防銹的方法中最簡(jiǎn)單有效的就是使用防銹劑。防銹劑的優(yōu)點(diǎn)在于超級(jí)高效的合成滲透劑,它能強(qiáng)力滲入鐵銹、腐蝕物、油污內(nèi)從而輕松地清除掉螺絲、螺拴上的銹跡和腐蝕物,具有滲透除銹、松動(dòng)潤(rùn)滑、抵制腐蝕、保護(hù)金屬等性能。并可在部件表面上形成并貯存一層潤(rùn)滑膜,可以抑制濕氣及許多其它化學(xué)成份造成的腐蝕。它可以在不破壞基材表面外觀的前提下實(shí)現(xiàn)防銹功能,而且在某些特定條件下還可以增加表面的光亮度。
一、防銹劑的種類
通常按照溶液的特征,防銹劑可以分為:水溶性防銹劑、油溶性防銹劑、乳化型防銹劑、氣相防銹劑和蠟?zāi)ば头冷P劑等。
水作為主體溶劑,添加其它防銹物形成的水溶液。根據(jù)防銹的作用機(jī)理可具體劃分為三類。①金屬與防銹劑生成不溶而致密的氧化物薄膜,因而阻止了金屬的陽(yáng)極溶解或促進(jìn)金屬的鈍化,從而抑制金屬的腐蝕。這類防銹劑又稱為鈍化劑,如亞硝酸鈉、重鉻酸鉀等。應(yīng)當(dāng)注意的是在使用時(shí),應(yīng)保證足夠的用量。用量不足時(shí),不能形成完整的氧化物薄膜,在未被遮蓋的很小的金屬表面上,腐蝕電流密度增大,易造成局部腐蝕嚴(yán)重。
②金屬與防銹劑生成難溶的鹽類,從而使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離,免于銹蝕。例如:有的磷酸鹽能與鐵作用生成不溶性的磷酸鐵鹽;有的硅酸鹽能和鐵、鋁作用生成不溶性的硅酸鹽等。
③金屬與防銹劑生成難溶性的絡(luò)合物,覆蓋在金屬表面而保護(hù)金屬免于腐蝕。例如:苯并三氮唑與銅能生成螯合物Cu(C6H4N3)2,既不溶于水也不溶于油,因而能保護(hù)銅的表面。
還可以稱為油溶性緩蝕劑。大多數(shù)為具有極性基團(tuán)的長(zhǎng)碳鏈有機(jī)化合物。其分子中的極性基團(tuán)依靠電荷作用緊密地吸附在金屬表面上;非極性基團(tuán)長(zhǎng)碳鏈烴則向著金屬表面的外側(cè),并能和油類互溶在一起,從而使防銹劑分子定向排列在金屬表面,形成吸附性保護(hù)膜,使金屬不受水和氧的侵蝕。按其極性基團(tuán)可分為五類:- 磺酸鹽類,化學(xué)通式為 (R—SO3)金屬表面處理劑。一般使用的是石油磺酸的堿金屬或堿土金屬鹽類,如石油磺酸鋇、石油磺酸鈉、二壬基萘磺酸鋇等。
- 羧酸及其皂類,化學(xué)通式為R—COOH及(R—COO)nMm。作為防銹劑的羧酸有動(dòng)植物油的脂肪酸,如硬脂酸、油酸等,另有氧化石油脂、烯基丁二酸等合成的羧酸,還有石油產(chǎn)品環(huán)烷酸等。羧酸的金屬皂的極性比相應(yīng)的羧酸強(qiáng),故防銹效果較好,但油溶性較小。且遇水會(huì)水解,在油中分散時(shí)安定性較差,有時(shí)從油中析出。
- 酯類,化學(xué)通式為RCOOR′。羊毛脂、蜂蠟是天然的酯類化合物,也是較好的金屬防銹封存材料。多元醇的酯類防銹效果很好,例如單油酸季戊四醇酯、山梨糖醇酐單油酸酯(斯盤(pán)-80),都是較好的金屬防銹劑,應(yīng)用較為廣泛。
- 胺類,化學(xué)通式為R—NH2,例如十八胺等。但單純的胺類在礦物油中的防銹效果不夠好,而常用的是胺類和有機(jī)酸生成的胺鹽或其他復(fù)合物,如油酸十八烷胺、硬脂酸環(huán)己胺等。
- 硫、氮雜環(huán)化合物,系含硫或含氮的雜環(huán)及某些衍生物,也是較好的金屬防銹劑,如咪唑啉的烷基磷酸酯鹽、苯并三氮唑和 α-巰基苯并噻唑等。咪唑啉類可用于黑色金屬與有色金屬防銹。
乳化型防銹劑有兩種:一種是油的微粒在水中的懸浮液,即水包油型乳化液,通常呈乳白色;另一種是水的微粒在油中的懸浮液,即油包水型乳化液,通常是透明的或半透明的液體。
乳化型防銹劑既具有防銹性能,又具有潤(rùn)滑性能和冷卻性能,因此常用作金屬切削加工的潤(rùn)滑冷卻液。乳化型防銹劑中的乳化劑過(guò)去常用植物油脂(如菜油、蓖麻油等)經(jīng)皂化加工而成,近年來(lái)則使用油酸三乙醇胺、磺化油或非離子表面活性劑等。為了加強(qiáng)防銹性能,在加水調(diào)配成乳化液時(shí),還可加入一定量的水溶性防銹劑,如亞硝酸鈉與碳酸鈉、亞硝酸鈉與三乙醇胺等。此外,為了防止和減緩乳化液發(fā)臭變質(zhì),還可加入少量防霉劑,如苯酚、五氯酚、苯甲酸鈉等。
又稱氣相緩蝕劑,靠常溫時(shí)緩慢揮發(fā)出來(lái)的氣體在金屬表面形成保護(hù)層,達(dá)到防銹目的。它的防銹原理很像樟腦丸防蛀,特點(diǎn)是在常溫下自動(dòng)不斷的升華,揮發(fā)成氣體,當(dāng)這種氣體達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)就能對(duì)鋼鐵等金屬實(shí)行防銹保護(hù)。用于鋼鐵防銹的有氨水、碳酸銨等無(wú)機(jī)化合物,以及尿素、烏洛托品、碳酸環(huán)己胺等。
蠟?zāi)し冷P主要是通過(guò)石蠟、硬脂酸和長(zhǎng)鏈脂肪銨鹽在基材表面成膜防銹。再?gòu)?fù)配羊毛脂鎂皂,易揮發(fā)溶劑油和一些酸脂。
在實(shí)際應(yīng)用防銹劑時(shí),常常將幾種防銹劑構(gòu)成復(fù)合配方使用,以加強(qiáng)其防銹作用。
防銹劑可應(yīng)用于:一般的導(dǎo)軌、銷軸、液壓支柱、軸承、懸掛鏈等部件的潤(rùn)滑與防銹,尤其適于不能加溫固化的設(shè)備和零件上,如大型設(shè)備,非金屬基材料等。也適于露天擱置的機(jī)械,經(jīng)常接觸海水煙霧的海軍裝備(飛機(jī)、艦艇),經(jīng)常處于酸、堿、高低溫環(huán)境的機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑和防銹。
一些防銹劑也適合噴涂在各種碳鋼、合金鋼、銅、鋁、鎂及其合金、鑄鐵、非金屬材料等材質(zhì)的機(jī)加工表面和研磨表面,也可噴涂在經(jīng)噴砂、磷化、鈍化、陽(yáng)極化、硫氮碳共滲的金屬材料工件表面。
通過(guò)對(duì)各類防銹劑的原作用原理分類和優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié),可以看到防銹劑種類較多,應(yīng)用范圍也很廣泛,基本上可以滿足當(dāng)前各行各業(yè)對(duì)防銹的要求。但隨著國(guó)家對(duì)五位一體的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求,生態(tài)文明建設(shè)也成為行業(yè)的風(fēng)向標(biāo),指揮棒。同時(shí)也隨著人們對(duì)高生活質(zhì)量的不斷追求,對(duì)自身健康的高度關(guān)注。環(huán)保型防銹劑必將成為防銹劑發(fā)展和前進(jìn)的方向。