一种防锈薄膜及其制备方法与流程

2021-02-02 06:02:12|

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[0001]
本发明涉及防锈薄膜技术领域，具体涉及一种防锈薄膜及其制备方法。

背景技术：

[0002]
随着科技的发展，工业生产中金属的使用率越来越高，但是金属在使用过程中难免会存在生锈等问题，会直接或间接造成各种严重损失，严重影响了工业生产的有序进行，也可能威胁到人民群众的生命财产安全。由于生锈等问题的发生，各类机械和建筑设施的使用年限大打折扣，不必要的二次投资增大；同时，在设备的使用过程中也产生了诸多的安全隐患。因此，防锈问题是关系到人民生产生活，社会经济发展的重大问题。
[0003]
金属腐蚀是金属和周围腐蚀性介质发生的一些理化作用，所以对于金属腐蚀的防护，主要从金属材料本身和介质两个方面来考虑。(1)通过合金技术，选择不同的金属材料形成合金或者向金属材料中加入其他元素以提高材料的耐腐蚀性能；如向普通碳钢中加入不同比例镍，铬，锰和钼等元素以形成不锈钢合金。(2)利用缓蚀剂的保护，气相缓蚀剂能在常温下自动挥发出具有缓蚀作用的粒子，扩散至金属表面，覆盖在金属表面或溶解在其表面电解质中，抑制金属的腐蚀，使金属制品的表面、内部各个部位甚至缝隙都能得到保护[滕飞,胡钢.腐蚀科学与防护技术,2014,26(4):360-364]。(3)电化学保护，电化学保护是指将金属构件极化，使其达到免蚀区或钝化区，从而保护金属的方法。电化学保护一般可分为阳极保护法和阴极保护法[宋日海,郭忠诚,樊爱民,等.腐蚀科学与防护技术,2004,16(1):24-28]。(4)采用无机及金属防护覆盖层，金属防锈最普遍也是最重要的方法就是在金属表面涂上覆盖层。其最基本的作用是使金属与外部环境隔离，以阻碍相关腐蚀反应发生。(5)高分子防护覆盖层，采用具有高阻隔性的塑料薄膜对金属表面进行包覆，高阻隔性的塑料包装薄膜利用其优异的阻隔性能阻碍腐蚀性介质进入包装内，不仅可以有效的防止金属制品腐蚀，而且能够解决贵重金属设备在恶劣环境(比如海上运输)中的运输难题，能够在不影响制品外观属性的前提下有效的对金属制件进行保护[谷吉海,董静.包装工程,2010,31(5):112-116]。
[0004]
虽然目前气相防锈薄膜已取得一定进展，但是目前市场上所使用的防锈薄膜均存在防锈剂释放时间短且防锈效果差等问题。

技术实现要素：

[0005]
本发明的第一个目的是提供一种防锈剂释放慢、防锈剂释放时间长且防锈效果好的防锈薄膜。
[0006]
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种防锈薄膜，所述防锈薄膜按重量配比由0.5～5％的有机防锈剂@纳米mofs防锈组分、30～45％的高压聚乙烯、47～66.5％线性低密度聚乙烯、以及3％的辅助添加剂组成，所述辅助添加剂由白油、偶联剂、聚乙烯蜡组成。
[0007]
进一步地，前述的一种防锈薄膜，其中：所述有机防锈剂@纳米mofs防锈组分按重
量配比由30～80％的有机防锈剂、以及20～70％的纳米mofs组成。
[0008]
进一步地，前述的一种防锈薄膜，其中：有机防锈剂@纳米mofs防锈组分通过下面方法制备：将纳米mofs加入有机防锈剂溶液，在30度搅拌3小时进行负载，过滤，烘干。
[0009]
进一步地，前述的一种防锈薄膜，其中：有机防锈剂@纳米mofs防锈组分中有机防锈剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑钠盐、苯并三氮唑钠盐中的一种或几种，纳米mofs为zif-8等具有抗菌性能的mof，纳米mofs的纳米尺寸为25～100纳米。
[0010]
本发明的第二个目的是提供一种制备过程简单高效的防锈薄膜制备方法。
[0011]
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种防锈薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0012]
步骤(1)：制备有机防锈剂@纳米mofs，具体操作如下：将纳米mofs加入有机防锈剂溶液，在30度搅拌3小时进行负载，过滤，烘干，得到有机防锈剂@纳米mofs；
[0013]
步骤(2)：制备高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料，具体操作如下：将高压聚乙烯、线性低密度聚乙烯、工业白油、偶联剂、聚乙烯蜡加入到高速混合机中混合均匀，得到高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料；
[0014]
步骤(3)：将有机防锈剂@纳米mofs、高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料分别加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机各段设定温度为：一段：173℃，二段：171℃，三段：167℃，四段：172℃，五段：170℃，机头：175℃；所得粒料在不高于60℃下烘干；
[0015]
步骤(4)：将步骤(3)所得的有机防锈剂@纳米mofs粒料、高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯塑料粒料加入到低速混合机中，混合均匀；
[0016]
步骤(5)：将步骤(4)混合完成后的混合料粒加入到吹膜机中吹塑成薄膜。
[0017]
通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：制备过程简单高效，制得的防锈薄膜防锈剂释放慢、防锈剂释放时间长、释放平稳并且防锈防腐效果好。
具体实施方式
[0018]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]
具体实施例一
[0020]
一种防锈薄膜，所述防锈薄膜按重量配比由0.5％的有机防锈剂@纳米mofs防锈组分、30％的高压聚乙烯、66.5％线性低密度聚乙烯、以及3％的辅助添加剂组成，所述辅助添加剂由白油、偶联剂、聚乙烯蜡组成；所述有机防锈剂@纳米mofs防锈组分按重量配比由30％的有机防锈剂、以及70％的纳米mofs组成；所述有机防锈剂@纳米mofs防锈组分中有机防锈剂为苯并三氮唑，纳米mofs为zif-8等具有抗菌性能的mof，纳米mofs的纳米尺寸为25～100纳米；其中，有机防锈剂@纳米mofs防锈组分通过下面方法制备：将纳米mofs加入有机防锈剂溶液，在30度搅拌3小时进行负载，过滤，烘干。
[0021]
一种防锈薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0022]
步骤(1)：制备有机防锈剂@纳米mofs，具体操作如下：将0.35kg纳米mofs加入0.2kg有机防锈剂溶液，在30度搅拌3小时进行负载，过滤，烘干，得到0.5kg有机防锈剂@纳米mofs；
[0023]
步骤(2)：制备高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料，具体操作如下：将30kg高压聚乙烯、66.5kg线性低密度聚乙烯、1kg工业白油、1kg偶联剂、1kg聚乙烯蜡加入到高速混合机中混合均匀，得到99.5kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料；
[0024]
步骤(3)：将0.5kg有机防锈剂@纳米mofs、99.5kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料分别加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机各段设定温度为：一段：173℃，二段：171℃，三段：167℃，四段：172℃，五段：170℃，机头：175℃；所得粒料在不高于60℃下烘干；
[0025]
步骤(4)：将0.5kg有机防锈剂@纳米mofs粒料、99.5kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯塑料粒料加入到低速混合机中，混合均匀；
[0026]
步骤(5)：将步骤(4)混合完成后的混合料粒加入到吹膜机中吹塑成薄膜。
[0027]
按照标准astmb-117盐雾测试，薄膜的铁平均腐蚀率0.06％。
[0028]
具体实例二
[0029]
一种防锈薄膜，所述防锈薄膜按重量配比由3％的有机防锈剂@纳米mofs防锈组分、40％的高压聚乙烯、54％线性低密度聚乙烯、以及3％的辅助添加剂组成，所述辅助添加剂由白油、偶联剂、聚乙烯蜡组成；所述有机防锈剂@纳米mofs防锈组分按重量配比由50％的有机防锈剂、以及50％的纳米mofs组成；所述有机防锈剂@纳米mofs防锈组分中有机防锈剂为甲基苯并三氮唑，纳米mofs为zif-8等具有抗菌性能的mof，纳米mofs的纳米尺寸为25～100纳米；其中，有机防锈剂@纳米mofs防锈组分通过下面方法制备：将纳米mofs加入有机防锈剂溶液，在30度搅拌3小时进行负载，过滤，烘干。
[0030]
一种防锈薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0031]
步骤(1)：制备有机防锈剂@纳米mofs，具体操作如下：将1.5kg纳米mofs加入1.55有机防锈剂溶液，在30度搅拌3小时进行负载，过滤，烘干，得到3kg有机防锈剂@纳米mofs；
[0032]
步骤(2)：制备高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料，具体操作如下：将40kg高压聚乙烯、54kg线性低密度聚乙烯、1kg工业白油、1kg偶联剂、1kg聚乙烯蜡加入到高速混合机中混合均匀，得到97kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料；
[0033]
步骤(3)：将3kg有机防锈剂@纳米mofs、97kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料分别加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机各段设定温度为：一段：173℃，二段：171℃，三段：167℃，四段：172℃，五段：170℃，机头：175℃；所得粒料在不高于60℃下烘干；
[0034]
步骤(4)：将步骤(3)所得的3kg有机防锈剂@纳米mofs粒料、97kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯塑料粒料加入到低速混合机中，混合均匀；
[0035]
步骤(5)：将步骤(4)混合完成后的混合料粒加入到吹膜机中吹塑成薄膜。
[0036]
按照标准astmb-117盐雾测试，薄膜的铁平均腐蚀率0.04％。
[0037]
具体实施例三
[0038]
一种防锈薄膜，所述防锈薄膜按重量配比由5％的有机防锈剂@纳米mofs防锈组分、45％的高压聚乙烯、47％线性低密度聚乙烯、以及3％的辅助添加剂组成，所述辅助添加剂由白油、偶联剂、聚乙烯蜡组成；所述有机防锈剂@纳米mofs防锈组分按重量配比由80％的有机防锈剂、以及20％的纳米mofs组成；所述有机防锈剂@纳米mofs防锈组分中有机防锈剂为甲基苯并三氮唑钠盐与苯并三氮唑钠盐，纳米mofs为zif-8等具有抗菌性能的mof，纳
米mofs的纳米尺寸为25～100纳米；其中，有机防锈剂@纳米mofs防锈组分通过下面方法制备：将纳米mofs加入有机防锈剂溶液，在30度搅拌3小时进行负载，过滤，烘干。
[0039]
一种防锈薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0040]
步骤(1)：制备有机防锈剂@纳米mofs，具体操作如下：将1kg纳米mofs加入4.1kg有机防锈剂溶液，在30度搅拌3小时进行负载，过滤，烘干，得到5kg有机防锈剂@纳米mofs；
[0041]
步骤(2)：制备高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料，具体操作如下：将45kg高压聚乙烯、47kg线性低密度聚乙烯、1kg工业白油、1kg偶联剂、1kg聚乙烯蜡加入到高速混合机中混合均匀，得到95kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料；
[0042]
步骤(3)：将5kg有机防锈剂@纳米mofs、95kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯母料分别加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机各段设定温度为：一段：173℃，二段：171℃，三段：167℃，四段：172℃，五段：170℃，机头：175℃；所得粒料在不高于60℃下烘干；
[0043]
步骤(4)：将步骤(3)所得的5kg有机防锈剂@纳米mofs粒料、95kg高压聚乙烯/线性低密度聚乙烯塑料粒料加入到低速混合机中，混合均匀；
[0044]
步骤(5)：将步骤(4)混合完成后的混合料粒加入到吹膜机中吹塑成薄膜。
[0045]
按照标准astmb-117盐雾测试，薄膜的铁平均腐蚀率0.09％。
[0046]
本发明的优点是：制备过程简单高效，制得的防锈薄膜防锈剂释放慢、防锈剂释放时间长、释放平稳并且防锈防腐效果好。
[0047]
以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明要求保护的范围。

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