本發(fā)明屬于防銹劑領域，具體涉及一種離子改進型多酸金屬防銹劑的制備方法。
背景技術(shù)：
切削液是一種用在金屬切削、磨加工過程中，用來冷卻和潤滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，切削液由多種超強功能助劑經(jīng)科學復合配合而成，同時具備良好的冷卻性能、潤滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點。克服了傳統(tǒng)皂基乳化液夏天易臭、冬天難稀釋、防銹效果差的的毛病，對車床漆也無不良影響，適用于黑色金屬的切削及磨加工，屬當前最領先的磨削產(chǎn)品，切削液各項指標均優(yōu)于皂化油，它具有良好的冷卻、清洗、防銹等特點，并且具備無毒、無味、對人體無侵蝕、對設備不腐蝕、對環(huán)境不污染等特點，切削液在切削過程中的潤滑作用，可以減小前刀面與切屑、后刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。在磨削過程中，加入磨削液后，磨削液滲入砂輪磨粒-工件及磨粒-磨屑之間形成潤滑膜，使界面間的摩擦減小，防止磨粒切削刃磨損和粘附切屑，從而減小磨削力和摩擦熱，提高砂輪耐用度以及工件表面質(zhì)量；在金屬切削過程中，工件要與環(huán)境介質(zhì)及切削液組分分解或氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的油泥等腐蝕性介質(zhì)接觸而腐蝕，與切削液接觸的機床部件表面也會因此而腐蝕。此外，在工件加工后或工序之間流轉(zhuǎn)過程中暫時存放時，也要求切削液有一定的防銹能力，防止環(huán)境介質(zhì)及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質(zhì)對金屬產(chǎn)生侵蝕。特別是在我國南方地區(qū)潮濕多雨季節(jié)，更應注意工序間防銹措施；
切削液應具備良好的穩(wěn)定性，在貯存和使用中不產(chǎn)生沉淀或分層、析油、析皂和老化等現(xiàn)象。對細菌和霉菌有一定抵抗能力，不易長霉及生物降解而導致發(fā)臭、變質(zhì)。不損壞涂漆零件，對人體無危害，無刺激性氣味。在使用過程中無煙、霧或少煙霧。便于回收，低污染，排放的廢液處理簡便，經(jīng)處理后能達到國家規(guī)定的工業(yè)污水排放標準等，然而目前切削液的附著力和韌性差，且有裂紋，膜抗粘連性差，均勻穩(wěn)定性差。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種離子改進型多酸金屬防銹劑的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種離子改進型多酸金屬防銹劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)取3-5重量份的四羥甲基硫酸磷，加入到其重量25-30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入1-2重量份的甲酰胺，升高溫度為60-70℃，保溫攪拌5-10分鐘，得磷酰胺溶液；
(2)取10-12重量份的正硅酸乙酯，加入到其重量75-80倍的去離子水中，攪拌均勻，滴加濃度為10-13％的氨水，調(diào)節(jié)ph為10-11，攪拌反應2-3小時，加入3-4重量份的十二烯基丁二酸，升高溫度為75-80℃，保溫攪拌20-30分鐘，得抗銹溶膠；
(3)取2-3重量份的2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨，加入到上述抗銹溶膠中，攪拌均勻，得離子抗銹溶膠；
(4)取110-120重量份的異佛爾酮二異氰酸酯、100-104重量份的聚丙二醇ppg1000混合，加入到上述離子抗銹溶膠中，攪拌均勻，送入到反應釜中，通入氮氣，加入3-4重量份的辛酸亞錫，升高溫度為80-85℃，保溫反應5-6小時，加入0.5-1重量份的1.4丁二醇，攪拌至常溫，冷卻出料，得離子改性聚合物；
(5)取2.5-3重量份的吡啶硫酮鋅，加入到其重量10-14倍、60-65％的乙醇溶液中，加入2-4重量份的肉豆蔻酸鈉皂，升高溫度為70-74℃，加入1-2重量份的碳酸氫鈉，保溫攪拌10-20分鐘，得堿性皂液；
(6)取上述離子改性聚合物，滴加10-12重量份的、濃度為10-12％的甲醛溶液，滴加完畢后升高溫度為60-70℃，保溫攪拌25-30分鐘，加入上述堿性皂液，升高溫度為80-85℃，加入上述磷酰胺溶液，保溫攪拌1-2小時，得羥甲基化聚合物溶膠；
(7)取0.8-1重量份的司盤80，加入到其重量50-60倍的去離子水中，攪拌均勻，得乳化液；
(8)取上述羥甲基化聚合物溶膠，與乳化液混合，1600-200轉(zhuǎn)/份攪拌1-2小時，即得所述離子改進型多酸金屬防銹劑。
本發(fā)明的優(yōu)點：
本發(fā)明首先采用四羥甲基硫酸磷為原料，通過甲酰胺分散，得到磷酰胺溶液，然后以正硅酸乙酯為前驅(qū)體，在水解后與十二烯基丁二酸混合，得到抗銹溶膠，然后將其用2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨處理，得到離子抗銹溶膠，然后以異佛爾酮二異氰酸酯、聚丙二醇ppg1000作為原料，離子抗銹溶膠為溶劑，辛酸亞錫為催化劑，得離子改性聚合物，然后與甲醛溶液、磷酰胺溶液混合，在堿性皂液的催化作用下反應，得羥甲基化聚合物溶膠，然后與乳化液分散，得到防銹劑；
本發(fā)明加入的磷酰胺溶液以四羥甲基硫酸磷為原料，不僅具有很好的防銹性，還具有很好的分散性，將正硅酸乙酯通過水解后用十二烯基丁二酸處理，得到的抗銹溶膠不僅可以提高防銹涂膜的表面強度，還具有很好的抗銹性，然后將該抗銹溶膠通過2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨處理，參與到異佛爾酮二異氰酸酯、聚丙二醇ppg1000的聚合反應中，改善了溶膠在聚合物間的分散性，提高了抗銹涂膜的穩(wěn)定性強度，通過離子改性，提高了聚合物的水分散性，然后將磷酰胺溶液、離子改性聚合物通過催化交聯(lián)處理，得到羥甲基化聚合物溶膠，該羥甲基化聚合物溶膠有效的改善了各原料間的相容性，具有很好的韌性，提高了抗銹膜與金屬基材的附著力，本發(fā)明的抗銹劑均勻穩(wěn)定性好，無沉積，綜合性能優(yōu)越。
具體實施方式
實施例1
一種離子改進型多酸金屬防銹劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)取5重量份的四羥甲基硫酸磷，加入到其重量30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入2重量份的甲酰胺，升高溫度為70℃，保溫攪拌10分鐘，得磷酰胺溶液；
(2)取12重量份的正硅酸乙酯，加入到其重量80倍的去離子水中，攪拌均勻，滴加濃度為13％的氨水，調(diào)節(jié)ph為11，攪拌反應3小時，加入4重量份的十二烯基丁二酸，升高溫度為80℃，保溫攪拌30分鐘，得抗銹溶膠；
(3)取3重量份的2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨，加入到上述抗銹溶膠中，攪拌均勻，得離子抗銹溶膠；
(4)取120重量份的異佛爾酮二異氰酸酯、104重量份的聚丙二醇ppg1000混合，加入到上述離子抗銹溶膠中，攪拌均勻，送入到反應釜中，通入氮氣，加入4重量份的辛酸亞錫，升高溫度為85℃，保溫反應6小時，加入1重量份的1.4丁二醇，攪拌至常溫，冷卻出料，得離子改性聚合物；
(5)取3重量份的吡啶硫酮鋅，加入到其重量14倍、60-65％的乙醇溶液中，加入4重量份的肉豆蔻酸鈉皂，升高溫度為74℃，加入1-2重量份的碳酸氫鈉，保溫攪拌10-20分鐘，得堿性皂液；
(6)取上述離子改性聚合物，滴加12重量份的、濃度為12％的甲醛溶液，滴加完畢后升高溫度為70℃，保溫攪拌30分鐘，加入上述堿性皂液，升高溫度為85℃，加入上述磷酰胺溶液，保溫攪拌2小時，得羥甲基化聚合物溶膠；
(7)取1重量份的司盤80，加入到其重量60倍的去離子水中，攪拌均勻，得乳化液；
(8)取上述羥甲基化聚合物溶膠，與乳化液混合，2000轉(zhuǎn)/份攪拌2小時，即得所述離子改進型多酸金屬防銹劑。
實施例2
一種離子改進型多酸金屬防銹劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)取3重量份的四羥甲基硫酸磷，加入到其重量25倍的去離子水中，攪拌均勻，加入1重量份的甲酰胺，升高溫度為60℃，保溫攪拌5分鐘，得磷酰胺溶液；
(2)取10重量份的正硅酸乙酯，加入到其重量75倍的去離子水中，攪拌均勻，滴加濃度為10％的氨水，調(diào)節(jié)ph為10，攪拌反應2小時，加入3重量份的十二烯基丁二酸，升高溫度為75℃，保溫攪拌20分鐘，得抗銹溶膠；
(3)取2重量份的2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨，加入到上述抗銹溶膠中，攪拌均勻，得離子抗銹溶膠；
(4)取110重量份的異佛爾酮二異氰酸酯、100重量份的聚丙二醇ppg1000混合，加入到上述離子抗銹溶膠中，攪拌均勻，送入到反應釜中，通入氮氣，加入3重量份的辛酸亞錫，升高溫度為80℃，保溫反應5小時，加入0.5重量份的1.4丁二醇，攪拌至常溫，冷卻出料，得離子改性聚合物；
(5)取2.5重量份的吡啶硫酮鋅，加入到其重量10倍、60％的乙醇溶液中，加入2重量份的肉豆蔻酸鈉皂，升高溫度為70℃，加入1重量份的碳酸氫鈉，保溫攪拌10分鐘，得堿性皂液；
(6)取上述離子改性聚合物，滴加10重量份的、濃度為10％的甲醛溶液，滴加完畢后升高溫度為60℃，保溫攪拌25分鐘，加入上述堿性皂液，升高溫度為80℃，加入上述磷酰胺溶液，保溫攪拌1小時，得羥甲基化聚合物溶膠；
(7)取0.8重量份的司盤80，加入到其重量50倍的去離子水中，攪拌均勻，得乳化液；
(8)取上述羥甲基化聚合物溶膠，與乳化液混合，1600轉(zhuǎn)/份攪拌1小時，即得所述離子改進型多酸金屬防銹劑。
本發(fā)明切削液的性能測試：
貯存穩(wěn)定性：將50ml本發(fā)明的切削液置于100ml具塞量筒中，將其放于(70±3)℃恒溫干燥箱中5h，取出冷至室溫(15-35℃)，放置3h，然后再置于(-12±3)℃的低溫冰箱中24h，取出靜置至室溫，1h后觀察無分層、相變等現(xiàn)象；
防銹性(35±2℃)一級灰口鑄鐵：單片，60h無銹；
腐蝕試驗(55±2℃)鑄鐵：60h無銹。
傳統(tǒng)切削液的性能測試：
貯存穩(wěn)定性：將50ml傳統(tǒng)切削液置于100ml具塞量筒中，將其放于(70±3)℃恒溫干燥箱中5h，取出冷至室溫(15-35℃)，放置3h，然后再置于(-12±3)℃的低溫冰箱中24h，取出靜置至室溫，1h后觀察有輕微的分層現(xiàn)象；
防銹性(35±2℃)一級灰口鑄鐵：單片，60h表面有銹蝕；
腐蝕試驗(55±2℃)鑄鐵：60h表面有銹蝕。