一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，由如下質量百分比的組分構成：去離子水20?25%，甲基丙烯酸甲酯8?10%，丙烯酸12?15%，十二硫醇6?9%，鹽酸4?6%，葡萄糖精3?5%，氫氧化鉀溶液2?4%，過硫酸銨2?5%，蘋果汁6?10%，苯并三氮唑2?4%，高鐵酸鉀2?5%，防銹劑10?15%，潤濕劑2?3%，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，以去離子水為分散介質，綠色環保，無污染；不含甲苯、乙苯、二甲苯，低VOC、無甲醛，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、重鉻酸鹽、亞硝酸鈉，成本低，無毒，對皮膚無不良影響，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09CuPT i鋼表面水性防銹劑及其加工工藝
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09CuPTi鋼表面水性防銹劑及其加工工藝。
【背景技術】
[0002]09CuPTi鋼是我國汽車業使用最廣泛的鋼之一，其鋼板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，適于制作汽車面板，為了提高09CuPTi鋼表面的耐蝕性，需要在09CuPTi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不含鉻的防銹劑，特別是水溶性的防銹劑，以亞硝酸鈉水溶液為代表，防銹性能優良，成本低，水溶性好，但是毒性大，遇酸會產生爆炸性氣體，而其他無毒的水溶性的防銹劑工藝過程、質量不穩定，成本高，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09CuPTi鋼表面水性防銹劑及其加工工藝，無毒無污染;能夠保護鋼表面，大幅延長被侵蝕的時間，延長使用壽命，節約成本。
[0004]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:
一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，由如下質量百分比的組分構成:去離子水20-25%，甲基丙烯酸甲酯8-10%，丙烯酸12-15%，十二硫醇6-9%，鹽酸4-6%，葡萄糖精3-5%，氫氧化鉀溶液2-4%，過硫酸銨2-5%，蘋果汁6-10%，苯并三氮唑2-4%，高鐵酸鉀2_5%，防銹劑10_15%，潤濕劑2-3%，消泡劑1-2%。
[0005]本發明所述防銹劑為二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸在溫度55-65°C下混合攪拌15-20分鐘而成，所述二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸的質量比為6-7:3-4。
[0006]本發明所述的潤濕劑為氧化石油脂鋇皂、去離子水在溫度115-125°C、壓力1-
1.6MPa下混合攪拌30-40分鐘而成，所述氧化石油脂鋇皂、去離子水的質量比為1-2:8-9 0
[0007]本發明所述消泡劑為改性硅油消泡劑。
[0008]—種09CuPTi鋼表面水性防銹劑的加工工藝，包括以下步驟:
(I)按質量百分比準備以下組分:去離子水20-25%，甲基丙烯酸甲酯8-10%，丙烯酸12-15%，十二硫醇6-9%，鹽酸4-6%，葡萄糖精3-5%，氫氧化鉀溶液2-4%，過硫酸銨2-5%，蘋果汁6-10%，苯并三氮唑2-4%，高鐵酸鉀2-5%，防銹劑10-15%，潤濕劑2-3%，消泡劑1-2%;
(2 )蘋果汁經過澄清、濃縮到1/5質量，糖度63-66%，過濾備用；
(3)將葡萄糖精、鹽酸與1/2質量的十二硫醇混合攪拌，保持溫度60-70°C反應3-5小時，溫度降至25-30°C備用；
(4)往反應釜內加入剩余1/2質量的十二硫醇、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯與1/2質量的去離子水，升溫至70_80°C攪拌15-20分鐘，攪拌速度150-180轉/分；
(5)往反應釜內加入過硫酸銨，反應70-80分鐘； (6)將步驟(3)后的混合物加入反應釜內，保持溫度50-60°C，時間1-2小時；
(7)往反應釜內加入高鐵酸鉀以及步驟(2)后的混合物，保持溫度80-90°C、壓力850-900Kpa反應3-5小時得到保護液；
(8)將步驟(7)后的保護液、防銹劑、潤濕劑、消泡劑、苯并三氮唑、剩余1/2質量的去離子水放入反應釜，在溫度20-25 °C下攪拌10-20分鐘，攪拌速度600-800轉/分；
(9)加入氫氧化鉀溶液調節PH值達0.8-1;
(10)降溫至10-15°C，從反應釜底部充入氮氣，氮氣充入量8-10升/分鐘，反應30-40分鐘倒出后過濾，溫度升至55-65°C，保溫2-3小時后過濾、密封裝桶。
[0009]作為本發明的一種改進，步驟(10)所述的過濾是用網眼為50_80μπι的不銹鋼過濾網篩過濾。
[0010]本發明的有益效果是:
本發明所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，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，涂刷在表面能夠防銹，本發明以去離子水為分散介質，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，并形成保護膜層，延長鋼鐵表面產生銹跡的時間，在產品配方中排除了鉻酸、重鉻酸鹽或亞硝酸鈉，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，使用時可以刷涂、噴涂、浸凃，常溫或低溫烘烤，干燥迅速，具有顯著的環境效益、經濟效益和社會效益。
[0011]本發明的加工工藝里的步驟(2)-(7)，采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、十二硫醇、鹽酸、葡萄糖精、過硫酸銨、蘋果汁、高鐵酸鉀等原料，采用變化的溫度與壓力，科學配置成一種保護液，涂刷在表面能夠形成保護膜，膜層細密、均勻，能夠使蛋白質凝固，阻止細胞生長，殺菌防腐，抑制金屬腐蝕，單位質量內保護面積大，具有良好的耐蝕性、耐老化性和耐候性，其中耐蝕性為鍍鋅板的4-5倍，在實際使用過程中，涂裝以后8小時內不能沾水，最好在24h以內涂裝面漆，效果更好，保護液與防銹劑(本發明所用的二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸)復合使用，能夠從根本上全面抑制09CuPTi鋼表面氧化，防止產生銹斑，保護09CuPTi鋼表面;而且保護液與潤濕劑(本發明所用的氧化石油脂鋇皂、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09CuPTi鋼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2-3%的潤濕劑可以使潤滑與防銹可以達到平衡，提尚防鎊劑品質。
[0012]本發明所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，使用后能夠在09CuPTi鋼表面形成保護膜，結合力高，耐蝕性強，在材料上采用丙烯酸甲酯、丙烯酸、十二硫醇、過硫酸銨形成主要成膜物質，在高溫高壓下與高鐵酸鉀能夠發生較強的交聯反應，使保護膜的致密性加強，最終提高了水性防銹劑的耐蝕性;加上蘋果汁經過澄清、濃縮，內含有大量的鞣酸，涂在鋼鐵、銅、鋅表面，有很強的防腐蝕功能;所述十二硫醇、非氧化性濃鹽酸、葡萄糖精形成乳化粘合物質，增加對09CuPTi鋼表面的粘附力，大幅延長保護膜被侵蝕的時間，提高09CuPTi鋼表面潤滑防銹效果，而且粘度大，無色，環保、安全、無毒；由于09CuPTi鋼含有銅的成分，在加工過程中加入2-4%的苯并三氮唑，能夠更好的提高水性處理劑的耐水性、耐熱性，提高鋼板使用壽命。
[0013]本發明使用改性硅油消泡劑，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，減少空氣接觸的可能，強化防銹效果。
[0014]本發明的制備方法里的步驟(1)在加工結束前，從反應釜底部對混合液充入氮氣，低溫充氣，然后再升溫到55-65°C，能夠提高水性防銹劑的乳化延伸性能和與多類物質的絡合能力，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09CuPTi鋼的使用壽命，節約成本。
[0015]本發明所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，其性能指標如下:
PH值:0.8-1，
密度(25°C ):1.04-1.12g/cm3，
總酸度:730-770點，
游離酸度:320-335點，
保護膜厚度(um):9-13 附著力:I級彎曲試驗(mm): d 鉛筆硬度(H ):1 沖擊強度(kg/cm): 55。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
本實施例所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，由如下質量百分比的組分構成:去離子水25%，甲基丙烯酸甲酯9%，丙烯酸13%，十二硫醇7%，鹽酸5%，葡萄糖精4%，氫氧化鉀溶液3%，過硫酸銨4%，蘋果汁8%，苯并三氮唑3%，高鐵酸鉀4%，防銹劑12%，潤濕劑2%，改性硅油消泡劑1%。
[0017]本實施例所述防銹劑為二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸在溫度60°C下混合攪拌18分鐘而成，所述二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸的質量比為6.5:3.5。
[0018]本實施例所述的潤濕劑為氧化石油脂鋇皂、去離子水在溫度120°C、壓力1.3MPa下混合攪拌35分鐘而成，所述氧化石油脂鋇皂、去離子水的質量比為1.5:8.5。
[0019]本實施例所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑的加工工藝，包括以下步驟:
(I)按質量百分比準備以下組分:去離子水25%，甲基丙烯酸甲酯9%，丙烯酸13%，十二硫醇7%，鹽酸5%，葡萄糖精4%，氫氧化鉀溶液3%，過硫酸銨4%，蘋果汁8%，苯并三氮唑3%，高鐵酸鉀4%，防銹劑12%，潤濕劑2%，改性硅油消泡劑1%;
(2 )蘋果汁經過澄清、濃縮到1/5質量，糖度64%，過濾備用；
(3)將葡萄糖精、鹽酸與1/2質量的十二硫醇混合攪拌，保持溫度65°C反應4小時，溫度降至28°C備用；
(4)往反應釜內加入剩余1/2質量的十二硫醇、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯與1/2質量的去離子水，升溫至77 °C攪拌18分鐘，攪拌速度166轉/分；
(5 )往反應釜內加入過硫酸銨，反應74分鐘；
(6)將步驟(3)后的混合物加入反應釜內，保持溫度550C，時間1.5小時；
(7)往反應釜內加入高鐵酸鉀以及步驟(2)后的混合物，保持溫度85°C、壓力870Kpa反應4小時得到保護液； (8 )將步驟(7 )后的保護液、防銹劑、潤濕劑、改性硅油消泡劑、苯并三氮唑、剩余1/2質量的去離子水放入反應爸，在溫度23 °C下攪拌16分鐘，攪拌速度680轉/分；
(9)加入氫氧化鉀溶液調節PH值達0.9;
(10)降溫至110C，從反應釜底部充入氮氣，氮氣充入量9升/分鐘，反應33分鐘倒出后過濾，溫度升至62°C，保溫2.5小時后用網眼為60μπι的不銹鋼過濾網篩過濾、密封裝桶。
[0020]使用效果:
在中性鹽霧內腐蝕106小時無銹點，
超過136小時銹斑面積小于5%，
醋酸鉛點滴14分鐘后才出現沉積物，
耐腐蝕時間超過一般亞硝酸鈉水溶液75%。
[0021]實施例2
本實施例所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，由如下質量百分比的組分構成:去離子水25%，甲基丙烯酸甲酯8%，丙烯酸15%，十二硫醇6%，鹽酸6%，葡萄糖精3%，氫氧化鉀溶液4%，過硫酸銨2%，蘋果汁10%，苯并三氮唑2%，高鐵酸鉀5%，防銹劑10%，潤濕劑3%，改性硅油消泡劑1%。
[0022]本實施例所述防銹劑為二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸在溫度65°C下混合攪拌15分鐘而成，所述二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸的質量比為7:3。
[0023]本實施例所述的潤濕劑為氧化石油脂鋇皂、去離子水在溫度125°C、壓力IMPa下混合攪拌40分鐘而成，所述氧化石油脂鋇皂、去離子水的質量比為1:9。
[0024]本實施例所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑的加工工藝，包括以下步驟:
(I)按質量百分比準備以下組分:去離子水25%，甲基丙烯酸甲酯8%，丙烯酸15%，十二硫醇6%，鹽酸6%，葡萄糖精3%，氫氧化鉀溶液4%，過硫酸銨2%，蘋果汁10%，苯并三氮唑2%，高鐵酸鉀5%，防銹劑10%，潤濕劑3%，改性硅油消泡劑1%;
(2 )蘋果汁經過澄清、濃縮到1/5質量，糖度66%，過濾備用；
(3)將葡萄糖精、鹽酸與1/2質量的十二硫醇混合攪拌，保持溫度60°C反應5小時，溫度降至25°C備用；
(4)往反應釜內加入剩余1/2質量的十二硫醇、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯與1/2質量的去離子水，升溫至80°C攪拌15分鐘，攪拌速度180轉/分；
(5)往反應釜內加入過硫酸銨，反應70分鐘；
(6)將步驟(3)后的混合物加入反應釜內，保持溫度60°C，時間I小時；
(7)往反應釜內加入高鐵酸鉀以及步驟(2)后的混合物，保持溫度90°C、壓力850Kpa反應5小時得到保護液；
(8 )將步驟(7 )后的保護液、防銹劑、潤濕劑、改性硅油消泡劑、苯并三氮唑、剩余1/2質量的去離子水放入反應釜，在溫度20°C下攪拌20分鐘，攪拌速度600轉/分；
(9)加入氫氧化鉀溶液調節PH值達I;
(10)降溫至10°C，從反應釜底部充入氮氣，氮氣充入量10升/分鐘，反應30分鐘倒出后過濾，溫度升至65°C，保溫2小時后用網眼為80μπι的不銹鋼過濾網篩過濾、密封裝桶。
[0025]使用效果:
在中性鹽霧內腐蝕102小時無銹點， 超過130小時銹斑面積小于5%，
醋酸鉛點滴14分鐘后才出現沉積物，
耐腐蝕時間超過一般亞硝酸鈉水溶液65%。
[0026]實施例3
本實施例所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，由如下質量百分比的組分構成:去離子水22%，甲基丙烯酸甲酯10%，丙烯酸12%，十二硫醇9%，鹽酸4%，葡萄糖精5%，氫氧化鉀溶液2%，過硫酸銨5%，蘋果汁6%，苯并三氮唑4%，高鐵酸鉀2%，防銹劑15%，潤濕劑2%，改性硅油消泡劑2%。
[0027]本實施例所述防銹劑為二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸在溫度55°C下混合攪拌20分鐘而成，所述二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸的質量比為6:4。
[0028]本實施例所述的潤濕劑為氧化石油脂鋇皂、去離子水在溫度115°C、壓力1.6MPa下混合攪拌30分鐘而成，所述氧化石油脂鋇皂、去離子水的質量比為2:8。
[0029]本實施例所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑的加工工藝，包括以下步驟:
(I)按質量百分比準備以下組分:去離子水22%，甲基丙烯酸甲酯10%，丙烯酸12%，十二硫醇9%，鹽酸4%，葡萄糖精5%，氫氧化鉀溶液2%，過硫酸銨5%，蘋果汁6%，苯并三氮唑4%，高鐵酸鉀2%，防銹劑15%，潤濕劑2%，改性硅油消泡劑2%;
(2 )蘋果汁經過澄清、濃縮到1/5質量，糖度63%，過濾備用；
(3 )將葡萄糖精、鹽酸與1/2質量的十二硫醇混合攪拌，保持溫度70 0C反應3小時，溫度降至30°C備用；
(4)往反應釜內加入剩余1/2質量的十二硫醇、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯與1/2質量的去離子水，升溫至70°C攪拌20分鐘，攪拌速度150轉/分；
(5)往反應釜內加入過硫酸銨，反應80分鐘；
(6)將步驟(3)后的混合物加入反應釜內，保持溫度50°C，時間2小時；
(7)往反應釜內加入高鐵酸鉀以及步驟(2)后的混合物，保持溫度80°C、壓力900Kpa反應3小時得到保護液；
(8 )將步驟(7 )后的保護液、防銹劑、潤濕劑、改性硅油消泡劑、苯并三氮唑、剩余1/2質量的去離子水放入反應釜，在溫度25°C下攪拌10分鐘，攪拌速度800轉/分；
(9)加入氫氧化鉀溶液調節PH值達0.8;
(10)降溫至15°C，從反應釜底部充入氮氣，氮氣充入量8升/分鐘，反應40分鐘倒出后過濾，溫度升至55°C，保溫3小時后用網眼為50μπι的不銹鋼過濾網篩過濾、密封裝桶。
[0030]使用效果:
在中性鹽霧內腐蝕105小時無銹點，
超過140小時銹斑面積小于5%，
醋酸鉛點滴15分鐘后才出現沉積物，
耐腐蝕時間超過一般亞硝酸鈉水溶液80%。
【主權項】
1.一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，其特征在于:由如下質量百分比的組分構成:去離子水20-25%，甲基丙烯酸甲酯8-10%，丙烯酸12-15%，十二硫醇6-9%，鹽酸4-6%，葡萄糖精3-5%，氫氧化鉀溶液2-4%，過硫酸銨2-5%，蘋果汁6-10%，苯并三氮唑2_4%，高鐵酸鉀2_5%，防銹劑10-15%，潤濕劑2-3%，消泡劑1-2%。2.根據權利要求1所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，其特征在于:所述防銹劑為二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸在溫度55-65 °C下混合攪拌15-20分鐘而成，所述二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸的質量比為6-7:3-4。3.根據權利要求1所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，其特征在于:所述潤濕劑為氧化石油脂鋇皂、去離子水在溫度115-125°C、壓力l_1.6MPa下混合攪拌30-40分鐘而成，所述氧化石油脂鋇皂、去離子水的質量比為1-2:8-9。4.根據權利要求1所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑，其特征在于:所述消泡劑為改性硅油消泡劑。5.一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑的加工工藝，其特征在于:包括以下步驟: (I)按質量百分比準備以下組分:去離子水20-25%，甲基丙烯酸甲酯8-10%，丙烯酸12-15%，十二硫醇6-9%，鹽酸4-6%，葡萄糖精3-5%，氫氧化鉀溶液2-4%，過硫酸銨2-5%，蘋果汁6-10%，苯并三氮唑2-4%，高鐵酸鉀2-5%，防銹劑10-15%，潤濕劑2-3%，消泡劑1-2%; (2 )蘋果汁經過澄清、濃縮到1/5質量，糖度63-66%，過濾備用； (3)將葡萄糖精、鹽酸與1/2質量的十二硫醇混合攪拌，保持溫度60-70°C反應3-5小時，溫度降至25-30°C備用； (4)往反應釜內加入剩余1/2質量的十二硫醇、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯與1/2質量的去離子水，升溫至70_80°C攪拌15-20分鐘，攪拌速度150-180轉/分； (5)往反應釜內加入過硫酸銨，反應70-80分鐘； (6)將步驟(3)后的混合物加入反應釜內，保持溫度50-60°C，時間1-2小時； (7)往反應釜內加入高鐵酸鉀以及步驟(2)后的混合物，保持溫度80-90°C、壓力850-900Kpa反應3-5小時得到保護液； (8)將步驟(7)后的保護液、防銹劑、潤濕劑、消泡劑、苯并三氮唑、剩余1/2質量的去離子水放入反應釜，在溫度20-25 °C下攪拌10-20分鐘，攪拌速度600-800轉/分； (9)加入氫氧化鉀溶液調節PH值達0.8-1; (10)降溫至10-15°C，從反應釜底部充入氮氣，氮氣充入量8-10升/分鐘，反應30-40分鐘倒出后過濾，溫度升至55-65°C，保溫2-3小時后過濾、密封裝桶。6.根據權利要求5所述的一種09CuPTi鋼表面水性防銹劑的加工工藝，其特征在于:步驟(10)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】C23C22/50GK106048588SQ201610357955
【公開日】2016年10月26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