本發(fā)明涉及防銹液技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種微乳轉(zhuǎn)化型金屬防銹液。
背景技術(shù)：
金屬的銹蝕是生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題，金屬生銹不僅使金屬工件本身在外形、色澤以及機(jī)械性能等方面受到破壞，而且使得產(chǎn)品的質(zhì)量下降，特別嚴(yán)重的還會使產(chǎn)品報廢，2011年我國gdp為7.43萬億美元，而因銹蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2200～3700億美元，約占全國gdp總值的3％～5％。為了減緩鋼鐵的銹蝕，將銹蝕造成的損失降到最低限度，人們采取了很多防銹蝕措施，其中防銹液的使用則是應(yīng)用較廣、效果較明顯的一種。防銹液是一種超級高效的合成滲透劑，它能在金屬表面形成一層薄膜，防止金屬銹蝕。根據(jù)組分的不同，防銹液分為油基防銹液和水基防銹液。水基防銹液是由水溶性防銹劑、水溶性助劑、緩蝕劑和水等組成。水基防銹液是在水溶液中加入一定量的防銹劑，以阻止化學(xué)或電化學(xué)作用的發(fā)生，生成不溶性鈍化膜層或反應(yīng)膜層起防銹作用。但這類防銹液涂于金屬表面后，液膜易流淌，水分揮發(fā)后，還會在金屬表面形成一層白霜，失去應(yīng)有的防銹效果，防銹性能達(dá)不到防銹油的效果。并且，傳統(tǒng)的水基防銹液多含有亞硝酸鹽、重鉻酸鹽等成分，眾所周知，亞硝酸鹽類為致癌物質(zhì)，對操作者的健康有危害，同時重鉻酸鹽成分因含有鉻等重金屬，對環(huán)境有害，也影響了金屬的性能與質(zhì)量。因此，開發(fā)新型綠色環(huán)保型金屬防銹液已是當(dāng)務(wù)之急。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有上述技術(shù)的缺陷，通過刻苦鉆研，并經(jīng)反復(fù)試驗，研制出一種綠色環(huán)保無鉻金屬鈍化液，并有效地克服了上述缺陷。
本發(fā)明提供一種微乳轉(zhuǎn)化型金屬防銹液，按重量份計，其制備原料包括：
去離子水100份、吐溫205-10份、碳酸鈉2-10份、異丙醇5-10份、正丁醇1-10份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5501-5份、硅酸鈉1-5份、聚乙二醇1-5份、葡萄糖0.1-0.5份、草酸1-10份、乙醇1-5份以及3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸1-5份。
在優(yōu)選方案中，所述的微乳轉(zhuǎn)化型金屬防銹液，按重量份計，其制備原料包括：去離子水100份、吐溫207-9份、碳酸鈉3-7份、異丙醇7-9份、正丁醇3-7份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5502-4份、硅酸鈉2-4份、聚乙二醇2-4份、葡萄糖0.2-0.4份、草酸2-8份、乙醇2-4份以及3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸2-4份。
在更優(yōu)選方案中，所述的微乳轉(zhuǎn)化型金屬防銹液，按重量份計，其制備原料包括：去離子水100份、吐溫208份、碳酸鈉4份、異丙醇8份、正丁醇4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5503份、硅酸鈉3份、聚乙二醇3份、葡萄糖0.3份、草酸5份、乙醇3份以及3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸3份。
在優(yōu)選方案中，所述的微乳轉(zhuǎn)化型金屬防銹液，按重量份計，其制備原料還包括：0.1-1重量份的硅烷修飾磺化聚磷腈。
在更優(yōu)選方案中，所述的微乳轉(zhuǎn)化型金屬防銹液，按重量份計，其制備原料還包括：0.3重量份的硅烷修飾磺化聚磷腈。
在一種方案中，所述硅烷修飾磺化聚磷腈的制備方法為：
在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶聯(lián)劑kh-5600.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫50℃反應(yīng)4h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到硅烷修飾磺化聚磷腈。
本發(fā)明還提供一種微乳轉(zhuǎn)化型金屬防銹液的制備方法，包括以下步驟：將所述的原料組分加入攪拌機(jī)中，在50℃下攪拌均勻后得到。
在優(yōu)選方案中，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為1300-2000r/min，攪拌時間為70-90min。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果：通過添加硅烷偶聯(lián)劑、2-氯-4,5-二氫-1h-咪唑磺酸鹽以及硅烷磺化聚磷腈提高防銹和耐腐蝕效果。
具體實施方式
原料
實施例1
按重量份，將去離子水100份、吐溫205份、碳酸鈉2份、異丙醇5份、正丁醇1份、硅酸鈉1份、聚乙二醇1份、葡萄糖0.1份、草酸1份、乙醇1份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃。
實施例2
按重量份，將去離子水100份、吐溫205份、碳酸鈉2份、異丙醇5份、正丁醇1份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5501份、硅酸鈉1份、聚乙二醇1份、葡萄糖0.1份、草酸1份、乙醇1份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃。
實施例3
按重量份，將去離子水100份、吐溫205份、碳酸鈉2份、異丙醇5份、正丁醇1份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5501份、硅酸鈉1份、聚乙二醇1份、葡萄糖0.1份、草酸1份、乙醇1份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸1份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃。
實施例4
按重量份，將去離子水100份、吐溫2010份、碳酸鈉10份、異丙醇10份、正丁醇10份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5505份、硅酸鈉5份、聚乙二醇5份、葡萄糖0.5份、草酸10份、乙醇5份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸5份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃。
實施例5
按重量份，將去離子水100份、吐溫207份、碳酸鈉3份、異丙醇7份、正丁醇3份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5502份、硅酸鈉2份、聚乙二醇2份、葡萄糖0.2份、草酸2份、乙醇2份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸2份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃。
實施例6
按重量份，將去離子水100份、吐溫208份、碳酸鈉4份、異丙醇8份、正丁醇4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5503份、硅酸鈉3份、聚乙二醇3份、葡萄糖0.3份、草酸5份、乙醇3份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸3份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃。
實施例7
按重量份，將去離子水100份、吐溫208份、碳酸鈉4份、異丙醇8份、正丁醇4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5503份、硅酸鈉3份、聚乙二醇3份、葡萄糖0.3份、草酸5份、乙醇3份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸3份以及硅烷修飾磺化聚磷腈0.1份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃；
所述硅烷修飾磺化聚磷腈的制備方法為：
在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶聯(lián)劑kh-5600.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫50℃反應(yīng)4h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到硅烷修飾磺化聚磷腈。
實施例8
按重量份，將去離子水100份、吐溫208份、碳酸鈉4份、異丙醇8份、正丁醇4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5503份、硅酸鈉3份、聚乙二醇3份、葡萄糖0.3份、草酸5份、乙醇3份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸3份以及硅烷修飾磺化聚磷腈1份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃；
所述硅烷修飾磺化聚磷腈的制備方法為：
在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶聯(lián)劑kh-5600.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫50℃反應(yīng)4h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到硅烷修飾磺化聚磷腈。
實施例9
按重量份，將去離子水100份、吐溫208份、碳酸鈉4份、異丙醇8份、正丁醇4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5503份、硅酸鈉3份、聚乙二醇3份、葡萄糖0.3份、草酸5份、乙醇3份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸3份以及硅烷修飾磺化聚磷腈0.7份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃；
所述硅烷修飾磺化聚磷腈的制備方法為：
在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶聯(lián)劑kh-5600.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫50℃反應(yīng)4h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到硅烷修飾磺化聚磷腈。
實施例10
按重量份，將去離子水100份、吐溫208份、碳酸鈉4份、異丙醇8份、正丁醇4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5503份、硅酸鈉3份、聚乙二醇3份、葡萄糖0.3份、草酸5份、乙醇3份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸3份以及硅烷修飾磺化聚磷腈0.3份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃；
所述硅烷修飾磺化聚磷腈的制備方法為：
在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入1克上述磺化聚磷腈粉末、硅烷偶聯(lián)劑kh-5600.3克以及10毫升二甲基亞砜，升溫50℃反應(yīng)4h后，降至室溫并將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到硅烷修飾磺化聚磷腈。
實施例11
按重量份，將去離子水100份、吐溫208份、碳酸鈉4份、異丙醇8份、正丁醇4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5503份、硅酸鈉3份、聚乙二醇3份、葡萄糖0.3份、草酸5份、乙醇3份、3-[(羥甲基)甲基胺]乙烷磺酸3份以及磺化聚磷腈0.3份加入攪拌機(jī)中攪拌均勻后得到防銹液，所述攪拌機(jī)的攪拌速率為2000r/min，攪拌時間為80min，攪拌溫度為50℃；
所述磺化聚磷腈的制備方法為：
在250毫升圓底燒瓶中，將0.4克六氯環(huán)三磷腈和0.91克4,4’-二羥基二苯砜溶解于150毫升乙腈中，然后加入1.1毫升三乙胺，置于50℃超聲水浴中反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后，離心除去溶劑，用去離子水和丙酮分別洗滌產(chǎn)物3次，最后在40℃下真空干燥24h得到白色聚磷腈粉末；
在50毫升三頸燒瓶中加入0.5克上述白色聚磷腈粉末，再加入10毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)98％的濃硫酸，置于60℃水浴鍋中，在機(jī)械攪拌下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物緩緩倒入冷水中，并不斷攪拌，離心除去未反應(yīng)的硫酸，然后用去離子水洗滌產(chǎn)物5次，最后在50℃下真空干燥48h即得到磺化聚磷腈粉末。
測試方法
將本實施例制的防銹液進(jìn)行性能測定，并與市售產(chǎn)品d作比較，市售產(chǎn)品d是以亞硝酸鹽為主要防銹劑的金屬防銹液。其中各項性能指標(biāo)分別按如下方法進(jìn)行測定：
試驗方法(sh0365-92)：
1.防銹試驗
本方法是用來檢查已制好的防銹液對金屬的防銹能力。
主要儀器及材料：恒溫控制器、潤濕槽、剛玉砂布、試片(鋼片45號規(guī)格：50mm×25mm×2mm)、脫脂棉、洗滌用汽油、洗滌用分析純乙醇、燒杯。
試驗步驟：
(1)將試片用紗布磨光，依次用汽油→汽油→乙醇→乙醇洗凈后吹干，待用。
(2)在燒杯中取防銹液100ml，用圓頭玻璃棒蘸取已配好的溶液，在已處理好的試片上滴5滴，每滴直徑為4～5mm，各滴間應(yīng)保持一定距離，不得連接。同時取一試片作空白對照。
(3)配制2％的nacl溶液，用噴霧器將其噴在滴好點(diǎn)的試片上。將試片晾干之后放入濕潤槽中的瓷板上，蓋好濕潤槽蓋后，置于40℃條件下靜置放置。
試驗期(二個月)滿后，觀察試片情況。
2.防腐試驗
本方法是將金屬片浸在一定溫度下的防銹液中，經(jīng)規(guī)定時間后，以金屬試片顏色變化來評定防銹液對金屬的防腐性能。
主要儀器及材料：恒溫水浴鍋、脫脂棉、試片(鋼片45號規(guī)格：50mm×25mm×2mm)。
試驗步驟：
(1)將試片用紗布磨光，依次用汽油→汽油→乙醇→乙醇洗凈吹干，待用。
(2)將試片放入盛有4％濃度的防銹液瓶中，使防銹液高出試片頂端約10mm，然后蓋好瓶蓋，放入到55±2℃的恒溫水浴中進(jìn)行試驗。
試驗期(一個月)滿后，觀察試片情況。
測試結(jié)果見表1。
表1