Obrona przed korozją: ogólne wprowadzenie do dodatków antykorozyjnych

Co to jest dodatek antykorozyjny w smarach i płynach do obróbki metali?

 

Dodatki antykorozyjneto związki chemiczne dodawane do smarów i płynów do obróbki metali (MWF) w celu ochrony powierzchni metalowych przed korozją. Dodatek antykorozyjny nazywany jest również: inhibitorem rdzy, środkiem zapobiegającym rdzy i inhibitorem korozji. Są one często stosowane w olejach silnikowych i MWF.

 

Klasyfikacja dodatków antykorozyjnych

 

Ogólnie rzecz biorąc, w zależności od właściwości roztworu, środki zapobiegające rdzy można podzielić na rozpuszczalne w wodzie środki zapobiegające rdzy, rozpuszczalne w oleju środki zapobiegające rdzy, emulgowane środki zapobiegające rdzy, środki zapobiegające rdzy w fazie gazowej i środki zapobiegające rdzy w formie filmu woskowego.

 

Rozpuszczalne w wodzie dodatki antykorozyjne

 

Jako główny rozpuszczalnik stosuje się wodę, a roztwór wodny tworzy się przez dodanie innych środków chemicznych zapobiegających rdzy. Zgodnie z mechanizmem antykorozyjnym można go podzielić na trzy kategorie.

 

• Metal i środek antykorozyjny tworzą nierozpuszczalną i gęstą warstwę tlenku, która zapobiega anodowemu rozpuszczaniu metalu lub wspomaga pasywację metalu, hamując w ten sposób korozję metalu. Takie dodatki antykorozyjne nazywane są również pasywatorami, takimi jak azotyn sodu, dwuchromian potasu itp. Należy pamiętać, że przy ich stosowaniu należy zadbać o odpowiednie dawkowanie. Gdy ilość jest niewystarczająca, nie można utworzyć pełnej warstwy tlenku, a gęstość prądu korozyjnego wzrasta na małej powierzchni metalu, która nie jest pokryta, co łatwo powoduje poważną miejscową korozję.
• Metal i dodatek antykorozyjny tworzą nierozpuszczalne sole, dzięki czemu metal jest odizolowany od środowiska korozyjnego i wolny od rdzy. Na przykład: Niektóre fosforany mogą reagować z żelazem, tworząc nierozpuszczalne sole fosforanów żelaza; niektóre krzemiany mogą reagować z żelazem i aluminium, tworząc nierozpuszczalne krzemiany.
• Metal i inhibitor rdzy tworzą nierozpuszczalne kompleksy, które pokrywają powierzchnię metalu, chroniąc metal przed korozją. Na przykład benzotriazol i miedź mogą tworzyć kompleks chelatowy Cu(C6H4N3)2, który nie jest rozpuszczalny ani w wodzie, ani w oleju, dzięki czemu może chronić powierzchnię miedzi przed korozją.

 

Rozpuszczalne w oleju środki zapobiegające rdzy

 

Można go również nazwać rozpuszczalnym w oleju inhibitorem korozji. Większość z nich to związki organiczne o długich łańcuchach węglowych z grupami polarnymi. Grupy polarne w jego cząsteczkach są ściśle adsorbowane na powierzchni metalu w wyniku działania ładunku; węglowodory o długich łańcuchach węglowych z grupy niepolarnej są zwrócone na zewnątrz powierzchni metalu i mogą być mieszalne z olejami, dzięki czemu cząsteczki inhibitora rdzy układają się na powierzchni metalu, tworząc adsorpcyjną warstwę ochronną, która chroni metal przed erozja wody i tlenu. Według ich polarnych grup można podzielić na pięć kategorii:

 

• Sulfoniany, ogólny wzór chemiczny to (R-SO3) dodatki do obróbki powierzchni metali. Na ogół stosuje się sole metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych kwasu sulfonowego naftowego, takie jaksulfonian baru naftowego, naftowy sulfonian sodu, Dinylonaftalenosulfonian baruitp.
• Kwas karboksylowy i jego mydła, ogólny wzór chemiczny to R-COOH i (R-COO)nMm. Kwasy karboksylowe stosowane jako inhibitory rdzy obejmują kwasy tłuszczowe z olejów zwierzęcych i roślinnych, takie jak kwas stearynowy, kwas oleinowy itp., oraz kwasy karboksylowe syntetyzowane z utlenionego smaru naftowego, kwasu alkenylobursztynowego itp. oraz kwas naftenowy z produktów naftowych. Polarność mydła metalicznego kwasu karboksylowego jest silniejsza niż odpowiedniego kwasu karboksylowego, więc działanie antykorozyjne jest lepsze, ale rozpuszczalność w oleju jest mniejsza. I zostanie hydrolizowany, gdy spotka się z wodą, a jego stabilność jest słaba po zdyspergowaniu w oleju, a czasami wytrąci się z oleju.
• Estry, ogólny wzór chemiczny to RCOOR. Lanolina i wosk pszczeli są naturalnymi związkami estrowymi, a także dobrymi materiałami uszczelniającymi do metali, chroniącymi przed korozją. Estry polioli, takie jak monooleinian pentaerytrytolu i monooleinian sorbitanu (Span-80), mają dobre działanie antykorozyjne, które są dobrymi środkami przeciw rdzy do metali i są szeroko stosowane.
• Aminy, ogólny wzór chemiczny to R-NH2, taki jak oktadecyloamina. Jednakże działanie antykorozyjne prostych amin w oleju mineralnym nie jest wystarczająco dobre i powszechnie stosuje się sole amin lub inne związki utworzone przez aminy i kwasy organiczne, takie jak oleinian oktadecyloaminy, stearynian cykloheksyloaminy itp.
• Heterocykliczne związki siarki i azotu, które są pierścieniami heterocyklicznymi zawierającymi siarkę lub azot oraz niektóre pochodne, są również dobrymi inhibitorami rdzy metali, takimi jak sole fosforanów imidazoliny, alkilu, benzotriazoli i -merkaptobenzotiazoli itp. Imidazoliny można stosować do zapobiegania rdzy metale żelazne i nieżelazne.

 

Emulsyjne środki zapobiegające rdzy

 

Istnieją dwa rodzaje zemulgowanych środków antykorozyjnych: jeden to zawiesina cząstek oleju w wodzie, czyli emulsja typu olej w wodzie, która zwykle ma mlecznobiałą barwę; drugim jest zawiesina cząstek wody w oleju, czyli emulsja typu woda w oleju, która zwykle jest cieczą przezroczystą lub półprzezroczystą.

Emulgowany środek antykorozyjny ma nie tylko działanie antykorozyjne, ale także smarne i chłodzące, dlatego często jest stosowany jako chłodziwo smarujące do cięcia metalu. Emulgator w zemulgowanym środku antykorozyjnym stosowanym w przeszłości w procesie zmydlania oleju roślinnego (takiego jak olej rzepakowy, olej rycynowy itp.). W ostatnich latach stosuje się trietanoloaminę kwasu oleinowego, olej sulfonowany czy niejonowe środki powierzchniowo czynne. Aby zwiększyć działanie antykorozyjne, podczas dodawania wody w celu wytworzenia emulsji można dodać pewną ilość rozpuszczalnych w wodzie dodatków antykorozyjnych, takich jak azotyn i węglan sodu, azotyn sodu i trietanoloamina. Dodatkowo, aby zapobiec i spowolnić nieprzyjemny zapach i psucie się emulsji, można dodać niewielką ilość środka przeciwgrzybiczego, takiego jak fenol, pentachlorofenol, benzoesan sodu itp.

 

Środki zapobiegające rdzy w fazie gazowej

Znany również jako inhibitor korozji w fazie gazowej, tworzy warstwę ochronną na powierzchni metalu przez gaz powoli ulatniający się w temperaturze pokojowej, aby osiągnąć cel zapobiegania rdzy. Zasada działania antykorozyjnego jest bardzo podobna do działania kulek na mole. Charakteryzuje się automatyczną i ciągłą sublimacją w temperaturze pokojowej i ulatnia się do postaci gazowej. Gdy gaz osiągnie nasycenie, może chronić metale, takie jak stal, przed rdzą. Do zapobiegania rdzy stali stosuje się związki nieorganiczne, takie jak amoniak i węglan amonu, a także mocznik, urotropina i węglan cykloheksyloaminy.

 

Środki zapobiegające rdzy w formie filmu woskowego

 

Zapobieganie rdzy powłoką woskową polega głównie na tworzeniu powłoki na powierzchni podłoża przez parafinę, kwas stearynowy i długołańcuchowe tłuszczowe sole amonowe. Następnie zmieszaj mydło lanolinowo-magnezowe, olej z lotnego rozpuszczalnika i trochę kwaśnego tłuszczu.

 

Stosowanie środków zapobiegających rdzy

 

W rzeczywistym zastosowaniu środków antykorozyjnych często stosuje się kilka środków antykorozyjnych w postaci złożonej w celu wzmocnienia ich działania antykorozyjnego.

Środek antykorozyjny może być stosowany do: smarowania i zabezpieczania przed korozją szyn prowadzących, wałów sworzni, podpór hydraulicznych, łożysk, łańcuchów zawieszenia itp., szczególnie nadaje się do sprzętu i części, których nie można utwardzić przez ogrzewanie, takich jak duży sprzęt, nie -materiały metalowe itp. Nadaje się również do smarowania i zapobiegania rdzy maszyn pozostawionych na wolnym powietrzu, sprzętu morskiego (statki powietrzne, statki) często narażonego na dym z wody morskiej oraz sprzętu mechanicznego często zanieczyszczonego kwasami, zasadami, środowiska o wysokiej i niskiej temperaturze.

Niektóre środki antykorozyjne nadają się również do natryskiwania powierzchni obróbczej i powierzchni szlifowania różnych stali węglowych, stali stopowych, miedzi, aluminium, magnezu i ich stopów, żeliwa, materiałów niemetalowych itp., a także można je natryskiwać na powierzchni detali z materiałów metalowych, które zostały piaskowane, fosforanowane, pasywowane, anodowane i azotonawęglanie siarkowe.

 

 

Podsumować

 

Poprzez klasyfikację pierwotnych zasad działania oraz podsumowanie zalet i wad różnych środków antykorozyjnych, można zauważyć, że istnieje wiele rodzajów dodatków antykorozyjnych i szeroki zakres zastosowań, które w zasadzie mogą spełniać aktualne wymagania antykorozyjne. -rdza wymagania różnych gałęzi przemysłu. Jednak przy rygorystycznych wymaganiach dotyczących ochrony środowiska ludzie przywiązują dużą wagę do własnego zdrowia. Przyjazne dla środowiska dodatki antykorozyjne z pewnością staną się kierunkiem rozwoju i awansu branży chemii antykorozyjnej.