金属在大气中,与氧气、水和其他杂质在一定条件下发生电化学反应而产生金属锈蚀。水基金属防锈剂是在水溶液中加入一定量的防锈剂,用它处理金属表面,可在短时间内形成结构和性能不同的膜层,从而阻止或延缓金属的电化学反应的发生,使金属达到防锈的目的。水基金属防锈剂由于其突出的经济效益,有关它的研制和应用日益受到国内外的广泛关注。本文研究了高分子成膜剂马丙共聚物在水基金属防锈剂中的应用。全文共分四章：第一章,综述了国内外近年来水基防锈剂的研究状况和存在的问题,重点介绍了国内环保型水基防锈剂的工艺配方、防锈机理和使用性能,并简要概述了国外水基防锈剂的研究进展,提出了当前及今后水基防锈剂的发展趋势,并阐明了本课题的研究目的和意义。第二章,以肌醇六磷酸酯、丙烯酰胺、谷氨酸为主体原料,研制了一种环保型水基防锈剂,通过正交试验确定其最佳配比,并对其防锈效果进行了测试,结果表明该防锈剂具有优良的防锈性能。为提高防锈剂的成膜质量,在其中添加了新型高分子成膜剂马丙共聚物,不但使金属表面的防锈膜更加均匀,而且进一步延长了防锈时间,使中性盐雾实验时间接近50分钟。第三章,通过理论分析和大量试验探索,发现在传统的磷酸盐防锈液中加入马丙共聚物与铜脲络合物对促进成膜速度、改进防锈膜的晶型、提高膜的致密度等方面有明显的效果,进而通过正交试验和防锈膜的综合评定优化出了一种环保型、低温无渣新型防锈工艺。实验结果表明,研究得到的新工艺处理成本低、槽液性能稳定、酸度范围宽,可于常温不需要表面调整和外加促进剂的情况下,10-15分钟内在金属表面形成完整、致密、抗腐蚀性强的球状磷酸盐晶体薄膜,可与各种涂装工艺配套使用。同时,定量测定了防锈处理液各组分,并且通过疲劳实验和组分的分析,找出了处理液的消耗规律,同时结合消耗规律和膜组分及处理液中沉渣的分析,初步探讨其成膜机理。结果表明,处理液反复处理试件过程中,转化膜的组成是固定的。第四章,在Mn-Fe系黑色磷酸盐防锈液基础上引入氯酸钾、马丙共聚物作为添加剂,通过初步试验确定了黑色防锈液组分的用量范围,并通过正交试验和黑色防锈膜综合评定筛选出一种低温、低毒黑色防锈工艺。用该工艺处理金属,膜层光亮乌黑,抗锈蚀性能较好,生产成本低、产品质量好、环境污染小。第五章,在含锆的溶液中加入马丙聚合物、氟离子与铝盐等,对铝材进行浸泡处理可在铝表面形成一层化学转化膜,通过正交试验和对转化膜的综合评定,研究出一种铝材非铬酸盐防锈工艺,可于室温、15分钟内在铝材表面形成均匀、致密、抗锈蚀性强的化学转化膜,可代替传统的毒性较大的铬酸盐,用于铝或铝合金的表面防锈处理。