一种40Cr钢表面防锈剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种40Cr钢表面防锈剂，由如下质量百分比的组分构成：石油磺酸钡10‑14%，80#微晶蜡4‑7%，工业蓖麻油59%，水性丙烯酸树脂11‑14%，煤焦油脑3‑4%，96%浓盐酸2‑3%，交联聚乙烯吡咯烷酮1‑3%，润湿剂1‑2%，消泡剂1‑2%，本发明专利技术选料精良，采用科学的加工方法，解决了以往钢铁表面会腐蚀的问题，有利于防锈操作，本发明专利技术以工业蓖麻油为分散介质，绿色环保，无污染；不含甲苯、乙苯、二甲苯，低VOC、无甲醛，重金属含量低于国家强制标准，无刺激性气味，可以防止钢铁表面腐蚀、气蚀及结垢，形成保护层，延长钢铁表面产生锈迹的时间，在配方中排除了铬酸或重铬酸盐，成本低，无毒，对皮肤无不良影响，而且施工性能优良，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁表面处理剂
，具体涉及一种40Cr钢表面防锈剂及其制备方法。
技术介绍
40Cr钢是我国机械制造业使用最广泛的钢之一，调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性，适于制作模具，为了提高40Cr钢表面的耐蚀性，需要在40Cr钢表面进行防锈处理，而目前我国的大部分防锈工艺多采用铬酸或重铬酸盐溶液处理，原料里含有六价铬和三价铬，对人体健康及环境造成严重危害，针对上述缺陷研发的各种防锈剂工艺过程、质量不稳定，自愈性能不高，达不到客户需求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种40Cr钢表面防锈剂，能够保护钢表面，大幅延长被侵蚀的时间，延长钢铁的使用寿命，节约成本。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种40Cr钢表面防锈剂，其特征在于：由如下质量百分比的组分构成：石油磺酸钡10-14%，80#微晶蜡4-7%，工业蓖麻油59%，水性丙烯酸树脂11-14%，煤焦油脑3-4%，96%浓盐酸2-3%，交联聚乙烯吡咯烷酮1-3%，润湿剂1-2%，消泡剂1-2%。本专利技术所述的润湿剂为氧化石蜡皂、羊毛脂镁皂、去离子水在温度100-105℃、压力0.25-0.35MPa下混合搅拌而成，所述氧化石蜡皂、羊毛脂镁皂、去离子水的质量百分比为25-30%、30-40%、35-40%。本专利技术所述消泡剂为有机硅消泡剂。本专利技术所述的一种40Cr钢表面防锈剂的制备方法，包括以下步骤：（1）按质量百分比准备以下组分：石油磺酸钡10-14%，80#微晶蜡4-7%，工业蓖麻油59%，水性丙烯酸树脂11-14%，煤焦油脑3-4%，96%浓盐酸2-3%，交联聚乙烯吡咯烷酮1-3%，润湿剂1-2%，消泡剂1-2%；（2）将煤焦油脑投入磺化釜中，升温至110-125℃，在40-50转/分搅拌5-10分钟；（3）在搅拌后加入96%浓盐酸，在温度60-65℃下反应40-50分钟；（4）升温至80-90℃，加入一半工业蓖麻油以及水性丙烯酸树脂，在压力215-240KPa搅拌10-15分钟，搅拌速度240-250转/分；（5）降温至在70±5℃，将混合液倒入缩合釜；（6）在温度50-55℃往缩合釜里加入交联聚乙烯吡咯烷酮，升温至80-90℃反应1-2h，得黑色溶液；（7）将步骤（6）后的黑色溶液、石油磺酸钡、80#微晶蜡、剩余一半工业蓖麻油放入反应釜，在温度120-125℃、压力630-650Kpa搅拌15-20分钟，搅拌速度200-220转/分；（8）降温至65-70℃，从反应釜底部充入氧气，氧气充入量3-4升/分钟，反应2-3小时倒出后过滤，温度降至20-25℃，密封装桶。作为本专利技术的一种改进，步骤（8）所述的过滤是用网眼为50-80μm的不锈钢过滤网筛过滤。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种40Cr钢表面防锈剂，选料精良，采用科学的加工方法，解决了以往钢铁表面会腐蚀的问题，有利于防锈涂装操作，本专利技术以工业蓖麻油为分散介质，绿色环保，无污染；不含甲苯、乙苯、二甲苯等苯系物，低VOC、无甲醛，重金属含量低于国家强制标准，无刺激性气味，对人体无毒害，可以防止钢铁表面腐蚀、气蚀及结垢，并形成保护层，延长钢铁表面产生锈迹的时间，在产品配方中排除了铬酸或重铬酸盐，绿色环保，成本低，无毒，对皮肤无不良影响，而且施工性能优良，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。本专利技术的制备方法里的步骤（2）-（6），采用煤焦油脑、96%浓盐酸、工业蓖麻油、水性丙烯酸树脂、交联聚乙烯吡咯烷酮科学配置成一种黑色溶液，能够使蛋白质凝固，阻止细胞生长，杀菌防腐，形成保护膜，抑制金属腐蚀，单位质量内保护面积大，在实际使用过程中，能够从根本上全面压制40Cr钢表面氧化，产生锈斑，保护40Cr钢表面；而且黑色溶液与润湿剂（本专利技术所用的氧化石蜡皂、羊毛脂镁皂、去离子水复合溶液）复合使用，能够增加黏温特性和水溶性，涂刷到40Cr钢铁表面可以提高润滑防锈效果，抗静电，乳化力提高，试验证实加入质量百分比为在1-2%的润湿剂可以使润滑与防锈可以达到平衡，提高防锈剂品质。本专利技术所述的一种40Cr钢表面防锈剂，使用后能够在40Cr钢表面形成保护膜，结合力高，耐蚀性强，在材料上采用水性丙烯酸树脂为主要成膜物质，在高温高压下与有机硅能够发生较强的交联反应，使保护膜的致密性加强，最终提高了防锈剂的耐蚀性，在加工过程中加入4-7%的80#微晶蜡，在温度120-125℃、压力630-650Kpa搅拌，能够提高防锈剂的耐水性、耐热性，使膜层更加致密、均匀。本专利技术所述的有机硅不仅能够与水性丙烯酸树脂发生交联反应，提高耐蚀性，而且能够作为消泡剂，表面张力低，1-2%的重量百分比即能达到很强的破泡和抑泡作用，强化防锈效果。本专利技术的制备方法里的步骤（8）在温度65-70℃的条件下，从反应釜底部对混合液充入氧气，与交联聚乙烯吡咯烷酮配合，具有很强的膨胀性能和与多类物质的络合能力，能够增加防锈剂的内聚力，提高溶液的表面张力，扩大保护范围，延长40Cr钢的使用寿命，节约成本，本专利技术用交联聚乙烯吡咯烷酮代替甲醛水，环保、安全、无毒。本专利技术的制备方法里的步骤（3）结束后可以取样测试，如果完全溶于水则证明完全磺化，保证黑色溶液的品质，使最终成品符合要求。本专利技术所述的一种40Cr钢表面防锈剂，其性能指标如下：pH值：0.8-1.2，密度(25℃)：1.84-1.87g/cm3，总酸度：830-880点，游离酸度：380-390点，保护膜厚度（um）：5-10附着力：1级弯曲试验（mm）：≤2铅笔硬度（ H ）：1冲击强度（kg／cm）：34。具体实施方式实施例1本实施例所述的一种40Cr钢表面防锈剂，由如下质量百分比的组分构成：石油磺酸钡12%，80#微晶蜡6%，工业蓖麻油59%，水性丙烯酸树脂12%，煤焦油脑3%，96%浓盐酸3%，交联聚乙烯吡咯烷酮3%，润湿剂1%，有机硅消泡剂1%。所述的润湿剂为氧化石蜡皂、羊毛脂镁皂、去离子水在温度102℃、压力0.3MPa下混合搅拌而成，所述氧化石蜡皂、羊毛脂镁皂、去离子水的质量百分比为28%、35%、37%。本实施例所述的一种40Cr钢表面防锈剂的制备方法，包括以下步骤：（1）按质量百分比准备以下组分：石油磺酸钡12%，80#微晶蜡6%，工业蓖麻油59%，水性丙烯酸树脂12%，煤焦油脑3%，96%浓盐酸3%，交联聚乙烯吡咯烷酮3%，润湿剂1%，有机硅消泡剂1%；（2）将煤焦油脑投入磺化釜中，升温至118℃，在45转/分搅拌8分钟；（3）在搅拌后加入96%浓盐酸，在温度63℃下反应45分钟；（4）升温至85℃，加入一半工业蓖麻油以及水性丙烯酸树脂，在压力225KPa搅拌14分钟，搅拌速度245转/分；（5）降温至在70℃，将混合液倒入缩合釜；（6）在温度53℃往缩合釜里加入交联聚乙烯吡咯烷酮，升温至85℃反应1.5h，得黑色溶液；（7）将步骤（6）后的黑色溶液、石油磺酸钡、80#微晶蜡、剩余一半工业蓖麻油放入反应釜，在温度122℃、压力640Kpa搅拌18分钟，搅拌速度210转/分；（8）降温至68℃，从反应釜底部充入氧气，氧气充入量3升/分钟，反应2小时倒出后用网眼为80μm的不锈钢过滤网过滤，温度降至2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种40Cr钢表面防锈剂，其特征在于：由如下质量百分比的组分构成：石油磺酸钡10‑14%，80#微晶蜡4‑7%，工业蓖麻油59%，水性丙烯酸树脂11‑14%，煤焦油脑3‑4%，96%浓盐酸2‑3%，交联聚乙烯吡咯烷酮1‑3%，润湿剂1‑2%，消泡剂1‑2%。

【技术特征摘要】
1.一种40Cr钢表面防锈剂，其特征在于：由如下质量百分比的组分构成：石油磺酸钡10-14%，80#微晶蜡4-7%，工业蓖麻油59%，水性丙烯酸树脂11-14%，煤焦油脑3-4%，96%浓盐酸2-3%，交联聚乙烯吡咯烷酮1-3%，润湿剂1-2%，消泡剂1-2%。2.根据权利要求1所述的一种40Cr钢表面防锈剂，其特征在于：所述润湿剂为氧化石蜡皂、羊毛脂镁皂、去离子水在温度100-105℃、压力0.25-0.35MPa下混合搅拌而成，所述氧化石蜡皂、羊毛脂镁皂、去离子水的质量百分比为25-30%、30-40%、35-40%。3.根据权利要求1所述的一种40Cr钢表面防锈剂，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂。4.一种40Cr钢表面防锈剂的制备方法，包括以下步骤：（1）按质量百分比准备以下组分：石油磺酸钡10-14%，80#微晶蜡4-7%，工业蓖麻油59%，水性丙烯酸树脂11-14%，煤焦油脑3-4%，96%浓盐酸2-3%，交联聚乙烯吡咯烷酮1-3%，润湿剂1-2%，消泡剂1-2%；（2）将煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王和山，朱建林，王和东，
申请(专利权)人：安徽开林新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34