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1、第八章第八章 防銹劑防銹劑n n據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上冶煉得到的金屬中約有三分之一據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上冶煉得到的金屬中約有三分之一據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上冶煉得到的金屬中約有三分之一據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上冶煉得到的金屬中約有三分之一由于生銹在工業(yè)中報(bào)廢。通常把黑色金屬在大氣由于生銹在工業(yè)中報(bào)廢。通常把黑色金屬在大氣由于生銹在工業(yè)中報(bào)廢。通常把黑色金屬在大氣由于生銹在工業(yè)中報(bào)廢。通常把黑色金屬在大氣中的腐蝕稱為銹蝕。中的腐蝕稱為銹蝕。中的腐蝕稱為銹蝕。中的腐蝕稱為銹蝕。n n防銹劑就是添加到潤(rùn)滑油中起到防止銹蝕作用的防銹劑就是添加到潤(rùn)滑油中起到防止銹蝕作用的防銹劑就是添加到潤(rùn)滑油中起到防止銹蝕作用的防銹劑就是添加到潤(rùn)滑油中起到

2、防止銹蝕作用的添加劑，可制成防銹油使用。防銹劑在石油產(chǎn)品添加劑，可制成防銹油使用。防銹劑在石油產(chǎn)品添加劑，可制成防銹油使用。防銹劑在石油產(chǎn)品添加劑，可制成防銹油使用。防銹劑在石油產(chǎn)品添加劑中品種最多，目前應(yīng)用的有幾百種。防銹添加劑中品種最多，目前應(yīng)用的有幾百種。防銹添加劑中品種最多，目前應(yīng)用的有幾百種。防銹添加劑中品種最多，目前應(yīng)用的有幾百種。防銹油通常是礦物油添加油溶性添加劑等成分構(gòu)成，油通常是礦物油添加油溶性添加劑等成分構(gòu)成，油通常是礦物油添加油溶性添加劑等成分構(gòu)成，油通常是礦物油添加油溶性添加劑等成分構(gòu)成，防銹油的效果取決與防銹劑的性能。礦物油的防防銹油的效果取決與防銹劑的性能。礦物油的

3、防防銹油的效果取決與防銹劑的性能。礦物油的防防銹油的效果取決與防銹劑的性能。礦物油的防銹能力只有銹能力只有銹能力只有銹能力只有4 4小時(shí)左右。而加有防銹劑的防銹油可小時(shí)左右。而加有防銹劑的防銹油可小時(shí)左右。而加有防銹劑的防銹油可小時(shí)左右。而加有防銹劑的防銹油可達(dá)達(dá)達(dá)達(dá)10001000小時(shí)以上。小時(shí)以上。小時(shí)以上。小時(shí)以上。一、一、金屬銹蝕的原理金屬銹蝕的原理 n n大氣腐蝕是最普通而且最重要的腐蝕。世界上所大氣腐蝕是最普通而且最重要的腐蝕。世界上所大氣腐蝕是最普通而且最重要的腐蝕。世界上所大氣腐蝕是最普通而且最重要的腐蝕。世界上所有地方的大氣中均含有水蒸有地方的大氣中均含有水蒸有地方的大氣中均

4、含有水蒸有地方的大氣中均含有水蒸n n氣，在相對(duì)濕度未達(dá)到飽和時(shí)就能在金屬表面形氣，在相對(duì)濕度未達(dá)到飽和時(shí)就能在金屬表面形氣，在相對(duì)濕度未達(dá)到飽和時(shí)就能在金屬表面形氣，在相對(duì)濕度未達(dá)到飽和時(shí)就能在金屬表面形成極薄的吸附水膜，隨著濕度增大，在金屬表面成極薄的吸附水膜，隨著濕度增大，在金屬表面成極薄的吸附水膜，隨著濕度增大，在金屬表面成極薄的吸附水膜，隨著濕度增大，在金屬表面形成較厚的水膜和凝露，致使金屬表面潮濕。形成較厚的水膜和凝露，致使金屬表面潮濕。形成較厚的水膜和凝露，致使金屬表面潮濕。形成較厚的水膜和凝露，致使金屬表面潮濕。n n 鋼鐵等金屬表面總是粘附著各種灰塵，沙土等鋼鐵等金屬表面總是

5、粘附著各種灰塵，沙土等鋼鐵等金屬表面總是粘附著各種灰塵，沙土等鋼鐵等金屬表面總是粘附著各種灰塵，沙土等贓物。在潮濕的大氣中，鐵質(zhì)成為陽(yáng)極，雜質(zhì)主贓物。在潮濕的大氣中，鐵質(zhì)成為陽(yáng)極，雜質(zhì)主贓物。在潮濕的大氣中，鐵質(zhì)成為陽(yáng)極，雜質(zhì)主贓物。在潮濕的大氣中，鐵質(zhì)成為陽(yáng)極，雜質(zhì)主要是無(wú)機(jī)物，因?yàn)椴灰资ル娮油鶚?gòu)成陰極，要是無(wú)機(jī)物，因?yàn)椴灰资ル娮油鶚?gòu)成陰極，要是無(wú)機(jī)物，因?yàn)椴灰资ル娮油鶚?gòu)成陰極，要是無(wú)機(jī)物，因?yàn)椴灰资ル娮油鶚?gòu)成陰極，通過(guò)水膜或水滴電解液，組成許多微電池。此時(shí)，通過(guò)水膜或水滴電解液，組成許多微電池。此時(shí)，通過(guò)水膜或水滴電解液，組成許多微電池。此時(shí)，通過(guò)水膜或水滴電解液，組成許多

6、微電池。此時(shí)，鐵原子變成二價(jià)鐵離子進(jìn)入溶液，放出兩個(gè)電子鐵原子變成二價(jià)鐵離子進(jìn)入溶液，放出兩個(gè)電子鐵原子變成二價(jià)鐵離子進(jìn)入溶液，放出兩個(gè)電子鐵原子變成二價(jià)鐵離子進(jìn)入溶液，放出兩個(gè)電子通過(guò)金屬本身作導(dǎo)體流向雜質(zhì)陰極。通過(guò)金屬本身作導(dǎo)體流向雜質(zhì)陰極。通過(guò)金屬本身作導(dǎo)體流向雜質(zhì)陰極。通過(guò)金屬本身作導(dǎo)體流向雜質(zhì)陰極。n n即：即：Fe-2e Fe2+陽(yáng)極反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)n n 1/2O2+H2O+2e 2OH-陰極反應(yīng)陰極反應(yīng)n n 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3（鐵銹）（鐵銹）二、防銹劑的作用機(jī)理二、防銹劑的作用機(jī)理 n n從上述鋼鐵銹蝕機(jī)理可以看出，要防止銹從上述鋼鐵銹蝕機(jī)理可以看

7、出，要防止銹蝕，從金屬材料外部看，可以在金屬表面蝕，從金屬材料外部看，可以在金屬表面涂覆一層屏蔽膜。排除水、空氣等腐蝕介涂覆一層屏蔽膜。排除水、空氣等腐蝕介質(zhì)與金屬接觸，起到覆蓋或鈍化腐蝕電極質(zhì)與金屬接觸，起到覆蓋或鈍化腐蝕電極的作用。在金屬表面涂防銹油就是這種作的作用。在金屬表面涂防銹油就是這種作用。另外防銹劑還有許多作用，總結(jié)為：用。另外防銹劑還有許多作用，總結(jié)為：n n1.1.防銹劑分子在金屬表面形成吸附性保護(hù)膜防銹劑分子在金屬表面形成吸附性保護(hù)膜防銹劑分子在金屬表面形成吸附性保護(hù)膜防銹劑分子在金屬表面形成吸附性保護(hù)膜n n防銹劑是一種表面活性物質(zhì)，其分子中有一個(gè)極性防銹劑是一種表面活性

8、物質(zhì)，其分子中有一個(gè)極性防銹劑是一種表面活性物質(zhì)，其分子中有一個(gè)極性防銹劑是一種表面活性物質(zhì)，其分子中有一個(gè)極性基團(tuán)，稱為疏油基，與金屬表面有很強(qiáng)的吸附能力?；鶊F(tuán)，稱為疏油基，與金屬表面有很強(qiáng)的吸附能力。基團(tuán)，稱為疏油基，與金屬表面有很強(qiáng)的吸附能力?；鶊F(tuán)，稱為疏油基，與金屬表面有很強(qiáng)的吸附能力。另一端是非極性基團(tuán)，叫親油基，有排斥水的性質(zhì)。另一端是非極性基團(tuán)，叫親油基，有排斥水的性質(zhì)。另一端是非極性基團(tuán)，叫親油基，有排斥水的性質(zhì)。另一端是非極性基團(tuán)，叫親油基，有排斥水的性質(zhì)。在油中，防銹劑分子的親油基在油中是朝外排向，在油中，防銹劑分子的親油基在油中是朝外排向，在油中，防銹劑分子的親油基在油中

9、是朝外排向，在油中，防銹劑分子的親油基在油中是朝外排向，疏油基是朝里排向，聚集在一起形成膠束或教團(tuán)溶疏油基是朝里排向，聚集在一起形成膠束或教團(tuán)溶疏油基是朝里排向，聚集在一起形成膠束或教團(tuán)溶疏油基是朝里排向，聚集在一起形成膠束或教團(tuán)溶于油中，在金屬表面上，防銹劑分子離開(kāi)膠束轉(zhuǎn)而于油中，在金屬表面上，防銹劑分子離開(kāi)膠束轉(zhuǎn)而于油中，在金屬表面上，防銹劑分子離開(kāi)膠束轉(zhuǎn)而于油中，在金屬表面上，防銹劑分子離開(kāi)膠束轉(zhuǎn)而吸附在金屬表面上，形成一層吸附性的保護(hù)膜，這吸附在金屬表面上，形成一層吸附性的保護(hù)膜，這吸附在金屬表面上，形成一層吸附性的保護(hù)膜，這吸附在金屬表面上，形成一層吸附性的保護(hù)膜，這種膜就起到隔絕外

10、部空氣、水和其它雜質(zhì)的作用，種膜就起到隔絕外部空氣、水和其它雜質(zhì)的作用，種膜就起到隔絕外部空氣、水和其它雜質(zhì)的作用，種膜就起到隔絕外部空氣、水和其它雜質(zhì)的作用，從而保護(hù)了金屬不受侵蝕。從而保護(hù)了金屬不受侵蝕。從而保護(hù)了金屬不受侵蝕。從而保護(hù)了金屬不受侵蝕。防銹劑作用機(jī)理示意圖防銹劑作用機(jī)理示意圖n n2.防銹劑對(duì)水和酸的極性物質(zhì)有增溶作用。防銹劑對(duì)水和酸的極性物質(zhì)有增溶作用。n n水是引起鋼鐵銹蝕的主要原因之一，酸的存水是引起鋼鐵銹蝕的主要原因之一，酸的存在也易對(duì)鋼鐵有腐蝕，尤其是無(wú)機(jī)酸。防銹在也易對(duì)鋼鐵有腐蝕，尤其是無(wú)機(jī)酸。防銹劑分子能對(duì)水、酸等極性物質(zhì)有增溶作用，劑分子能對(duì)水、酸等極性物質(zhì)

11、有增溶作用，即將水、酸等物質(zhì)增溶到防銹劑分子形成的即將水、酸等物質(zhì)增溶到防銹劑分子形成的膠束中央，起到分散、減活的作用。從而消膠束中央，起到分散、減活的作用。從而消除水、酸對(duì)金屬表面的侵蝕。除水、酸對(duì)金屬表面的侵蝕。n n3.防銹油對(duì)水的置換性能防銹油對(duì)水的置換性能n n防銹油能將金屬表面的水置換成防銹劑或防銹油能將金屬表面的水置換成防銹劑或油分子，從而使水脫離金屬表面，保護(hù)了油分子，從而使水脫離金屬表面，保護(hù)了金屬免收腐蝕。這一點(diǎn)對(duì)金屬加工過(guò)程很金屬免收腐蝕。這一點(diǎn)對(duì)金屬加工過(guò)程很重要。重要。n n4.油效應(yīng)油效應(yīng)n n防銹油是由基礎(chǔ)油添加防銹劑組成的。雖防銹油是由基礎(chǔ)油添加防銹劑組成的。雖

12、然基礎(chǔ)油沒(méi)有什么防銹效果，但配成防銹然基礎(chǔ)油沒(méi)有什么防銹效果，但配成防銹油后，防銹性大為提高。但單獨(dú)用防銹劑油后，防銹性大為提高。但單獨(dú)用防銹劑時(shí)卻沒(méi)有效果，有時(shí)還稍微加快腐蝕。當(dāng)時(shí)卻沒(méi)有效果，有時(shí)還稍微加快腐蝕。當(dāng)加入少量基礎(chǔ)油后，則顯示出良好的防銹加入少量基礎(chǔ)油后，則顯示出良好的防銹性，這種現(xiàn)象稱為油效應(yīng)。這是因?yàn)橛头中?，這種現(xiàn)象稱為油效應(yīng)。這是因?yàn)橛头肿由钊胛降奶砑觿┓肿又g，增加與添子深入吸附的添加劑分子之間，增加與添加劑分子中烴基的吸引力，共同堵塞空隙，加劑分子中烴基的吸引力，共同堵塞空隙，使吸附膜更完整更密實(shí)，從而提高了防銹使吸附膜更完整更密實(shí)，從而提高了防銹性。性。三、防銹劑的

13、種類(lèi)和應(yīng)用三、防銹劑的種類(lèi)和應(yīng)用 n n1.1.磺酸鹽磺酸鹽磺酸鹽磺酸鹽n n幾乎用于所以防銹油中。包括石油磺酸鹽、合幾乎用于所以防銹油中。包括石油磺酸鹽、合幾乎用于所以防銹油中。包括石油磺酸鹽、合幾乎用于所以防銹油中。包括石油磺酸鹽、合成磺酸鹽。其中鋇鹽最多，其次是鈉鹽、鈣鹽、成磺酸鹽。其中鋇鹽最多，其次是鈉鹽、鈣鹽、成磺酸鹽。其中鋇鹽最多，其次是鈉鹽、鈣鹽、成磺酸鹽。其中鋇鹽最多，其次是鈉鹽、鈣鹽、胺鹽胺鹽胺鹽胺鹽n n 常用：二壬基萘磺酸鋇，重烷基苯磺酸鋇，常用：二壬基萘磺酸鋇，重烷基苯磺酸鋇，常用：二壬基萘磺酸鋇，重烷基苯磺酸鋇，常用：二壬基萘磺酸鋇，重烷基苯磺酸鋇，石油磺酸鋇。石油磺

14、酸鋇。石油磺酸鋇。石油磺酸鋇。n n性能：具有優(yōu)良的抗潮濕、抗鹽霧、抗鹽水性性能：具有優(yōu)良的抗潮濕、抗鹽霧、抗鹽水性性能：具有優(yōu)良的抗潮濕、抗鹽霧、抗鹽水性性能：具有優(yōu)良的抗潮濕、抗鹽霧、抗鹽水性能。以及優(yōu)良的水置換性，酸中和性。對(duì)多種能。以及優(yōu)良的水置換性，酸中和性。對(duì)多種能。以及優(yōu)良的水置換性，酸中和性。對(duì)多種能。以及優(yōu)良的水置換性，酸中和性。對(duì)多種金屬有優(yōu)良的防腐性能。金屬有優(yōu)良的防腐性能。金屬有優(yōu)良的防腐性能。金屬有優(yōu)良的防腐性能。n n 磺酸鈉具有防銹和乳化性能，用于金屬切削磺酸鈉具有防銹和乳化性能，用于金屬切削磺酸鈉具有防銹和乳化性能，用于金屬切削磺酸鈉具有防銹和乳化性能，用于金屬

15、切削油和切削液中，分子量越大防銹性越好。油和切削液中，分子量越大防銹性越好。油和切削液中，分子量越大防銹性越好。油和切削液中，分子量越大防銹性越好。n n 磺酸鹽很少單獨(dú)使用，與其它防銹劑復(fù)合后，磺酸鹽很少單獨(dú)使用，與其它防銹劑復(fù)合后，磺酸鹽很少單獨(dú)使用，與其它防銹劑復(fù)合后，磺酸鹽很少單獨(dú)使用，與其它防銹劑復(fù)合后，防銹劑會(huì)大大增強(qiáng)。防銹劑會(huì)大大增強(qiáng)。防銹劑會(huì)大大增強(qiáng)。防銹劑會(huì)大大增強(qiáng)。n n2.2.羧酸及其鹽類(lèi)羧酸及其鹽類(lèi)羧酸及其鹽類(lèi)羧酸及其鹽類(lèi) n n長(zhǎng)鏈脂肪酸具有一定防銹性，脂肪酸金屬鹽通常長(zhǎng)鏈脂肪酸具有一定防銹性，脂肪酸金屬鹽通常長(zhǎng)鏈脂肪酸具有一定防銹性，脂肪酸金屬鹽通常長(zhǎng)鏈脂肪酸具有一

16、定防銹性，脂肪酸金屬鹽通常比原來(lái)脂肪酸的防銹性要強(qiáng)一些。長(zhǎng)鏈脂肪酸及比原來(lái)脂肪酸的防銹性要強(qiáng)一些。長(zhǎng)鏈脂肪酸及比原來(lái)脂肪酸的防銹性要強(qiáng)一些。長(zhǎng)鏈脂肪酸及比原來(lái)脂肪酸的防銹性要強(qiáng)一些。長(zhǎng)鏈脂肪酸及其金屬鹽幾乎都難溶與礦物油中。一元酸如油酸、其金屬鹽幾乎都難溶與礦物油中。一元酸如油酸、其金屬鹽幾乎都難溶與礦物油中。一元酸如油酸、其金屬鹽幾乎都難溶與礦物油中。一元酸如油酸、硬脂酸由于防銹作用較弱，所以僅在一些有限的硬脂酸由于防銹作用較弱，所以僅在一些有限的硬脂酸由于防銹作用較弱，所以僅在一些有限的硬脂酸由于防銹作用較弱，所以僅在一些有限的油品中使用，而使用最多的二元酸中的烯基丁二油品中使用，而使用最多的二元酸中的烯基丁二油品中使用，而使用最多的二元酸中的烯基丁二油品中使用，而使用最多的二元酸中的烯基丁二酸及有機(jī)酸胺鹽。酸及有機(jī)酸胺鹽。酸及有機(jī)酸胺鹽。酸及有機(jī)酸胺鹽。n n（1 1）十二烯基丁二酸，）十二烯基丁二酸，）十二烯基丁二酸，）十二烯基丁二酸，T746T746。以十二烯與丁烯二。以十二烯與丁烯二。以十二烯與丁烯二。以十二烯與丁烯二酸酐反應(yīng)而得，該劑油溶性好，是油品防銹效果酸酐反應(yīng)而得，