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时间:2018-12-16
《防锈剂配方参考、配制方法,种类及领域应用.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、防锈剂配方参考、配制方法,种类及领域应用导读:本文详细介绍了防锈剂的背景、种类、配方参考及应用等,需要告知您的是本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。1.前言据世界腐蚀组织(WCO)在《对于材料破坏和腐蚀控制世界必须进行知识传播与研究发展》的《白皮书》中指出:据不完全统计,全球每年因金属腐蚀造成的直接经济损失高达约达7千亿美金,而我国因金属腐蚀造成的损失约占到国民生产总值的4%。金属的腐蚀生锈不仅给社会发展造成了巨大的经济损失,还给人们的日常生产生活带来较大的不便和潜在的直接或间接性的环境污染,安全隐患。例如由于腐蚀穿孔严重而导致的输油管道中原油泄露
2、,齿轮生锈机械摩擦力增大而造成的器械损伤和能耗浪费的现象比比皆是。因此对金属基材的防锈始终是人们关注的焦点。金属基材的腐蚀生锈主要原因是材料长期暴露在潮湿,酸雾和高盐的环境中。例如铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀。保护钢铁类基材不被腐蚀的关键是与氧气和水隔绝,具体方法可以是进行表面防护处理(涂油、刷漆、表面镀金属等),还可以是改变金属内部结构(制成不锈钢)等。但是在这些防锈的方法中最简单有效的就是使用防锈剂。防锈剂的优点在于超级高效的合成渗透剂,它能强力渗入铁锈、腐蚀物、油污内从而轻松地清除掉螺丝、螺拴上的锈迹和腐蚀物,具有渗透除锈、松动润滑、抵制腐蚀、保护金属等性能。并可在部
3、件表面上形成并贮存一层润滑膜,可以抑制湿气及许多其它化学成份造成的腐蚀。它可以在不破坏基材表面外观的前提下实现防锈功能,而且在某些特定条件下还可以增加表面的光亮度。防锈剂的使用工艺简单,配方中的物质种类容易获得,并且制备成本低,适用范围较广。从解决问题的角度出发,未雨绸缪,把问题遏杀在萌芽阶段是解决问题的最佳途径和手段。防锈剂的出现可以有效的扮演这一角色。2.防锈剂的分类通常按照溶液的特征,防锈剂可以分为;水溶性防锈剂、油溶性防锈剂、乳化型防锈剂、气相防锈剂和蜡膜型防锈剂等。2-1.水溶性防锈剂 水作为主体溶剂,添加其它防锈物形成的水溶液。根据防锈的作用机理可具体划分为三类。①
4、金属与防锈剂生成不溶而致密的氧化物薄膜,因而阻止了金属的阳极溶解或促进金属的钝化,从而抑制金属的腐蚀。这类防锈剂又称为钝化剂,如亚硝酸钠、重铬酸钾等。应当注意的是在使用时,应保证足够的用量。用量不足时,不能形成完整的氧化物薄膜,在未被遮盖的很小的金属表面上,腐蚀电流密度增大,易造成局部腐蚀严重。②金属与防锈剂生成难溶的盐类,从而使金属与腐蚀介质隔离,免于锈蚀。例如:有的磷酸盐能与铁作用生成不溶性的磷酸铁盐;有的硅酸盐能和铁、铝作用生成不溶性的硅酸盐等。③金属与防锈剂生成难溶性的络合物,覆盖在金属表面而保护金属免于腐蚀。例如:苯并三氮唑与铜能生成螯合物Cu(C6H4N3)2,既不
5、溶于水也不溶于油,因而能保护铜的表面。2-2.油溶性防锈剂还可以称为油溶性缓蚀剂。大多数为具有极性基团的长碳链有机化合物。其分子中的极性基团依靠电荷作用紧密地吸附在金属表面上;非极性基团长碳链烃则向着金属表面的外侧,并能和油类互溶在一起,从而使防锈剂分子定向排列在金属表面,形成吸附性保护膜,使金属不受水和氧的侵蚀。按其极性基团可分为五类:①磺酸盐类,化学通式为(R—SO3)金属表面处理剂。一般使用的是石油磺酸的碱金属或碱土金属盐类,如石油磺酸钡、石油磺酸钠、二壬基萘磺酸钡等。②羧酸及其皂类,化学通式为R—COOH及(R—COO)nMm。作为防锈剂的羧酸有动植物油的脂肪酸,如硬脂
6、酸、油酸等,另有氧化石油脂、烯基丁二酸等合成的羧酸,还有石油产品环烷酸等。羧酸的金属皂的极性比相应的羧酸强,故防锈效果较好,但油溶性较小。且遇水会水解,在油中分散时安定性较差,有时从油中析出。③酯类,化学通式为RCOOR′。羊毛脂、蜂蜡是天然的酯类化合物,也是较好的金属防锈封存材料。多元醇的酯类防锈效果很好,例如单油酸季戊四醇酯、山梨糖醇酐单油酸酯(斯盘-80),都是较好的金属防锈剂,应用较为广泛。④胺类,化学通式为R—NH2,例如十八胺等。但单纯的胺类在矿物油中的防锈效果不够好,而常用的是胺类和有机酸生成的胺盐或其他复合物,如油酸十八烷胺、硬脂酸环己胺等。⑤硫、氮杂环化合物,
7、系含硫或含氮的杂环及某些衍生物,也是较好的金属防锈剂,例如咪唑啉的烷基磷酸酯盐、苯并三氮唑和α-巯基苯并噻唑等。咪唑啉类可用于黑色金属与有色金属防锈。2-3.乳化型防锈剂 乳化型防锈剂有两种:一种是油的微粒在水中的悬浮液,即水包油型乳化液,通常呈乳白色;另一种是水的微粒在油中的悬浮液,即油包水型乳化液,通常是透明的或半透明的液体。乳化型防锈剂既具有防锈性能,又具有润滑性能和冷却性能,因此常用作金属切削加工的润滑冷却液。乳化型防锈剂中的乳化剂过去常用植物油脂(如菜油、蓖麻油等)经皂化加工而成,
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