1.本发明属于化工领域，具体涉及一种长效水基防锈剂。
背景技术：
2.水基防锈剂是指在使用过程中可以用水进行稀释的防锈剂，其主要成分是水溶性防锈化合物、水溶性助剂、溶剂和水组成。
3.由于金属件在生产加工及运输的过程中很容易生锈，通常会采用防锈剂使金属表面形成一层薄膜，以避免金属与湿气或其他化学成分接触而造成金属锈蚀。
4.传统的水性防锈处理是将亚硝酸钠、重铬酸盐等按照一定浓度溶解于水中组成水性防锈液，其特点是操作简单，适用于金属加工工序间短期防锈，防锈期大约半年左右；这种防锈剂对操作人员毒性大，环境污染严重，并且防锈时间较短，不能满足现有生产需求。
技术实现要素：
5.本方案提供一种防锈时间长的长效水基防锈剂。
6.为了达到上述目的，本方案提供一种长效水基防锈剂，包括：植物脂肪酸15％～20％；羧酸10％～15％；金属螯合剂0.5％～1％；有机胺盐5％～6％；苯三唑0.5％～1％；表面活性剂3％～5％；其余为去离子水。
7.本方案原理：将去离子水、机铵盐和羧酸加入到反应釜中进行反应得到混合物，然后再向反应釜中依次加入植物脂肪酸、金属螯合剂、苯三唑和表面活性剂制成防锈剂，使用时，植物酸在金属表面同金属络合时，易在金属表面形成一层致密的单分子保护膜，能有效阻止氧、水等物质进入到金属表面，处理后的金属表面由于形成的单分子有机膜层同羟基发生化学反应，具有更强的粘接能力。
8.本方案效果：本方案采用植物脂肪酸，植物脂肪酸易生物降解，对环境友好，对人体无伤害；通过使用有机酸和植物脂肪酸在金属表面能形成致密薄膜，防锈时间可达12个月；减少油性剂的使用，减少后续工艺的清洗，同时水基防锈剂可以加强安全性，防止油性防锈剂易燃情况。
9.进一步，所述表面活性剂为非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。
10.进一步，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯。
11.进一步，所述有机铵盐为三乙醇胺硼酸酯。具有良好的防锈性能，水溶液无泡沫，无毒无味。
12.本方案还提供了一种长效水基防锈剂的制备方法，具体包括以下步骤：
13.步骤一：将有机铵盐、羧酸和去离子水加入到反应釜，并加热到160℃～180℃，反应2h～4h，得到混合物一；
14.步骤二：向混合物一中添加植物脂肪酸，搅拌1h～1.5h,得到混合物二；
15.步骤三：向混合物二中添加金属螯合剂、苯三唑和表面活性剂，搅拌条件下于38℃
～40℃保温1h～2h，放冷后，得到水基防锈剂。
16.进一步，所述步骤一中将有机铵盐、羧酸和去离子水加入到反应釜，并加热到170℃，反应3h，得到混合物一。有机铵盐和羧酸反应效果更好。
17.进一步，所述步骤三中，采用电磁搅拌的方式对混合物三进行搅拌。使物质充分混合溶解。
18.进一步，所述步骤三中采用电动控制的带有螺旋桨式搅拌头的机械搅拌方式进行混合物三均匀搅拌，搅拌头转速为8000～10000rmp/min。使物质充分混合溶解。
具体实施方式
19.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
20.实施例1：
21.一种长效水基防锈剂，包括植物脂肪酸15％～20％(本实施例中植物脂肪酸为15％)；羧酸10％～15％(本实施例中羧酸为10％)；金属螯合剂0.5％～1％(本实施例中金属螯合剂为0.5％)；有机胺盐5％～6％(本实施例中有机铵盐为5％)；苯三唑0.5％～1％(本实施例中苯三唑未0.5％)；表面活性剂3％～5％(本实施例中表面活性剂为3％)；其余为去离子水。
22.表面活性剂为非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯。本实施例中采用脂肪酸聚氧乙烯酯。
23.有机铵盐为三乙醇胺硼酸酯。具有良好的防锈性能，水溶液无泡沫，无毒无味。
24.本实施例还提供了一种长效水基防锈剂制备方法，具体包括以下步骤：
25.步骤一：将有机铵盐、羧酸和去离子水加入到反应釜，并加热到160℃～180℃(本实施例中加热到170℃)，反应2h～4h(本实施例中反应3h)，得到混合物一；
26.步骤二：向混合物一中添加植物脂肪酸，搅拌1h～1.5h(本实施例中搅拌1h),得到混合物二；
27.步骤三：向混合物二中添加金属螯合剂、苯三唑和表面活性剂，搅拌条件下于38℃～40℃(本实施例中在40℃条件下)保温1h～2h(本实施例中保温2h)，放冷后，得到水基防锈剂，本实施例中采用电磁搅拌的方式对混合物三进行搅拌或者采用电动控制的带有螺旋桨式搅拌头的机械搅拌方式进行混合物三均匀搅拌，搅拌头转速为8000～10000rmp/min，使物质充分混合溶解。
28.实施例2：
29.一种长效水基防锈剂包括：植物脂肪酸15％、羧酸13％、金属螯合剂0.5％
‑
1％、有机胺盐5％、苯三唑0.5％、表面活性剂3％；其余为去离子水；
30.一种长效水基防锈剂制备方法，具体包括以下步骤：
31.步骤一：将有机铵盐、羧酸和去离子水加入到反应釜，并加热到170℃，反应3h，得到混合物一；
32.步骤二：向混合物一中添加植物脂肪酸，搅拌1h～1.5h(本实施例中搅拌1h),得到混合物二；
33.步骤三：向混合物二中添加金属螯合剂、苯三唑和表面活性剂，搅拌条件下于38℃
～40℃(本实施例中在40℃条件下)保温1h～2h(本实施例中保温2h)，放冷后，得到水基防锈剂。
34.实施例3：
35.一种长效水基防锈剂包括：植物脂肪酸15％、羧酸15％、金属螯合剂0.5％
‑
1％、有机胺盐5％、苯三唑0.5％、表面活性剂3％；其余为去离子水；
36.一种长效水基防锈剂制备方法，具体包括以下步骤：
37.步骤一：将有机铵盐、羧酸和去离子水加入到反应釜，并加热到170℃，反应3h，得到混合物一；
38.步骤二：向混合物一中添加植物脂肪酸，搅拌1h～1.5h(本实施例中搅拌1h),得到混合物二；
39.步骤三：向混合物二中添加金属螯合剂、苯三唑和表面活性剂，搅拌条件下于38℃～40℃(本实施例中在40℃条件下)保温1h～2h(本实施例中保温2h)，放冷后，得到水基防锈剂。
40.实施例4：本实施例与实施例2不同之处在于长效水基防锈剂制备方法，在步骤三中向混合物二中添加铁粉，再添加金属螯合剂、苯三唑和表面活性剂，使用磁铁在反应釜外侧移动，使铁粉在反应釜中移动，使铁粉对混合物进行搅拌，在防锈剂制作完成后，将铁粉打捞出。但是会存在部分铁粉残留在防锈剂中，在将防锈剂用溶液瓶封存后，残留在防锈剂中的铁粉会沉积在溶液瓶底部。采用植物脂肪酸、羧酸、金属螯合剂、有机胺盐、苯三唑制成的防锈剂会在工件表面生成形成致密的氧化膜、难溶的盐类保护膜和络合物覆盖膜这几种混合膜对工件进行保护，在使用防锈剂前通过磁铁吸引溶液瓶底部的铁粉，使铁粉分散在防锈剂中，使防锈剂中各种物质充分混合，以便在工件表面生成混合膜提高工件的防锈能力；铁粉在防锈剂在工件表面形成混合膜时会存在混合膜中，形成筋条，增加膜的强度，从而增加工件的防锈时间；在混合膜损坏时，混合膜中的铁粉先被氧化，保护工件，增加工件的防锈时间。
41.对比例1：
42.一种长效水基防锈剂包括：植物脂肪酸15％、羧酸9％、金属螯合剂0.5％
‑
1％、有机胺盐5％、苯三唑0.5％、表面活性剂3％；其余为去离子水；
43.一种长效水基防锈剂制备方法，具体包括以下步骤：
44.步骤一：将有机铵盐、羧酸和去离子水加入到反应釜，并加热到170℃，反应3h，得到混合物一；
45.步骤二：向混合物一中添加植物脂肪酸，搅拌1～1.5h(本实施例中搅拌1h),得到混合物二；
46.步骤三：向混合物二中添加金属螯合剂、苯三唑和表面活性剂，搅拌条件下于38℃～40℃(本实施例中在40℃条件下)保温1h～2h(本实施例中保温2h)，放冷后，得到水基防锈剂。
47.对比例2：
48.一种长效水基防锈剂包括：植物脂肪酸15％、羧酸16％、金属螯合剂0.5％
‑
1％、有机胺盐5％、苯三唑0.5％、表面活性剂3％；其余为去离子水；
49.一种长效水基防锈剂制备方法，具体包括以下步骤：
50.步骤一：将有机铵盐、羧酸和去离子水加入到反应釜，并加热到170℃，反应3h，得到混合物一；
51.步骤二：向混合物一中添加植物脂肪酸，搅拌1～1.5h(本实施例中搅拌1h),得到混合物二；
52.步骤三：向混合物二中添加金属螯合剂、苯三唑和表面活性剂，搅拌条件下于38℃～40℃(本实施例中在40℃条件下)保温1h～2h(本实施例中保温2h)，放冷后，得到水基防锈剂。以下为各实施例1
‑
3和对比例1
‑
2的具体情况。
[0053][0054]
采用gb/t2423.17
‑
93中型盐雾试验标准对实施例1
‑
实施例3和对比例
‑
对比例2制备的防锈剂进行盐雾试验，准备相同的铁片，在铁片上分别涂有1
‑
实施例3和对比例
‑
对比例2制备的防锈剂，再将铁片放入到挂有5％的盐水的喷雾装置中，35℃下进行试验336h，观察铁片保持无锈时间，以下为部分时间段各实施例和对比例铁片的生锈情况，具体如表2所示。
[0055]
序号6天7天8天9天10天11天12天13天实施例1无锈无锈无锈无锈有锈有锈有锈有锈实施例2无锈无锈无锈无锈无锈无锈无锈有锈实施例3无锈无锈无锈无锈有锈有锈有锈有锈对比例1无锈有锈有锈有锈有锈有锈有锈有锈对比例2无锈有锈有锈有锈有锈有锈有锈有锈
[0056]
根据实施例1
‑
实施例3，实施1在第10天生锈，实施例2在13天生锈，实施例3在10天生锈，实施例2防锈剂防锈效果比实施例1和实施例3效果好，羧酸的质量分数会影响防锈剂的防锈时间。
[0057]
实施例2、对比例1和对比例2相比，实施例2的防锈剂防锈效果更好。
[0058]
本方案防锈剂使用时，植物酸在金属表面同金属络合时，易在金属表面形成一层致密的单分子保护膜，能有效阻止氧、水等物质进入到金属表面，处理后的金属表面由于形成的单分子有机膜层同羟基发生化学反应，具有更强的粘接能力。本方案采用植物脂肪酸，植物脂肪酸易生物降解，对环境友好，对人体无伤害；通过使用有机酸和植物脂肪酸在金属表面能形成致密薄膜，防锈时间可达12个月；减少油性剂的使用，减少后续工艺的清洗，同时水基防锈剂可以加强安全性，防止油性防锈剂易燃情况。
[0059]
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。