%，96%濃鹽酸3%，交聯聚乙烯吡咯烷酮1%，潤濕劑2%，有機硅消泡劑1%。

　　[0021]所述的潤濕劑為氧化石蠟皂、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、去離子水的質量百分比為30%、30%、40%。

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

　　(1)按質量百分比準備以下組分:石油磺酸鋇10%，80#微晶蠟7%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂14%，煤焦油腦3%，96%濃鹽酸3%，交聯聚乙烯吡咯烷酮1%，潤濕劑2%，有機硅消泡劑1%;

　　(2)將煤焦油腦投入磺化釜中，升溫至110°C，在50轉/分攪拌5分鐘； (3)在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度65°C下反應40分鐘；

　　(4)升溫至90°C，加入一半工業蓖麻油以及水性丙烯酸樹脂，在壓力215KPa攪拌15分鐘，攪拌速度240轉/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聚乙烯吡咯烷酮，升溫至90°C反應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、剩余一半工業蓖麻油放入反應釜，在溫度125°C、壓力630Kpa攪拌20分鐘，攪拌速度200轉/分；

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

　　[0023]使用效果:在中性鹽霧內腐蝕88小時無銹點，超過110小時銹斑面積小于5%，醋酸鉛點滴12分鐘后才出現沉積物，耐腐蝕性超過一般無鉻處理劑50%。

　　[0024]實施例3

　　本實施例所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，由如下質量百分比的組分構成:石油磺酸鋇14%，8(M微晶蠟4%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂11%，煤焦油腦4%，96%濃鹽酸2%，交聯聚乙烯吡咯烷酮3%，潤濕劑1%，有機硅消泡劑2%。

　　[0025]所述的潤濕劑為氧化石蠟皂、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、去離子水的質量百分比為25%、40%、35%。

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

　　(1)按質量百分比準備以下組分:石油磺酸鋇14%，80#微晶蠟4%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂11%，煤焦油腦4%，96%濃鹽酸2%，交聯聚乙烯吡咯烷酮3%，潤濕劑1%，有機硅消泡劑2%;

　　(2)將煤焦油腦投入磺化釜中，升溫至125°C，在40轉/分攪拌10分鐘；

　　(3)在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度60°C下反應50分鐘；

　　(4)升溫至80°C，加入一半工業蓖麻油以及水性丙烯酸樹脂，在壓力240KPa攪拌10分鐘，攪拌速度250轉/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聚乙烯吡咯烷酮，升溫至80°C反應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、剩余一半工業蓖麻油放入反應釜，在溫度120°C、壓力650Kpa攪拌15分鐘，攪拌速度220轉/分；

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

　　[0027]使用效果:在中性鹽霧內腐蝕90小時無銹點，超過115小時銹斑面積小于5%，醋酸鉛點滴14分鐘后才出現沉積物，耐腐蝕性超過一般無鉻處理劑60%。

　　【主權項】

　　1.一種40Cr鋼表面防銹劑，其特征在于:由如下質量百分比的組分構成:石油磺酸鋇10-14%，80#微晶蠟4-7%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂11-14%，煤焦油腦3-4%，96%濃鹽酸2-3%，交聯聚乙烯吡咯烷酮1-3%，潤濕劑1-2%，消泡劑1-2%。2.根據權利要求1所述的一種40Cr鋼表面防銹劑，其特征在于:所述潤濕劑為氧化石蠟皂、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、去離子水的質量百分比為25-30%、30-40%、35-40%。3.根據權利要求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)按質量百分比準備以下組分:石油磺酸鋇10-14%，80#微晶蠟4-7%，工業蓖麻油59%，水性丙烯酸樹脂11-14%，煤焦油腦3-4%，96%濃鹽酸2-3%，交聯聚乙烯吡咯烷酮1_3%，潤濕劑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/分攪拌5-10分鐘； (3 )在攪拌后加入96%濃鹽酸，在溫度60-65 0C下反應40-50分鐘； (4)升溫至80-90°C，加入一半工業蓖麻油以及水性丙烯酸樹脂，在壓力215-240KPa攪拌10-15分鐘，攪拌速度240-250轉/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聚乙烯吡咯烷酮，升溫至80-90°C反應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、剩余一半工業蓖麻油放入反應釜，在溫度120-125 °C、壓力630-650Kpa攪拌15_20分鐘，攪拌速度200-220轉/分； (8)降溫至65-70°C，從反應釜底部充入氧氣，氧氣充入量3-4升/分鐘，反應2-3小時倒出后過濾，溫度降至20-25°C，密封裝桶。5.根據權利要求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)所述的過濾是用網眼為50-80μπι的不銹鋼過濾網篩過濾。

　　【文檔編號】C09D133/00GK106010242SQ201610361780

　　【公開日】2016年10月12日

　　【申請日】2016年5月26日

　　【發明人】王和山, 朱建林, 王和東

　　【申請人】安徽開林新材料股份有限公司