Защита от коррозии: общее введение в антикоррозионные присадки

Что такое антикоррозионная присадка в смазочных материалах и смазочно-охлаждающих жидкостях?

 

Антикоррозийные добавкипредставляют собой химические соединения, включаемые в смазочные материалы и жидкости для металлообработки (MWF) для защиты металлических поверхностей от коррозии. Антикоррозионную добавку также называют: ингибитором ржавчины, антикоррозийным средством и ингибитором коррозии. Они широко используются в моторных маслах и MWF.

 

Классификация антикоррозийных присадок

 

В целом, в зависимости от характеристик раствора, средства для предотвращения ржавчины можно разделить на водорастворимые средства для предотвращения ржавчины, маслорастворимые средства для предотвращения ржавчины, эмульгированные средства для предотвращения ржавчины, средства для предотвращения ржавчины в газовой фазе и средства для предотвращения ржавчины в виде восковой пленки.

 

Водорастворимые антикоррозийные добавки

 

В качестве основного растворителя используется вода, а водный раствор образуется путем добавления других химикатов, предотвращающих ржавчину. По антикоррозийному механизму его можно разделить на три категории.

 

• Металл и антикоррозионное химическое вещество образуют нерастворимую и плотную оксидную пленку, которая предотвращает анодное растворение металла или способствует пассивации металла, тем самым подавляя коррозию металла. Такие антикоррозийные добавки еще называют пассиваторами, например, нитрит натрия, дихромат калия и др. Следует отметить, что при их использовании следует обеспечить достаточную дозировку. Когда его недостаточно, полная оксидная пленка не может образоваться, и плотность тока коррозии увеличивается на небольшой незакрытой поверхности металла, что легко может вызвать серьезную местную коррозию.
• Металл и антикоррозийная добавка образуют нерастворимые соли, благодаря чему металл изолируется от коррозионной среды и освобождается от ржавчины. Например: некоторые фосфаты могут реагировать с железом с образованием нерастворимых солей фосфата железа; некоторые силикаты могут реагировать с железом и алюминием с образованием нерастворимых силикатов.
• Металл и ингибитор ржавчины образуют нерастворимые комплексы, которые покрывают поверхность металла, защищая его от коррозии. Например, бензотриазол и медь могут образовывать хелатный комплекс Cu(C6H4N3)2, который не растворяется ни в воде, ни в масле, поэтому может защитить поверхность меди от коррозии.

 

Маслорастворимые средства против ржавчины

 

Его также можно назвать маслорастворимым ингибитором коррозии. Большинство из них представляют собой органические соединения с длинной углеродной цепью и полярными группами. Полярные группы в его молекулах под действием заряда плотно адсорбируются на поверхности металла; углеводороды с длинной углеродной цепью неполярной группы обращены к внешней стороне поверхности металла и могут смешиваться с маслами, так что молекулы ингибитора ржавчины выравниваются на поверхности металла, образуя адсорбирующую защитную пленку, которая защищает металл от эрозия воды и кислорода. По своим полярным группам их можно разделить на пять категорий:

 

• Сульфонаты, общая химическая формула (R—SO3) — добавки для обработки поверхности металлов. Обычно используются соли щелочных или щелочноземельных металлов нефтяной сульфоновой кислоты, такие какнефтяной сульфонат бария, нефтяной сульфонат натрия, динонилнафталинсульфонат бария, и т. д.
• Карбоновая кислота и ее мыла, общая химическая формула: R—COOH и (R—COO)nMm. К карбоновым кислотам, используемым в качестве ингибиторов ржавчины, относятся жирные кислоты животных и растительных масел, такие как стеариновая кислота, олеиновая кислота и др., а также карбоновые кислоты, синтезированные из окисленных нефтяных смазок, алкенилянтарной кислоты и др. и нафтеновая кислота из нефтепродуктов. Полярность металлического мыла карбоновой кислоты сильнее, чем у соответствующей карбоновой кислоты, поэтому антикоррозийный эффект лучше, но растворимость в масле меньше. И он будет гидролизоваться при встрече с водой, и его стабильность будет плохой при диспергировании в масле, а иногда он будет выпадать в осадок из масла.
• Сложные эфиры, общая химическая формула — RCOOR'. Ланолин и пчелиный воск являются природными сложноэфирными соединениями, а также являются хорошими антикоррозийными герметиками для металлов. Хорошим антикоррозионным действием обладают сложные эфиры полиолов, такие как моноолеат пентаэритрита и моноолеат сорбитана (Span-80), которые являются хорошими антикоррозийными агентами для металлов и широко используются.
• Амины, общая химическая формула R—NH2, например октадециламин. Однако антикоррозийное действие простых аминов в минеральном масле недостаточно хорошее, и обычно используются соли аминов или другие соединения, образованные аминами и органическими кислотами, такие как олеат октадециламина, стеарат циклогексиламина и т. д.
• Хорошими ингибиторами ржавчины металлов также являются серосодержащие и азотсодержащие гетероциклические соединения, представляющие собой серосодержащие или азотсодержащие гетероциклические кольца и некоторые производные, например имидазолиналкилфосфатные соли, бензотриазолы и -меркаптобензотиазолы и т. д. Имидазолины можно использовать для предотвращения ржавчины металлов. черные и цветные металлы.

 

Эмульсионные средства против ржавчины

 

Существует два типа эмульгированных антикоррозионных средств: один представляет собой суспензию частиц масла в воде, то есть эмульсию масло в воде, которая обычно имеет молочно-белый цвет; другой — суспензия частиц воды в масле, то есть эмульсия «вода в масле», которая обычно представляет собой прозрачную или полупрозрачную жидкость.

Эмульгированное антикоррозионное средство не только обладает антикоррозийными свойствами, но также обладает смазочными и охлаждающими свойствами, поэтому его часто используют в качестве смазочно-охлаждающей жидкости при резке металлов. Раньше эмульгатор в эмульгированном антикоррозионном средстве обрабатывался путем омыления растительного масла (например, рапсового масла, касторового масла и т. д.). В последние годы применяют триэтаноламин олеиновой кислоты, сульфированные масла или неионогенные поверхностно-активные вещества. Для улучшения антикоррозийных свойств при добавлении воды для получения эмульсии также можно добавлять определенное количество водорастворимых антикоррозионных присадок, таких как нитрит и карбонат натрия, нитрит натрия и триэтаноламин. Кроме того, чтобы предотвратить и замедлить появление запаха и порчи эмульсии, можно также добавить небольшое количество противогрибкового средства, например фенола, пентахлорфенола, бензоата натрия и т. д.

 

Средства защиты от ржавчины в паровой фазе

Также известный как ингибитор коррозии в газовой фазе, он образует защитный слой на поверхности металла за счет газа, медленно испаряющегося при комнатной температуре, для предотвращения ржавчины. Его принцип защиты от ржавчины очень похож на принцип защиты от нафталина. Он характеризуется автоматической и непрерывной сублимацией при комнатной температуре и улетучивается в газ. Когда газ достигает насыщения, он может защитить такие металлы, как сталь, от ржавчины. Неорганические соединения, такие как аммиак и карбонат аммония, а также мочевина, уротропин и карбонат циклогексиламина, используются для предотвращения ржавчины стали.

 

Средства защиты от ржавчины в виде восковой пленки

 

Предотвращение ржавчины восковой пленкой осуществляется главным образом за счет образования пленки на поверхности подложки парафином, стеариновой кислотой и длинноцепочечными жирными аммонийными солями. Затем смешайте ланолин-магниевое мыло, летучее масло-растворитель и немного кислого жира.

 

Применение средств защиты от ржавчины

 

При фактическом применении антикоррозийных агентов несколько антикоррозийных агентов часто используются в комплексной формуле для усиления их антикоррозийного эффекта.

Антикоррозионное средство можно применять для: смазки и защиты от ржавчины обычных направляющих, штифтовых валов, гидравлических стоек, подшипников, подвесных цепей и т. д., особенно подходит для оборудования и деталей, которые не могут быть обработаны нагреванием, например, крупногабаритного оборудования, не -металлические материалы и т. д. Он также подходит для смазки и защиты от ржавчины механизмов, оставленных на открытом воздухе, военно-морского оборудования (самолетов, кораблей), которое часто подвергается воздействию дыма морской воды, а также механического оборудования, которое часто находится в кислоте, щелочи, среда с высокой и низкой температурой.

Некоторые антикоррозионные средства также подходят для распыления на обрабатываемую поверхность и шлифовальную поверхность различных углеродистых сталей, легированных сталей, меди, алюминия, магния и их сплавов, чугуна, неметаллических материалов и т. д., а также могут распыляться. на поверхности заготовок из металлических материалов, подвергнутых пескоструйной очистке, фосфатированию, пассивированию, анодированию и нитроцементации серой.

 

 

Подведем итог

 

Благодаря классификации первоначальных принципов действия и краткому изложению преимуществ и недостатков различных антикоррозийных химикатов можно увидеть, что существует множество типов антикоррозийных присадок и широкий спектр применений, которые в основном могут соответствовать современным антикоррозионным присадкам. -требования к ржавчине различных отраслей промышленности. Однако при строгих требованиях к охране окружающей среды люди уделяют большое внимание собственному здоровью. Экологически чистые антикоррозионные добавки наверняка станут направлением развития и продвижения антикоррозионной химической промышленности.