癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒及其制備方法和應(yīng)用，防銹母粒的各組分的質(zhì)量百分占比為30～50％復(fù)配防銹劑、40～60％載體塑料和10～20％助劑；復(fù)配防銹劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三乙醇胺鹽、三乙醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量比為1～1.5：1.3～1.7：2.3～3.5：0.9～1.3：1～1.4的比例混合而成；助劑由乙撐雙硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑β-環(huán)糊精按質(zhì)量比為0.9～1.3：4.8～6.5：2.5～3.3：0.9～1.3的比例混合而成。本發(fā)明采用癸二酸三乙醇胺鹽和三乙醇胺硼酸酯做添加劑，既具分散作用又具防銹作用，復(fù)配防銹劑既具有一定的極性，能穿透載體塑料揮發(fā)到被包裝金屬的表面形成保護(hù)膜，阻隔外界腐蝕物質(zhì)的侵蝕，還不會(huì)因其極性過(guò)強(qiáng)而與載體塑料不相容發(fā)生析霜。不含有害組分，使用環(huán)保安全，能對(duì)多種金屬起到防銹作用。
【專利說(shuō)明】癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及適應(yīng)多種金屬制品無(wú)毒氣相防銹塑料制品領(lǐng)域，具體地指一種癸二酸 三乙醇胺鹽氣相防銹母粒及其制備方法和具體應(yīng)用。

【背景技術(shù)】：
[0002] 金屬銹蝕是涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的普遍問(wèn)題，它是由于氧和水作用于金屬表面 生成氧化物和氫氧化物混合物的電化學(xué)過(guò)程，對(duì)金屬及其制品的性能和價(jià)值有極大危害， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成重大事故致使設(shè)備報(bào)廢。金屬及其制品在生產(chǎn)、運(yùn)輸和貯存過(guò)程中，尤其是在 海上運(yùn)輸和高熱潮濕的陸路運(yùn)輸過(guò)程中，不可避免地會(huì)遭遇腐蝕而發(fā)生銹蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005 年我國(guó)全年因銹蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失在360億元以上，其危害非常嚴(yán)重。目前常用的涂抹 防銹油脂法屬于接觸性防銹，不僅工藝繁瑣、耗時(shí)費(fèi)事、效果不佳，而且還需要在啟封前進(jìn) 行脫脂清洗工序，極易造成環(huán)境的二次污染，而且對(duì)于那些接觸不到防銹油的拐角、縫隙部 位，則不能形成有效的防銹保護(hù)，此法已越來(lái)越不能被人們所接受。采用真空包裝方法則成 本較高，且對(duì)于大型工件來(lái)說(shuō)非常難于現(xiàn)實(shí)。干燥劑防銹雖然成本較低，使用方便，但受環(huán) 境影響較大，效果很難保證。
[0003] 氣相防鎊技術(shù)（即VCI技術(shù)，VCI是英文Volatile Corrosion Inhibitor的縮寫） 是目前非接觸性防銹的重要方法之一。它利用氣相緩蝕劑在常溫下自動(dòng)揮發(fā)出氣體在金 屬表面形成一層保護(hù)膜，抑制了電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)還阻擋了一些加速金屬腐蝕物質(zhì) 對(duì)金屬表面的侵蝕，從而減緩或阻止對(duì)金屬表面銹蝕。氣相防銹技術(shù)具有環(huán)境友好、使用方 便、清潔干凈等特點(diǎn)，近年來(lái)已在金屬及其制品生產(chǎn)、運(yùn)輸和貯存等環(huán)節(jié)的防銹蝕中得到了 廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)基于氣相防銹技術(shù)開(kāi)發(fā)的氣相防銹產(chǎn)品也常有報(bào)道，特別是以塑料為氣 相防銹劑的載體而生產(chǎn)的氣相防銹薄膜，具有透明、柔韌、可加工成型、阻隔性高等特點(diǎn)。但 是目前常用的氣相防銹薄膜有吹膜型和涂覆型，但它們均存在缺陷，前者如CN01128198. 7、 CN01127534. 0公開(kāi)的氣相防銹薄膜中，氣相緩蝕劑組分中均含有國(guó)際上禁用的強(qiáng)致癌物亞 硝酸鹽，而且CN01127534. 0公開(kāi)的工藝中將氣相緩蝕劑直接加入到樹(shù)脂中吹膜，由于沒(méi)有 進(jìn)行混煉預(yù)處理，氣相緩蝕劑顆粒分布不均勻，所得膜制品會(huì)出現(xiàn)表面粗糙和析霜現(xiàn)象，而 且以苯并三氮唑作為非鐵金屬的緩蝕劑組分，因其較低的沸點(diǎn)（低于l〇〇°C )使其在達(dá)到吹 膜工藝所需溫度前，已熔融揮發(fā)，造成有效成分損失，還會(huì)與其他組分物料聚合者塞濾網(wǎng)； 后者則以塑料膜為基材，將緩蝕劑和粘接劑混合后涂布于塑料薄膜上，這不僅能耗大，工序 復(fù)雜，更不能清潔生產(chǎn)，還容易因混合不均勻而影響防銹效果，該種工藝所得的防銹薄膜僅 對(duì)黑色金屬有防銹作用，而對(duì)有色或多金屬組合件缺少甚至沒(méi)有保護(hù)功能。
[0004] 由此可以看出，研制生產(chǎn)一種對(duì)多種多金屬都具有優(yōu)良防銹效果，而且兼具有環(huán) 境友好、操作簡(jiǎn)便、外觀漂亮的氣相防銹薄膜，對(duì)解決涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的金屬銹蝕問(wèn)題顯得尤 為迫切，而開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)高效的氣相防銹母粒則是實(shí)現(xiàn)這一需要最根本的途徑和關(guān)鍵所在。
[0005] -般認(rèn)為有機(jī)羧酸及衍生物中含有極性的-C00H和-CONH-等基團(tuán)，與金屬有 一定的親和力，容易在金屬表面產(chǎn)生吸附，從而起到一定的防銹效果，其中有機(jī)羧酸醇胺 鹽結(jié)構(gòu)就能滿足這一要求。因?yàn)楫?dāng)羧酸與醇胺混合后，體系中同時(shí)具有強(qiáng)極性的-COOH 和-CONH-基團(tuán)，這些極性基團(tuán)上的N和0原子上的孤對(duì)電子與Fe原子上的空d軌道形成 配位鍵，在金屬表面作定向排列。而較長(zhǎng)的非極性基團(tuán)則定向排列于金屬的外表面，一方面 阻礙了鐵的離子化，使金屬表面水分子中的電子減少，另一方面阻礙了氫離子向金屬表面 擴(kuò)散而抑制了陰極的還原反應(yīng)，因此阻礙了陽(yáng)極金屬的腐蝕，是性能優(yōu)良的緩蝕劑。
[0006] 硼酸由于每個(gè)硼原子以SP2雜化與氧原子結(jié)合，硼仍是缺電子，很容易與有機(jī)醇 類化合物反應(yīng)生成硼酸硼酸單酯、雙酯、三酯及四取代螺環(huán)結(jié)構(gòu)。硼酸酯具有良好的潤(rùn)滑、 防銹、殺菌等性能，而且對(duì)人體無(wú)毒害作用。但就目前來(lái)看，作為一種理想的綠色環(huán)保型添 加劑，硼酸酯主要應(yīng)用在水基切削液領(lǐng)域（李瑋，馬濤，王森，譚海林.硼酸酯在水基切削液 中的應(yīng)用.工具技術(shù)，2010,44(5) :93-95.)，分別起到極壓潤(rùn)滑劑、表面活性劑、防銹劑、防 腐殺菌劑的作用，而它們作為添加劑在氣相防銹技術(shù)方面還未見(jiàn)涉及，尤其還未見(jiàn)有關(guān)以 無(wú)毒的無(wú)機(jī)鹽、羧酸醇胺鹽、有機(jī)胺硼酸酯為復(fù)配緩蝕劑的氣相防銹母粒及其制備方法和 應(yīng)用方面的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0007] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹 母粒及其制備方法和應(yīng)用。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒，其特征在 于所述氣相防銹母粒中各組分的質(zhì)量百分占比為：35?50%復(fù)配防銹劑、40?80%載體塑 料和10?20%助劑；所述復(fù)配防銹劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三乙醇胺鹽、三 乙醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量比為1?I. 5 :1. 3?I. 7 :2. 3?3. 5 :0. 9?1. 3 :1?1. 4 的比例混合而成；所述助劑由乙撐雙硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑β-環(huán)糊 精按質(zhì)量比為〇· 9?L 3 :4· 8?6. 5 :2· 5?3. 3 :0· 9?L 3的比例混合而成。
[0009] 進(jìn)一步的，所述復(fù)配防銹劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三乙醇胺鹽、三乙 醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量比為I. 3 :1. 5 :3 :1 :1. 2的比例混合而成；所述助劑由乙撐雙 硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑β -環(huán)糊精按質(zhì)量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合 而成。
[0010] 進(jìn)一步的，所述載體塑料為密度為〇. 90?0. 96g/cm的聚乙烯。
[0011] 更進(jìn)一步的，所述載體塑料為低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種或兩種 的混合物。
[0012] 進(jìn)一步的，所述復(fù)配防銹劑的粒徑為800?2800目。
[0013] 更進(jìn)一步的，所述復(fù)配防銹劑的粒徑為900?1100目。
[0014] -種制備上述癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒的方法，包括以下步驟：(a)按所 述質(zhì)量配比將復(fù)配防銹劑、載體塑料和助劑高速混合4?5分鐘制得混合料；(b)對(duì)所得混 合料進(jìn)行捏合、熔融處理，之后在150?180°C溫度條件下混煉、塑化擠出，制得所述癸二酸 三乙醇胺鹽氣相防銹母粒。
[0015] 一種上述癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒的應(yīng)用，包括以下步驟：(a)將所述氣 相防銹母粒按照質(zhì)量比為1 :25?50的比例添加到熱塑性塑料的原料中，充分?jǐn)嚢柚瞥苫?合顆粒；(b)再將所述的混合顆粒防銹塑料混合顆粒經(jīng)吹膜或淋膜，加工制成氣相防銹薄 膜包裝材料。
[0016] 本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：提供一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒，首次 將癸二酸三乙醇胺鹽和三乙醇胺硼酸酯同時(shí)用于制備氣相防銹母粒的復(fù)配防銹劑，其既具 有分散作用又起到防銹效果，與其它三種緩蝕劑組分之間產(chǎn)生協(xié)同效用，增強(qiáng)防銹性能。所 采用的復(fù)配緩蝕劑是經(jīng)粉碎粒徑為1000目左右的聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三乙 醇胺鹽、三乙醇胺硼酸酯、烏洛托品混合物。這種混合緩蝕劑既具有一定的極性，能穿透載 體塑料揮發(fā)到被包裝金屬的表面形成保護(hù)膜，阻隔外界腐蝕物質(zhì)的侵蝕，還不會(huì)因其極性 過(guò)強(qiáng)而與載體塑料不相容而發(fā)生析霜現(xiàn)象，而且不含有亞硝酸鹽有害組分，使所得相應(yīng)的 有機(jī)羧酸醇胺鹽氣相防銹母粒能夠適用于更多金屬類型，使用更加環(huán)保安全。

【具體實(shí)施方式】：
[0017] 為進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但并不以任何方 式限制本發(fā)明。
[0018] 下述實(shí)施例中的癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒所采用的制備方法，包括以下具 體步驟：(a)按所述質(zhì)量配比將復(fù)配防銹劑、載體塑料和助劑倒入塑料高速混合機(jī)中，高速 混合4?5分鐘制得混合料；(b)對(duì)所得混合料通過(guò)雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉造粒機(jī)進(jìn)行捏合、熔融 處理，之后在150?180°C溫度條件下混煉、塑化擠出，制得所述癸二酸三乙醇胺鹽氣相防 銹母粒。
[0019] 實(shí)施例1 :
[0020] 癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒a，其中各組分的質(zhì)量百分占比為：38%復(fù)配防 銹劑、48%載體塑料和14%助劑；所述復(fù)配防銹劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三 乙醇胺鹽、三乙醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量比為I. 3 :1. 5 :3 :1 :1. 2的比例混合而成，復(fù) 配防銹劑的粒徑為900?1100目；所述助劑由乙撐雙硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂肪酸酯、 抗氧劑β -環(huán)糊精按質(zhì)量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合而成。
[0021] 實(shí)施例2:
[0022] 癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒b，其中各組分的質(zhì)量百分占比為40%復(fù)配防銹 齊U、48%載體塑料和12%助劑；所述復(fù)配防銹劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三乙 醇胺鹽、三乙醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量比為I. 3 :1. 5 :3 :1 :1. 2的比例混合而成，復(fù)配 防銹劑的粒徑為900?1100目；所述助劑由乙撐雙硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂肪酸酯、抗 氧劑β -環(huán)糊精按質(zhì)量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合而成。
[0023] 實(shí)施例3 :
[0024] 癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒c，其中各組分的質(zhì)量百分占比為：39%復(fù)配防 銹劑、45%載體塑料和16%助劑；所述復(fù)配防銹劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三 乙醇胺鹽、三乙醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量比為I. 3 :1. 5 :3 :1 :1. 2的比例混合而成，復(fù) 配防銹劑的粒徑為900?1100目；所述助劑由乙撐雙硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂肪酸酯、 抗氧劑β -環(huán)糊精按質(zhì)量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合而成。。
[0025] 實(shí)施例4 :
[0026] 癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒d，其中各組分的質(zhì)量百分占比為：36%復(fù)配防 銹劑、47%載體塑料和17%助劑；所述復(fù)配防銹劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三 乙醇胺鹽、三乙醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量比為I. 3 :1. 5 :3 :1 :1. 2的比例混合而成，復(fù) 配防銹劑的粒徑為900?1100目；所述助劑由乙撐雙硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂肪酸酯、 抗氧劑β-環(huán)糊精按質(zhì)量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合而成。
[0027] 實(shí)施例5應(yīng)用效果試驗(yàn)例
[0028] 將實(shí)施例1，2,3,4所得的氣相防銹母粒按照質(zhì)量比為1 :25?50的比例添加到熱 塑性塑料的原料中，充分?jǐn)嚢柚瞥苫旌项w粒；再將所得的混合顆粒防銹塑料混合顆粒經(jīng)吹 膜或淋膜，加工制成氣相防銹薄膜包裝材料。
[0029] 在上述的實(shí)施例5中，還可以在共擠吹膜時(shí)加入適量不同顏色的色母料或阻燃 齊IJ，使氣相防銹薄膜呈現(xiàn)所需的顏色或具有一定的阻燃性能，這些附加的特性對(duì)氣相防銹 薄膜的防銹性能不產(chǎn)生任何不良影響。
[0030] 將實(shí)施例1，2,3,4所對(duì)應(yīng)的氣相防銹薄膜包裝材料與多個(gè)不含有機(jī)胺硼酸酯添 加劑的同類產(chǎn)品一起對(duì)多金屬進(jìn)行氣相防銹處理，并對(duì)它們的防銹性能進(jìn)行比較，試驗(yàn)標(biāo) 準(zhǔn)參照GB/T19532-2004,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1 :
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒，其特征在于所述防銹母粒中各組分的質(zhì)量 百分占比為：30?50%復(fù)配防銹劑、40?60%載體塑料和10?20%助劑；所述復(fù)配防銹 劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三乙醇胺鹽、三乙醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量比為 1?1. 5 :1. 3?1. 7 :2. 3?3. 5 :0. 9?1. 3 :1?1. 4的比例混合而成；所述助劑由乙撐雙 硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂肪酸酯、抗氧劑P -環(huán)糊精按質(zhì)量比為〇. 9?1. 3 :4. 8?6. 5 : 2. 5?3. 3 :0? 9?L 3的比例混合而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒，其特征在于所述復(fù)配 防銹劑由聚乙二醇-4000、苯甲酸鈉、癸二酸三乙醇胺鹽、三乙醇胺硼酸酯、烏洛托品按質(zhì)量 比為1. 3 :1. 5 :3 :1 :1. 2的比例混合而成；所述助劑由乙撐雙硬酯酸酰胺、滑石粉、蔗糖脂 肪酸酯、抗氧劑P -環(huán)糊精按質(zhì)量比為I :5. 5 :3 :1的比例混合而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒，其特征在于所述載體 塑料為密度為〇. 90?0. 96g/cm的聚乙烯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒，其特征在于所述載體 塑料為低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種或兩種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒，其特征在于所述 復(fù)配防銹劑的粒徑為800?2800目。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒，其特征在于所述復(fù)配 防銹劑的粒徑為900?1100目。
7. -種權(quán)利要求1所述的癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒的制備方法，其特征在于包 括以下步驟：（a)按所述質(zhì)量配比將復(fù)配防銹劑、載體塑料和助劑高速混合4?5分鐘制得 混合料；(b)對(duì)所得混合料進(jìn)行捏合、熔融處理，之后在150?180°C溫度條件下混煉、塑化 擠出，制得所述多金屬用防銹母粒。
8. 權(quán)利要求1所述的癸二酸三乙醇胺鹽氣相防銹母粒的應(yīng)用，其特征在于該應(yīng)用包括 以下步驟：（a)將所述防銹母粒按照質(zhì)量比為1 :25?50的比例添加到熱塑性塑料的原料 中，充分?jǐn)嚢柚瞥苫旌项w粒；(b)再將所述的混合顆粒防銹塑料混合顆粒經(jīng)吹膜或淋膜，力口 工制成氣相防銹薄膜包裝材料。
【文檔編號(hào)】C08K5/20GK104311974SQ201410629708
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】趙寧 申請(qǐng)人:青島鑫盈鑫包裝材料有限公司