Korroosion torjunta: ruosteenestolisäaineiden yleinen johdatus

Mikä on ruosteenestolisä voiteluaineissa ja metallintyöstönesteissä?

 

Ruosteenestoaineetovat kemiallisia yhdisteitä, joita sisällytetään voiteluaineisiin ja metallintyöstönesteisiin (MWF) suojaamaan metallipintoja korroosiolta. Ruosteenestolisäainetta kutsutaan myös ruosteenestoaineeksi, ruosteenestoaineeksi ja korroosionestoaineeksi. Niitä käytetään älykkäästi moottoriöljyissä ja MWF:issä.

 

Ruosteenestoaineiden luokitus

 

Yleensä liuoksen ominaisuuksien mukaan ruosteenestoaineet voidaan jakaa vesiliukoisiin ruosteenestoaineisiin, öljyliukoisiin ruosteenestoaineisiin, emulgoituihin ruosteenestoaineisiin, kaasufaasisiin ruosteenestoaineisiin ja vahakalvotyyppisiin ruosteenestoaineisiin.

 

Vesiliukoiset ruosteenestoaineet

 

Pääliuottimena käytetään vettä, ja vesiliuos muodostetaan lisäämällä muita ruosteenestoaineita. Ruosteenestomekanismin mukaan se voidaan jakaa kolmeen luokkaan.

 

• Metalli ja ruosteenestokemikaali muodostavat liukenemattoman ja tiheän oksidikalvon, joka estää metallin anodista liukenemista tai edistää metallin passivoitumista ja estää siten metallin korroosiota. Tällaisia ​​ruosteenestolisäaineita kutsutaan myös passivooreiksi, kuten natriumnitriitti, kaliumdikromaatti jne. On huomattava, että käytettäessä tulee varmistaa riittävä annostus. Kun määrä on riittämätön, kokonaista oksidikalvoa ei voi muodostaa ja korroosiovirran tiheys kasvaa pienellä peittämättömällä metallipinnalla, mikä on helppo aiheuttaa vakavaa paikallista korroosiota.
• Metalli ja ruosteenestolisäaine muodostavat liukenemattomia suoloja, jolloin metalli on eristetty syövyttävästä aineesta ja ruosteton. Esimerkiksi: Jotkut fosfaatit voivat reagoida raudan kanssa muodostaen liukenemattomia rautafosfaattisuoloja; Jotkut silikaatit voivat reagoida raudan ja alumiinin kanssa muodostaen liukenemattomia silikaatteja.
• Metalli ja ruosteenestoaine muodostavat liukenemattomia komplekseja, jotka peittävät metallipinnan suojaamaan metallia korroosiolta. Esimerkiksi bentsotriatsoli ja kupari voivat muodostaa kelaattikompleksin Cu(C6H4N3)2, joka ei liukene veteen eikä öljyyn, joten se voi suojata kuparin pintaa korroosiolta.

 

Öljyliukoiset ruosteenestoaineet

 

Sitä voidaan kutsua myös öljyliukoiseksi korroosionestoaineeksi. Useimmat ovat pitkäketjuisia orgaanisia yhdisteitä, joissa on polaarisia ryhmiä. Sen molekyyleissä olevat polaariset ryhmät adsorboituvat tiiviisti metallipintaan varauksen vaikutuksesta; ei-polaarisen ryhmän pitkäketjuiset hiilivedyt ovat metallipinnan ulkopuolella ja voivat sekoittua öljyjen kanssa siten, että ruosteenestoaineen molekyylit asettuvat metallipinnalle muodostaen adsorboivan suojakalvon, joka suojaa metallia veden ja hapen eroosio. Polaariset ryhmät voidaan jakaa viiteen luokkaan:

 

• Sulfonaatit, yleinen kemiallinen kaava on (R-SO3) metallin pintakäsittelylisäaineet. Yleensä käytetään maaöljysulfonihapon alkali- tai maa-alkalimetallisuoloja, kuten esimbariumpetroolisulfonaatti, natriumpetroolisulfonaatti, bariumdinonyylinaftaleenisulfonaatti, jne.
• Karboksyylihapon ja sen saippuoiden yleinen kemiallinen kaava on R—COOH ja (R—COO)nMm. Ruosteenestoaineina käytettyjä karboksyylihappoja ovat eläin- ja kasviöljyjen rasvahapot, kuten steariinihappo, öljyhappo jne., sekä hapetetusta maaöljyrasvasta syntetisoidut karboksyylihapot, alkenyylimeripihkahappo jne. sekä nafteenihappo öljytuotteista. Karboksyylihapon metallisaippuan polaarisuus on vahvempi kuin vastaavan karboksyylihapon, joten ruosteenestovaikutus on parempi, mutta öljyliukoisuus on pienempi. Ja se hydrolysoituu, kun se kohtaa veden, ja sen stabiilisuus on huono, kun se dispergoituu öljyyn, ja joskus se saostuu öljystä.
• Esterit, yleinen kemiallinen kaava on RCOOR'. Lanoliini ja mehiläisvaha ovat luonnollisia esteriyhdisteitä, ja ne ovat myös hyviä metallisia ruosteenestoaineita. Polyoliestereillä on hyvät ruosteenestovaikutukset, kuten pentaerytritolimono-oleaatti ja sorbitaanimono-oleaatti (Span-80), jotka ovat hyviä metallien ruosteenestoaineita ja joita käytetään laajalti.
• Amiinit, yleinen kemiallinen kaava on R-NH2, kuten oktadekyyliamiini. Yksinkertaisten amiinien ruosteenestovaikutus mineraaliöljyssä ei kuitenkaan ole riittävän hyvä, ja yleisesti käytetään amiinisuoloja tai muita amiinien ja orgaanisten happojen muodostamia yhdisteitä, kuten oktadekyyliamiinioleaattia, sykloheksyyliamiinistearaattia jne.
• Rikki- ja typpiheterosykliset yhdisteet, jotka ovat rikkiä tai typpeä sisältäviä heterosyklisiä renkaita ja tiettyjä johdannaisia, ovat myös hyviä metallin ruosteen estäjiä, kuten imidatsoliinialkyylifosfaattisuolat, bentsotriatsolit ja -merkaptobentsotiatsolit jne. Rustatsoliineja voidaan käyttää ehkäisyyn. rauta- ja ei-rautametallit.

 

Emulsio ruosteenestoaine

 

On olemassa kahdenlaisia ​​emulgoituja ruosteenestoaineita: yksi on öljyhiukkasten suspensio vedessä, eli öljy vedessä -emulsio, joka on yleensä maidonvalkoinen; toinen on vesihiukkasten suspensio öljyssä, eli vesi öljyssä -emulsio, joka on yleensä läpinäkyvää tai läpikuultavaa nestettä.

Emulgoidulla ruosteenestoaineella ei ole vain ruosteenestokykyä, vaan sillä on myös voitelukyky ja jäähdytyskyky, joten sitä käytetään usein voiteluaineena metallin leikkaamiseen. Emulgoidussa ruosteenestoaineessa olevaa emulgointiainetta käsiteltiin aikaisemmin saippuoimalla kasviöljyä (kuten rypsiöljyä, risiiniöljyä jne.). Viime vuosina on käytetty öljyhappotrietanoliamiinia, sulfonoitua öljyä tai ionittomia pinta-aktiivisia aineita. Ruosteenestokyvyn parantamiseksi voidaan myös lisätä tietty määrä vesiliukoisia ruosteenestoaineita, kuten natriumnitriittiä ja natriumkarbonaattia, natriumnitriittiä ja trietanoliamiinia, kun vettä lisätään emulsion valmistamiseksi. Lisäksi emulsion hajun ja pilaantumisen estämiseksi ja hidastamiseksi voidaan lisätä myös pieni määrä sienilääkettä, kuten fenolia, pentakloorifenolia, natriumbentsoaattia jne.

 

Höyryfaasin ruosteenesto

Tunnetaan myös kaasufaasikorroosion estäjänä, se muodostaa metallipinnalle suojaavan kerroksen huoneenlämpötilassa hitaasti haihtuvan kaasun vaikutuksesta ruosteenestotavoitteen saavuttamiseksi. Sen ruosteenestoperiaate on hyvin samanlainen kuin koipallojen. Sille on ominaista automaattinen ja jatkuva sublimaatio huoneenlämmössä, ja se haihtuu kaasuksi. Kun kaasu saavuttaa kyllästyksen, se voi suojata metalleja, kuten terästä, ruosteelta. Epäorgaanisia yhdisteitä, kuten ammoniakkia ja ammoniumkarbonaattia, sekä ureaa, urotropiinia ja sykloheksyyliamiinikarbonaattia käytetään teräksen ruosteenestossa.

 

Vahakalvotyyppiset ruosteenestoaineet

 

Vahakalvon ruosteenesto tapahtuu pääasiassa muodostamalla kalvo substraatin pinnalle parafiinin, steariinihapon ja pitkäketjuisten rasva-ammoniumsuolojen vaikutuksesta. Sitten sekoita lanoliinimagnesium-saippua, haihtuva liuotinöljy ja hieman hapanta rasvaa.

 

Ruosteenestoaineiden käyttö

 

Varsinaisessa ruosteenestoaineiden käytössä yhdisteessä käytetään usein useita ruosteenestoaineita parantamaan niiden ruosteenestovaikutusta.

Ruosteenestoainetta voidaan levittää: yleisten ohjainkiskojen, tappiakselien, hydraulisten tukien, laakereiden, ripustusketjujen jne. voiteluun ja ruosteenestoaineeseen, erityisesti soveltuu laitteisiin ja osiin, joita ei voida kovettaa kuumentamalla, kuten suuret laitteet, ei -metallimateriaalit jne. Soveltuu myös ulkoilmaan jätettyjen koneiden, meriveden savulle usein alttiina olevien laivaston laitteiden (lentokoneiden, laivojen) sekä mekaanisten laitteiden, jotka ovat usein hapossa, alkalissa, korkeissa ja matalissa lämpötiloissa.

Jotkut ruosteenestoaineet soveltuvat myös erilaisten hiiliterästen, seosterästen, kuparin, alumiinin, magnesiumin ja niiden seosten, valuraudan, ei-metallisten materiaalien jne. työstö- ja hiomapintojen ruiskuttamiseen, ja niitä voidaan myös ruiskuttaa. hiekkapuhallettujen, fosfatoitujen, passivoitujen, anodisoitujen ja rikkinitrohiiletettyjen metallimateriaalien pinnalle.

 

 

Tee yhteenveto

 

Alkuperäisten toimintaperiaatteiden luokittelun ja erilaisten ruosteenestokemikaalien eduista ja haitoista tehdyn yhteenvedon avulla voidaan nähdä, että on olemassa monenlaisia ​​ruosteenestoaineita ja monenlaisia ​​sovelluksia, jotka voivat periaatteessa täyttää nykyiset ruosteenestokemikaalit. -eri teollisuudenalojen ruostevaatimukset. Tiukkojen ympäristönsuojeluvaatimusten vuoksi ihmiset kiinnittävät kuitenkin paljon huomiota omaan terveyteensä. Ympäristöystävällisistä ruosteenestolisäaineista tulee varmasti ruosteenestokemianteollisuuden kehitys- ja kehityssuunta.