一种金属水基防锈剂及其制备方法 【技术领域】
本发明属于防锈剂领域，尤其是一种金属水基防锈剂及其制备方法。
背景技术
在电子、仪表、机械等制造业，金属零部件的清洗是影响产品质量的关键工序，清洗后零部件的防锈问题尤为重要，零部件清洗后须经防锈剂处理以保持其在规定的时间内不产生锈蚀。目前防锈剂多采用亚硝酸盐制备，该种类防锈剂含致癌物质，人体直接接触容易引发皮肤癌，而且在零件表面易残留一些防锈剂形成白色斑点，防锈效果较差。
通过检索，发现了一篇涉及水基防锈剂的专利文献(专利申请号：200610086252.6，名称：水基防锈剂的制备工艺)，是一种非亚硝酸盐型水基防锈剂，将2份三乙烯四胺和5份癸二酸在反应釜中混合，升温至130～150℃，40分钟后，往反应釜中加入3份的三异丙醇胺，均匀搅拌10分钟，制得。该发明的有益效果是：产品中不含对人体有害的亚硝酸盐，不会造成对人体健康的损害。该专利与本发明申请有较大的不同。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种绿色无毒、防锈时间长、防锈效果好的金属水基防锈剂及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种金属水基防锈剂，其组成成分及重量百分比为：
二元酸 1-3％
三乙醇胺 3-4％
一乙醇胺 0.5-1％
合成硼酸酯 5-10％
聚乙二醇 3-10％
杀菌剂 1-3％
苯并三氮唑 0.1-1％
其余加水至100％
而且，所述二元酸为防锈剂常用二元酸。
而且，所述杀菌剂为三嗪类杀菌剂。
一种金属水基防锈剂的制备方法，制备的步骤如下：
(1)将适量水加入反应釜A中，升温至35-50℃，加入反应量的二元酸混合，然后再加入反应量的三乙醇胺和一乙醇胺搅拌，保持反应温度40-42℃反应3.5-5小时，最后加入反应量的苯并三氮唑并充分搅拌，形成混合液a；
(2)在反应釜B中加入反应量的聚乙二醇和步骤(1)剩余的水，在搅拌下加入反应量的合成硼酸酯，混合充分，温度20-80℃反应35-50分钟，形成混合液b；
(3)将反应釜A中的混合液a加入到反应釜B中与混合液b进行反应，搅拌0.8-1.2小时，保持温度0-80℃；
(4)再向反应釜B中加入反应量的杀菌剂，混合搅拌25-35分钟后即成为金属水剂防锈剂。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的作用机理简单科学，通过各组分的协同作用使防锈效果均达到最佳，本防锈剂中含杀菌剂，能够有效防止防锈剂在储存和工作过程中发生腐败；同时本防锈剂的聚乙二醇协助成膜，使防锈剂具有较好的斥水作用，有效提高防锈能力。
2、本防锈剂与金属有很强的吸附作用，能够将剩余的含水油污置换脱离金属表面，在金属表面形成均匀、牢固、洁净、美观且没有油渍和白斑的憎水保护膜，有效排斥水及油污，经本防锈剂处理后的金属零部件表面清洁、无油污残留，可直接用于装配或包装。
3、本防锈剂是弱碱性防锈剂，不含亚硝酸盐，使用方便、安全、环保、无毒、经济(使用浓度为2-5％)，使用方法简单，可喷淋或浸泡使用，能够显著提高零部件防锈工序的工作效率。
4、本发明涉及的制备方法简单，且所用原料来源广泛，获取容易，使用量少，非常适用于大规模的工艺生产。
【具体实施方式】
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例1：
本发明实施例的原料均为市售原料。
一种金属水基防锈剂的组成成分为(以1000g水基防锈剂为例)：
二元酸： 含量 98.5％ 配比 15g
三乙醇胺： 含量 98％ 配比 35g
一乙醇胺： 含量 99％ 配比 10g
合成硼酸酯： 含量 70％ 配比 100g
聚乙二醇： 含量 95％ 配比 70g
三嗪类杀菌剂：含量 90％ 配比 10g
苯并三氮唑 含量 98％ 配比 1g
水： 配比 759g
一种金属水基防锈剂的制备方法的步骤如下：
(1)将适量水加入反应釜A中，升温至40℃，然后加入二元酸混合，再加入三乙醇胺和一乙醇胺搅拌均匀，保持温度40-42℃反应4小时，再加入苯并三氮唑充分搅拌，形成混合液a；
(2)在反应釜B中加入聚乙二醇和步骤(1)剩余的水在搅拌下加入合成硼酸酯，混合充分，温度低于80℃反应40分钟，形成混合液b；
(3)将反应釜A中的混合液a加入到反应釜B中与混合液b进行反应，搅拌1小时，保持温度80℃以下；
(4)再向反应釜B中加入杀菌剂，进行搅拌混合，搅拌30分钟后即成为金属水基防锈剂。
实施例2：
一种金属水基防锈剂的组成成分为(以1000g水基防锈剂为例)：
二元酸： 含量 98.5％ 配比 12g
三乙醇胺： 含量 98％ 配比 38g
一乙醇胺： 含量 99％ 配比 6g
合成硼酸酯： 含量 70％ 配比 74g
聚乙二醇： 含量 95％ 配比 80g
三嗪类杀菌剂：含量 90％ 配比 20g
苯并三氮唑 含量 98％ 配比 1g
水： 配比 769g
其制备方法的步骤同于实施例1。
本发明的作用机理：
首先是有机酸与三乙醇胺和一乙醇胺反应，生成一种水基防锈剂本体，加入的合成硼酸酯提供稳定PH值并与防锈剂起到协同防锈的作用，杀菌剂使防锈剂工作液不发生腐败并抑制细菌的滋生。在生产水基防锈剂中加入过量的三乙醇胺，此三乙醇胺起到清洗和防锈双重作用，聚乙二醇起到协助成膜的作用并使防锈剂具有斥水的作用，通过以上的作用机理使防锈效果达到最佳。
本防锈剂应用实例1：
液槽中按8％的浓度加入实施例1或实施例2的防锈剂与水的混合液，温度30℃，将清洗后的金属零件浸泡在混合液中3分钟，然后用热风吹干。
结论：防锈处理后工件光亮如新，无白色残留物，将处理过的零件置于库房内，30天没有出现锈蚀，无白色残留物析出。
本防锈剂应用实例2：
将清洗后的零件用浓度5％的实施例1或实施例2的防锈剂与水的混合液在高压喷淋下进行处理，温度35℃，喷淋3分钟，然后用热风吹干。
结论：防锈处理后工件光亮如新，无白色残留物。将处理过的零件置于库房内，20天后没有出现锈蚀，无白色残留物析出。
本金属水基防锈剂质量标准：
外观：淡黄色透明液体
密度：1.038-1.042(g/100ml)
PH：3％9.2-9.6
防锈性3％(温度35℃湿度：90％)：大于10天
工件：洗后无白色斑点
使用浓度：3-10％
喷淋或浸泡时间：2-3分钟
使用温度：常温-70℃。