專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種防銹添加劑、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種防銹添加劑、及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)由于能源緊缺，世界各個(gè)國(guó)家都在研究用節(jié)能環(huán)保的"水基切削液"替代以往的切削油、乳化油，另一方面由于"水基切削液"極佳的冷卻性及在加工中不產(chǎn)生對(duì)操作者身體有害的煙霧和氣體。作業(yè)環(huán)境干凈便于觀察加工過(guò)程。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家得到了普遍應(yīng)用，在我國(guó)也得到了普遍的重視，但沒(méi)有普遍推廣，這是由于目前國(guó)內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的"水基切削液"其中的防銹添加劑主要是亞硝酸鹽、三乙醇胺、磷酸鹽等。亞硝酸胺是世界上公認(rèn)的致癌物質(zhì)，在國(guó)外也是禁止使用的。磷酸鹽可導(dǎo)致江河富養(yǎng)，而油容性防銹添加劑在水中的溶解度極低，起不到防銹作用，而且對(duì)電解質(zhì)很敏感，不宜在硬水條件下使用。"水基切削液"要想得到廣泛的推廣使用，這就需要尋找一種性能良好無(wú)毒害的水容性防銹添加劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種防銹添加齊U，它主要以RiCH=CH(CH2),C00H、順丁烯二酸酐和HN(R20H)2為原料，不含致癌物質(zhì)亞硝酸鹽，是一種性能良好無(wú)毒害的水容性防銹添加劑，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中防銹添加劑含有亞硝酸鹽的缺點(diǎn)。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案該防銹添加劑，其化合物的通式如下0RiCH二CH-CH-(CH2)sC-N(R20H)20CH-C-N(R20H)20CH2C-N(R20H)2,其中取代基Rl和R2為烷基。取代基&所述的烷基是指具有18個(gè)碳的直鏈或支鏈烷基，如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、庚基、辛基等，優(yōu)選具有48個(gè)碳的直鏈或支鏈烷基，最優(yōu)選辛基。取代基R2所述的烷基為具有14個(gè)碳的烷基，如_CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2-、-CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-等，優(yōu)選_CH2CH2-。所述的防銹添加劑的制備方法，反應(yīng)方程式如下，3<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>包括如下步驟1)以重量比計(jì)，先將加熱攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜預(yù)熱到60-10(TC時(shí)加入70-400份I^CH=CH(CH2)7C00H，加熱攪拌，在120-150。C時(shí)加入20-150份的順丁烯二酸酐和0.1-1.5份的磷酸，磷酸起催化劑作用，然后持續(xù)加熱攪拌，在160-20(TC時(shí)持續(xù)反應(yīng)3-5小時(shí)；2)反應(yīng)后，停止加熱，自然降溫，降溫到120-140°C時(shí)，加入90-500份的HN(R2OH)2和0.4-1.5份的氫氧化鉀，氫氧化鉀為催化劑，加料結(jié)束后抽真空反應(yīng)，壓強(qiáng)為10.1325KPa，抽真空除去反應(yīng)過(guò)程中生成的水，控制反應(yīng)溫度為140_150°C，持續(xù)反應(yīng)3_5小時(shí)；3)反應(yīng)結(jié)束后，自然降溫到50-10(TC，得到棕黃色油狀物；然后用半透膜除去其中的鹽，再用二甲基亞砜萃取出產(chǎn)物，最后減壓蒸餾除去二甲基亞砜得產(chǎn)物。上述磷酸為質(zhì)量百分比濃度為85%的磷酸溶液。該防銹添加劑添加到水、水基切削液、水基磨削液、水溶性防銹油、油溶性防銹油、油漆或涂料中起防銹作用；按重量百分比計(jì)，添加量為1%。10%。，優(yōu)選添加量為1.5%。3.5%。。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的防銹添加劑中不含致癌物質(zhì)亞硝酸鹽，是一種性能良好無(wú)毒害的水容性防銹添加劑；另外本發(fā)明的防銹添加劑是水溶性的，并可以在硬水條件下使用，具有良好的防銹效果。本發(fā)明的防銹添加劑具有多個(gè)羥基、酰胺基等極性基團(tuán)和長(zhǎng)碳鏈烴基，因而具有好的潤(rùn)濕、乳化、增容、清洗、防銹等功能，可應(yīng)用于多領(lǐng)域。本發(fā)明水溶性好、耐硬水，在金屬表面附著力強(qiáng)，對(duì)鐵、銅具有良好的防銹作用，并在高溫高壓下具有潤(rùn)滑作用。本發(fā)明采用油酸和順丁烯二酸酐加成，可在分子中弓|入兩個(gè)羧基以及非極性長(zhǎng)碳鏈烴基的化合物，分子體積較反應(yīng)前大大增加，使之兼具防銹劑和油性劑的功能，且極易溶于水，成為性能優(yōu)良的水溶性非離子表面活性劑，具有良好的防銹效果。,CH-C=0RiCH=CH(CH2)7COOH+||》CH—C=0具體實(shí)施方式實(shí)施例141)以重量比計(jì)，先將加熱攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜預(yù)熱到8(TC時(shí)加入78.8千克油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C00H，加熱攪拌，在14(TC時(shí)加入27.35千克的順丁烯二酸酐和0.1千克的質(zhì)量百分比濃度為85%的磷酸溶液，然后持續(xù)加熱攪拌，在175°C時(shí)持續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，測(cè)酸值《15%;2)反應(yīng)后，停止加熱，自然降溫，降溫到13(TC時(shí)，加入93.8千克的二乙醇胺HN(CH^H^Hh和0.4千克的氫氧化鉀，加料結(jié)束后抽真空反應(yīng)，壓強(qiáng)為10.1325KPa，抽真空除去反應(yīng)過(guò)程中生成的水，控制反應(yīng)溫度為145t:，持續(xù)反應(yīng)3.5小時(shí)，測(cè)胺值為16.32;3)反應(yīng)結(jié)束后，自然降溫到6(TC，得到棕黃色油狀物，其中固體含量^99%;先用半透膜除去其中的無(wú)機(jī)鹽，再用二甲基亞砜萃取出產(chǎn)物，最后減壓蒸餾除去二甲基亞砜得產(chǎn)品，產(chǎn)率為87%。產(chǎn)品的通式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>取上述化合物用溴化鉀壓片法，測(cè)其在4000-400cm-l范圍內(nèi)的紅外吸收光譜圖，各官能團(tuán)所對(duì)應(yīng)的吸收峰如下3600-3100cm-l，締合羥基的伸縮振動(dòng)峰；3010cm-l，不飽和C-H的伸縮振動(dòng)峰；2925cm-l和2850cm_l，飽和C_H的yh的伸縮振動(dòng)峰；1622cm-l，1574cm_l，1644cm_l禾P1360cm-l，酰胺的ym的伸縮振動(dòng)峰。實(shí)施例2:1)以重量比計(jì)，先將加熱攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜預(yù)熱到8(TC時(shí)加入158.1千克油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH，加熱攪拌，在140°C時(shí)加入55千克的順丁烯二酸酐和0.3千克的質(zhì)量百分比濃度為85%磷酸溶液，然后持續(xù)加熱攪拌，在175t:時(shí)持續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，測(cè)酸值《15%;2)反應(yīng)后，停止加熱，自然降溫，降溫到13(TC時(shí)，加入188千克的二乙醇胺HN(CH^H^Hh和0.6千克的氫氧化鉀，加料結(jié)束后抽真空反應(yīng)，壓強(qiáng)為10.1325KPa，抽真空除去反應(yīng)過(guò)程中生成的水，控制反應(yīng)溫度為145t:，持續(xù)反應(yīng)3.5小時(shí)，測(cè)胺值為16.32;3)反應(yīng)結(jié)束后，自然降溫到6(TC，得到棕黃色油狀物，其中固體含量^99%;先用半透膜除去其中的無(wú)機(jī)鹽，再用二甲基亞砜萃取出產(chǎn)物，最后減壓蒸餾除去二甲基亞砜得A口實(shí)施例3:1)以重量比計(jì)，先將加熱攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜預(yù)熱到8(TC時(shí)加入236千克油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH，加熱攪拌，在140°C時(shí)加入82千克的順丁烯二酸酐和0.6千克的質(zhì)量百分比濃度為85%磷酸溶液，然后持續(xù)加熱攪拌，在175t:時(shí)持續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，測(cè)酸值《15%;2)反應(yīng)后，停止加熱，自然降溫，降溫到13(TC時(shí)，加入283千克的二乙醇胺HN(CH^H^Hh和0.8千克的氫氧化鉀，加料結(jié)束后抽真空反應(yīng)，壓強(qiáng)為10.1325KPa，抽真空除去反應(yīng)過(guò)程中生成的水，控制反應(yīng)溫度為145t:，持續(xù)反應(yīng)3.5小時(shí)，測(cè)胺值為16.32;3)反應(yīng)結(jié)束后，自然降溫到6(TC，得到棕黃色油狀物，其中固體含量^99%;先用半透膜除去其中的無(wú)機(jī)鹽，再用二甲基亞砜萃取出產(chǎn)物，最后減壓蒸餾除去二甲基亞砜得A口實(shí)施例4:1)以重量比計(jì)，先將加熱攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜預(yù)熱到8(TC時(shí)加入315.15千克油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C00H，加熱攪拌，在14(TC時(shí)加入109千克的順丁烯二酸酐和0.9千克的質(zhì)量百分比濃度為85%磷酸溶液，然后持續(xù)加熱攪拌，在175t:時(shí)持續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，測(cè)酸值《15%;2)反應(yīng)后，停止加熱，自然降溫，降溫到13(TC時(shí)，加入375.4千克的二乙醇胺HN(CH^H^Hh和1.0千克的氫氧化鉀，加料結(jié)束后抽真空反應(yīng)，壓強(qiáng)為10.1325KPa，抽真空除去反應(yīng)過(guò)程中生成的水，控制反應(yīng)溫度為145t:，持續(xù)反應(yīng)3.5小時(shí)，測(cè)胺值為16.32;3)反應(yīng)結(jié)束后，自然降溫到6(TC，得到棕黃色油狀物，其中固體含量^99^;先用半透膜除去其中的無(wú)機(jī)鹽，再用二甲基亞砜萃取出產(chǎn)物，最后減壓蒸餾除去二甲基亞砜得產(chǎn)品。實(shí)施例5:1)以重量比計(jì)，先將加熱攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜預(yù)熱到8(TC時(shí)加入394千克油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C00H，加熱攪拌，在14(TC時(shí)加入136.8千克的順丁烯二酸酐和1.3千克的質(zhì)量百分比濃度為85%磷酸溶液，然后持續(xù)加熱攪拌，在175t:時(shí)持續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，測(cè)酸值《15%;2)反應(yīng)后，停止加熱，自然降溫，降溫到13(TC時(shí)，加入470千克的二乙醇胺HN(CH^H^Hh和1.2千克的氫氧化鉀，加料結(jié)束后抽真空反應(yīng)，壓強(qiáng)為10.1325KPa，抽真空除去反應(yīng)過(guò)程中生成的水，控制反應(yīng)溫度為145t:，持續(xù)反應(yīng)3.5小時(shí)，測(cè)胺值為16.32;3)反應(yīng)結(jié)束后，自然降溫到6(TC，得到棕黃色油狀物，其中固體含量^99%;先用半透膜除去其中的無(wú)機(jī)鹽，再用二甲基亞砜萃取出產(chǎn)物，最后減壓蒸餾除去二甲基亞砜得A口實(shí)施例6:取上述實(shí)施例1所得的防銹添加劑，檢測(cè)其性能如下表1，表1，防銹添加劑的防銹性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注以上檢測(cè)環(huán)境濕度55%;溫度25。C。實(shí)施例7:防銹添加劑添加到水中所起到防銹效果如表2，表2，漂洗水配方防銹試驗(yàn)、樣件HT250水防銹添加劑(重量比)實(shí)驗(yàn)結(jié)果3000:4有銹3000:4.5無(wú)銹3000:5無(wú)銹3000:5.5無(wú)銹3000:6無(wú)銹3000:6.5無(wú)銹3000:7無(wú)銹3000:7.5無(wú)銹表面光亮3000:8無(wú)銹少量斑紋3000:ii無(wú)銹有明顯殘留膜注以上檢測(cè)環(huán)境溫度25°C，目測(cè)，放置時(shí)間為15天。權(quán)利要求一種防銹添加劑，其特征在于該化合物的通式如下其中取代基R1和R2為烷基。F2008102301012C0000011.tif2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防銹添加劑，其特征在于取代基&為C「Cs的烷基。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防銹添加劑，其特征在于取代基&為C4-C8的烷基。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防銹添加劑，其特征在于取代基&為C8的烷基。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防銹添加劑，其特征在于取代基R2為C「C4的烷基。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的防銹添加劑，其特征在于取代基R2為C2的烷基。7.如權(quán)利要求1所述的防銹添加劑的制備方法，包括如下步驟1)以重量比計(jì)，先將反應(yīng)釜預(yù)熱到60-100°C時(shí)加入70-400份=CH(CH2)7C00H，加熱攪拌，在120-15(TC時(shí)加入20-150份的順丁烯二酸酐和O.5份的磷酸，然后持續(xù)加熱攪拌，在160-20(TC時(shí)持續(xù)反應(yīng)3-5小時(shí)；2)反應(yīng)后，停止加熱，自然降溫，降溫到120-140。C時(shí)，加入90-500份的麗02011)2和0.4-1.5份的氫氧化鉀，加料結(jié)束后抽真空反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為140-15(TC，持續(xù)反應(yīng)3-5小時(shí)；3)反應(yīng)結(jié)束后，自然降溫到50-10(TC，得到棕黃色油狀物；然后用半透膜除去鹽，再用二甲基亞砜萃取，最后減壓蒸餾除去二甲基亞砜得產(chǎn)物。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防銹添加劑的制備方法，其特征在于所述磷酸為質(zhì)量百分比濃度為85%的磷酸溶液。9.如權(quán)利要求l所述的防銹添加劑的應(yīng)用，其特征在于該防銹添加劑添加到水、水基切削液、水基磨削液、水溶性防銹油、油溶性防銹油、油漆或涂料中起防銹作用；按重量百分比計(jì)，添加量為1%。10%。。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防銹劑的應(yīng)用，其特征在于上述添加量為1.5%。3.5%。。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種防銹添加劑，屬于金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，本發(fā)明還涉及該防銹添加劑的制備方法，該防銹添加劑添加到水、水基切削液、水基磨削液、水溶性防銹油、油溶性防銹油、油漆或涂料中起防銹作用。本發(fā)明提供的防銹添加劑中不含致癌物質(zhì)亞硝酸鹽，是一種性能良好無(wú)毒害的水容性防銹添加劑；另外本發(fā)明的防銹添加劑是水溶性的，并可以在硬水條件下使用，具有良好的防銹效果。該防銹添加劑的通式如下文檔編號(hào)C23F11/10GK101760746SQ20081023010公開(kāi)日2010年6月30日申請(qǐng)日期2008年12月24日優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日發(fā)明者宋德仁申請(qǐng)人:加特潤(rùn)滑(沈陽(yáng))有限公司