金屬銹蝕問題遍及國民經濟各行各業,金屬銹蝕會使金屬制品的性能和商品價值受到極大的損害,甚至會引起重大故障而使設備報廢。據統計,每年由于金屬銹蝕所造成的直接經濟損失約占國民經濟總產值的2%~4%,以2005年我國GDP18.23萬億元人民幣計算,我國全年因銹蝕而造成的損失至少達360億元以上,其危害十分驚人。為避免銹蝕,人們采取了各種各樣的方法,用防銹油來保護金屬制品便是目前最常見的防護方法之一。近年來,隨著我國金屬加工工藝水平的提高,對防銹油產品質量也提出了更高的要求,我國防銹油在研制開發、規格發展、品種的更新換代及應用等方面均取得了較大進展。
1、防銹原理
1.1、金屬的銹蝕過程
金屬的銹蝕是指金屬受大氣中的水分、氧氣及其他腐蝕性氣體等介質的影響而引起的腐蝕或變色,鋼鐵在大氣中表面生成的以氧化物或氫氧化物為主的化合物稱為銹。銹蝕可以理解為金屬表面形成局部微電池而引起的電化學反應,銹蝕的反應速度在某種程度上隨氧分壓、溫度、電解質濃度的增加、pH值降低而增加。
1.2、防銹原理
為了避免生銹,根據不同的要求,一般有永久性和暫時性兩種防護措施。永久性防銹多采用油漆、涂料或電鍍等方法;而暫時性防銹則多采用防銹油進行防護。
防銹油是由基礎油、防銹劑和其它輔助添加劑組成的一種暫時性防護材料,其對金屬的保護一般是通過以下幾個作用得以實現:
(1)防銹劑的吸附作用
防銹劑是具有極性基團和較長碳氫鏈的有機化合物,它是由不對稱的極性和非極性兩部分組成。其極性基團依靠化學鍵的作用,能在金屬表面形成定向吸附,從而降低金屬表面活性中心的活性,阻擋水分子和氧分子的吸附,減緩銹蝕過程;其非極性部分能在金屬表面形成一層疏水性保護膜,阻擋參加腐蝕反應的有關電荷或物質移動,從而降低了銹蝕機率和速率。
(2)防銹劑的水置換和溶劑化作用
防銹劑是具有不對稱結構的表面活性劑,當其分子極性比水分子極性更強、與金屬的親和力比水更大時,便可以將金屬表面的水膜置換掉,從而減緩金屬的銹蝕速度;當防銹劑的濃度超過臨界膠束濃度時,防銹劑分子就會以極性基團朝里、非極性基團朝外的“逆型膠束”狀態溶于油中,吸附和捕集極性的腐蝕性物質,并將其封存于膠束之中,使之不與金屬接觸,起到防銹作用。
(3)防銹油的中和置換和增溶作用
防銹油中的堿性防銹劑可與酸性腐蝕介質進行中和反應,高分子羧酸皂中的部分游離羧酸能中和堿外,還可與腐蝕性酸發生復分解反應生成新鹽和高分子羧酸,使有些防銹油對極性物質具有中和置換和增溶作用。
(4)基礎油的增效作用
基礎油是防銹油的主要成分,其主要起載體作用和油效應作用,前者使各種功能性添加劑在油中充分分散和發揮作用,后者是在極性分子吸附少的金屬表面進行物理吸附,并深入到定向吸附的防銹劑分子之間,借助范德華引力與防銹劑分子共同堵塞孔隙,使吸附膜更加完整和緊密,并使吸附不夠牢固的極性分子不易脫落,從而更有效地保護金屬。
免 費 拿 樣
本月21日截止