水基润滑冷却液中防锈添加剂的研究

水基防锈剂、切削液的发展与应用金属在潮湿空气中或浸于水中是很容易受到腐蚀的。

但在水中加入一定量的缓蚀剂，这种水就是具有一定防锈功能的防锈水。

防锈水被广泛应用于金属加工过程中工序间防锈，也可把材料浸泡在防锈水中暂时贮存。

本文最后将介绍两款水基防锈剂在切削液、防冻液、水-乙二醇抗燃液压液、防锈水中的应用。

最常用的水溶性防锈剂主要有亚硝酸钠：亚硝酸钠（NaNO2）是目前应用最广泛最廉价的水溶性防锈剂，多与碳酸钠共用。

对黑色金属（钢、铁、锡）有效，对铜等有色金属无效。

易溶于水、甘油，难溶于乙醇和乙醚。

但在使用时最后不低于0.3%，在保护钢铁时其临界浓度为0.25%，低于0.25%时则形成腐蚀，所以最好保持在0.5%以上。

在含高浓氯离子的海水中则没有防锈作用，在含氧化剂或还原剂的水中，缓蚀效果也大为降低。

适用于闭封式循环系统，敞开式系统则需要更高的浓度。

在常温下易产生硝化细菌营养物质而导致微生物腐蚀（在防冻液中不会，水温较高），对人和生物有害，特别是和胺类合用时形成的亚硝胺有致癌作用；缓蚀过程中会还原成氨，腐蚀某些金属材料。

无水碳酸钠：一般不单独使用，而是和亚硝酸钠复配使用。

应用举例：亚硝酸钠3~8%，无水碳酸钠0.5~0.6%，水余量，用于全浸小零件；亚硝酸钠3~8%，三乙醇胺0.5~0.6%，水余量，用于全浸、喷淋精密零件防锈；亚硝酸钠15%，无水碳酸钠0.5~0.6%，甘油30%，水余量，用于中间库存防锈、成品防锈。

三乙醇胺：易溶于水，呈碱性，常和亚硝酸钠、苯甲酸钠一起复配防锈水使用，其用量一般为0.5~10%，实际用量更偏高，只对钢铁有效，对铜、铬、镍会加速腐蚀。

苯甲酸钠：溶于水和醇，配成1~1.5%防锈水即可阻止钢的腐蚀，也可减缓铜、铅的锈蚀，浓度大于40g/L 时，对铝、硅钢、铸铁、钢都有明显缓蚀作用。

苯并三氮唑：是铜、银等有色金属的缓蚀剂，对抑制铜变色、腐蚀最有效，易溶于醇，微溶于水。

其它如钼酸钠、N-烷基亚氨双丙烯酸钠、六亚甲基四胺（乌洛托品）、尿素、磷酸盐、铬酸盐、硅酸钠等不再一一介绍。

水基防锈剂的研制摘要：水基防锈剂是在使用过程中可以用水稀释的防锈剂。

其主要成分是抗锈蚀水溶性化合物、水溶性添加剂、溶剂和水。

由于用水代替有机溶剂，它具有环境保护、防火和对操作人员的轻微损害等优点。

含亚硝酸盐的水基防锈剂具有极佳的抗锈蚀性能，但亚硝酸盐具有剧毒性，与三乙醇胺一起使用时会产生间接致癌作用。

不含亚硝酸盐的水基防锈剂的抗锈蚀能力往往较弱，而且价格昂贵，用户难以接受。

关键词：水基防锈剂；环保；研制；合成单体前言防锈油主要用于钢铁产品的长期储存和防锈剂，但后续过程需要处理机油，使水锈剂研究成为国内外研究的热点。

水性防锈剂有多种，主要是无机和有机的。

大多数有机防锈剂使用脂肪酸、酒精、烯烃、聚丙烯、磷、甲基肉桂碱金属盐等。

它们主要通过物理和化学吸附方式附着在金属表面上，金属表面的状况发生变化，以防止锈蚀。

近年来，水性防锈剂发展成为有机防锈剂。

本研究报告的现有水性防锈剂存在防锈剂性能差、防锈膜不易干燥、涂料应用不良、涂料黏附性差等问题，不能达到防锈油的更换防锈效果。

一、防锈剂作用机理一般而言，抑制剂的作用机制可归纳为两类:第一类是基于金属表面电化学过程的电化学机制，用以解释抑制剂的作用；另一种是物理化学机制，根据金属表面的物理化学变化解释抑制剂的作用。

这两个机制之间有一定的联系。

抑制剂对金属腐蚀电化学过程的抑制作用表现为抑制作用，其根本原因是金属表面形成了保护膜层，金属表面发生了某些物理化学变化。

必须充分利用协同作用，以改善侵蚀效果。

在实际应用中，抑制剂通常不是单个组件，而是多个组件的组合。

二、工艺与试验1.水基防锈剂的合成（1）单体合成在碱性条件下，加热和加热多碳酸二联苯和有机金属胺，以生产水溶性肥皂，并根据所需温度和合成时间进行单体合成。

单一本体均匀、透明、无层状、无沉淀、水溶性、非浸润、耐锈蚀，可在金属表面快速形成密集吸附泡沫层，从而防止周围空气和水腐蚀金属表面。

单体具有一定的极性和耐磨性，与其他抑制剂兼容，没有毒性和无害性，是一种生态成分。

第水基防锈液研究现状和发展趋势本文依据所使用的水溶性缓蚀剂类型，介绍了水基防锈液产品的研究现状；展望了水基防锈液的发展趋势。

李妲丽 邓象贤中国石化润滑油有限公司上海研究院水基防锈液是在水中加入各种水溶性缓蚀剂、表面活性剂、成膜剂、消泡剂、杀菌剂等能抑制金属制品发生化学或电化学反应的一种防锈产品,可以对金属制品提供暂时性防护。

金属材料受周围空气、水、杂质等的影响发生化学或电化学多相反应而产生金属锈蚀。

金属锈蚀非常普遍，据统计，每年因腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢铁产量的10%~20%[1]。

因金属腐蚀引起的停产、停电等间接的损失就更无法计算。

为降低经济损失，用水基防锈液来保护金属材料是一种常见的防护方法。

近年来，随着金属加工技术的提升，对水基防锈液产品的质量提出了更高的要求，我国水基防锈液在开发研制、产品更新及应用等方面均取得了较大的进展。

水基防锈液研究现状水基防锈液的种类很多，其中水溶性缓蚀剂起主要作用，主要有以下几类。

无机盐类水基防锈液亚硝酸钠水基防锈液是最早使用的水基防锈产品。

亚硝酸盐型水基防锈液的成本较低、使用方便、防锈性能好，曾被广泛使用。

但亚硝酸盐能转化成致癌物，危害人员健康，所以其使用受到了限制[2]。

铬酸盐型防锈液具有很好的防锈效果，至今在某些领域仍被大量使用，但铬金属能造成重金属污染，所以在使用上受到了限制，并且随着各种禁止法规、替代品的出现，其使用量不断减少[3]。

磷酸盐型防锈液能形成坚硬的磷化膜，从而起到工序间防锈的作用，但传统的工艺复杂，能耗高，且产生磷化残渣属于危险固废物，易造成水的富营养化，因此磷化型防锈液受到限制。

目前研究较多的替代方案有：钛、锆系防锈产品，其具有较高的稳定性，良好的防锈能力，且形成的膜能有效加强涂层与金属基体的结合力。

江峰等[4]研究了新型纳米锆盐在冰箱行业的应用，用锆膜涂装后进行了漆膜附着力、盐雾试验等方面的性能测试，测试结果显示新型纳米锆盐技术具有很好的应用潜力。

冷却润滑液中的添加剂1.油性添加剂：动植物油、脂肪酸及其皂、脂肪醇及多元醇、酯类、酮类、胺类等化合物。

2.极压添加剂：含硫、磷、氯等有机化合物。

如氯化石腊、四氯化碳、硫化磷酸盐、二烷基二硫代磷酸锌等。

含硫的极压切削油在切削过程中和金属起化学反应，生成硫化铁，它的熔点高(1193℃)，硫化膜在高温下不被破坏，在切削钢件时，能在1000℃左右的高温下，仍保持润滑性能；含氯的极压添加剂，如氯化石腊(含氯量为40～50％)，它的化学性能活泼，在200℃～300℃时和金属起化学反应，氯化物的摩擦系数低于硫化物，有良好地润滑性能，可耐600℃的高温；含磷极压添加剂，与钢铁接触即被吸附，生成磷酸铁化学润滑膜，降低摩擦，比硫氯的效果更为良好。

如三种复合使用，润滑效果更为显著。

3.防锈添加剂：(1)水溶性防锈添加剂：亚硝酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、苯甲酸钠、苯甲酸胺、三乙醇胺等。

(2)油溶性防锈添加剂：石油磺酸钡、石油磺酸钠、环烷酸锌、三壬基萘磺酸钡等。

4.防霉添加剂：苯粉、五氯粉、硫柳汞等化合物。

加入万分之几的防霉添加剂，可杀死细菌和抑制细菌生长，以防切削液变质发臭。

5.抗泡沫添加剂：二甲基硅油。

以防止切削液的使用效果。

6.助溶添加剂：乙醇、丁乙醇、苯二甲酸脂、乙二醇醚等。

7.乳化剂：(1)阴离子型：石油磺酸钠、油酸钠皂、松香酸钠皂、高炭酸钠皂、磺化蓖麻油、油酸、三乙醇胺。

(2)非离子型：聚氧乙烯脂肪醇醚(平平加)、聚氧乙烯烷基酚醚(0P)、山梨糖醇油酸酯(司本)、聚氧乙烯山梨糖醇油酸酯(吐温)。

8.乳化稳定剂：乙二醇、乙醇、正丁醇、二乙二醇单正丁基醚、二甘醇、高碳醇、苯乙醇胺、三乙醇胺等。

水基润滑液的主要成分介绍水基润滑液是一种常见的润滑产品，主要由水和其他添加剂组成。

在本文中，我们将深入探讨水基润滑液的主要成分，包括水的作用、添加剂的类型和功能。

通过了解水基润滑液的成分，我们可以更好地理解其在工业和日常生活中的应用。

1. 水的作用水是水基润滑液的主要成分，其在润滑性能中起着重要的作用。

水具有低黏度的特性，能够在润滑表面形成均匀的涂层。

水的高热导率和特殊热性能使其能够有效地吸收和传导热量，从而起到冷却作用。

水的溶解能力也使其能够分散和清洗污垢，保持润滑表面的清洁。

2. 添加剂的类型和功能水基润滑液中的添加剂是为了提高其性能和适应不同的应用需求。

以下是常见的添加剂类型和它们的功能：2.1 构建剂构建剂能够增加润滑液的黏度和稠度，提高其润滑性能。

常见的构建剂包括聚合物和胶体，可以在润滑表面形成持久的涂层，减少摩擦和磨损。

2.2 防锈剂水基润滑液中的防锈剂能够保护金属表面不受腐蚀和氧化。

防锈剂通常是由有机物或无机盐组成，可以在金属表面形成一层保护膜，阻止氧气和水的接触，从而防止金属的腐蚀。

2.3 抗氧化剂抗氧化剂能够延长水基润滑液的使用寿命。

它们可以延缓油品的氧化反应，减少酸价和黏度的增加，提高润滑性能和稳定性。

2.4 抗乳化剂抗乳化剂能够防止水和机油在使用过程中发生乳化，降低润滑液的性能。

它们会改变水和油的界面张力，使其难以相互混合和稳定。

2.5 清洁剂清洁剂能够去除润滑表面的污垢和杂质，保持润滑液的清洁。

清洁剂通常是有机化合物，具有较强的溶解能力，可以有效分散和清除不溶于水的污垢。

3. 观点和理解水基润滑液作为一种常见的润滑产品，具有多样的应用领域。

其主要成分水具有优异的润滑和冷却性能，而添加剂则赋予了水基润滑液更多的功能和适应性。

添加剂的类型和功能的选择应根据具体的使用环境和需求来进行。

水基润滑液的合理选择和使用对于确保不同设备和机械的正常运行和安全性至关重要。

总结回顾：本文深入探讨了水基润滑液的主要成分，重点介绍了水的作用和添加剂的类型及功能。

F2124水基防锈剂的研究罗永秀1,吴正前1,王翠莲1,汤卫真2(11武汉材料保护研究所,武汉430030;21武汉工业学院,武汉430030)摘　要:研制的不含亚硝酸钠的水基防锈剂对铸铁具有优良的防锈性,既可用于工序间防锈,也可用于封存防锈。

关键词:水溶液;防锈;有机胺中图分类号:TG174142 文献标识码:A 文章编号:10052748X(2001)0420149202RESEARCH ON THE AQU EOUS RUST PREV EN TIV E F2124L U O Yong2xiu1,WU Zheng2qian1,WANG Cui2lian1,TANG Wei2zhen2(11Wuhan Research Institute of Materials Pretection,Wuhan430030,China;21Wuhan Industry College,Wuhan430030,China)Abstract:The aqueous rust preventive F2124with no sodium nitrite was developed,which was excellent in pre2 venting cast2iron from rust during manufacture and storage1K ey w ords:Aqueous solution;Rust preventive;Alkylamine 金属水基防锈剂因具有使用方便,易去除等优点,广泛用于金属防锈,其中最常用的就是亚硝酸盐型防锈剂。

由于环保等原因,近年来人们一直在致力于非亚硝酸盐型水基防锈剂的研究,并取得了较大的进展。

F2124是近年来研制开发的有机复合非亚硝酸盐型水基防锈剂,适用于黑色金属工序间及内腔封存防锈。

1　试验方法根据防锈原理,拟定配方,配制样品,进行评价和筛选试验。

稳定性试验:在250ml广口玻璃瓶中,加入200ml防锈剂,加盖后在室内常温存放,半年无絮状物析出、无沉淀为合格。

环保型水溶性防锈剂的研究及性能测试史宁;张书弟;李德顺【摘要】研制了一种环保型水基防锈剂.以硅酸钠、三乙醇胺、硼酸、乙二胺四乙酸和钨酸钠为原料,通过正交试验,确定了水溶性防锈剂的最优配方.防锈剂组成为:250 g/L硅酸钠,1.Og/L三乙醇胺,2.0g/L硼酸,0.12 g/L乙二胺四乙酸,0.8g/L 钨酸钠.该防锈剂稳定性在两周以上,且防锈剂成膜后可使冷轧板的腐蚀速率明显降低,大气腐蚀挂片试验可达到35d,防锈效果良好、成本低,具有很好的应用前景.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2016(038)003【总页数】5页(P9-12,20)【关键词】水溶性;防锈剂;环保【作者】史宁;张书弟;李德顺【作者单位】沈阳理工大学,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学,辽宁沈阳110159【正文语种】中文【中图分类】TG174.42Keyword: water-soluble； rust inhibitor； environmental friendly钢铁应用于工业生产和生活中的各个方面，在人类的生活和工作中有着十分重要的作用，是科技发展的基础[1]，但钢铁在大气中易锈蚀且锈蚀过程相当复杂[2-3]，对工业生产及人们的生活产生不同程度的不利影响，带来不必要的经济损失。

在我国，据中国工业和自然环境腐蚀调查项目组2008年调查结果显示，由腐蚀造成的直接经济损失达2300亿元，间接经济损失为5000～6000亿元，相当于当年我国国民生产总值的5%。

因此，研究防止钢铁腐蚀的方法就变得很重要。

金属的暂时性防护方法包括涂覆防锈油、防锈水和包裹气相防锈包装材料[4]。

目前对钢板采取的防锈措施主要是水基型防锈剂[5-6]。

钟雪丽等[7]以植酸、聚天冬氨酸为主要成分，添加钼酸钠和苯甲酸钠作为助剂，研制出了一种无毒高效的水基防锈剂，耐中性盐雾试验可达28h。

李璐等[8]以三乙醇胺、苯甲酸钠、四硼酸钠、碳酸钠和葡萄糖酸钠为主要原料，研制出一种环保型水基防锈剂，对黑色金属及有色金属均有良好的防锈效果。

水基防锈剂配方组成比例，防锈原理及配制方法导读：本文详细介绍了水基防锈剂的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。

广泛应用于金属表面防锈处理，禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事水性防锈剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为防锈剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一、背景钢材在生产、储运过程中，如不经防锈处理，在较短时间内就会产生锈蚀，对成品钢材的外观和性能产生不良影响，锈蚀严重的甚至会造成钢材报废。

钢铁生锈给国民经济造成巨大损失，全世界每年因生锈而报废的钢铁达几千万吨，我国2000年因腐蚀造成的经济损失达5000亿人民币，因此防锈液的研究对钢铁材料的保护具有重要作用。

过去使用的金属水基防锈液大多数都含有亚硝酸钠，亚硝酸盐型水基防锈液具有价廉、效果良好及使用方便、易去除等明显优点，故被广泛使用，但人们证明亚硝酸盐能转化成致癌物而使其使用和排放受到严格限制。

由于环保等原因，多年来人们一直在致力于非亚硝酸盐环保型水基防锈剂的研究，取得了较大的进展。

防锈油防锈性虽好，但成本高，而且给钢铁制品后期处理带来困难。

近几年，环保型水基防锈剂的研究得到国内外的广泛关注，特别是长效水基防锈剂的研制已成为一种趋势。

近年来纳米技术也开始应用到水基防锈技术中，这无疑给防锈技术的研究和应用开辟了广阔前景。

近年来，科研人员从天然植物中提取高效、低毒防锈剂，如米糠、芒果皮、柑桔皮、芦荟叶、石榴皮、芦苇、睡莲、黄柏、松香等，或者利用工农业的副产品提取防锈剂，并经复配改性处理，提高防锈性能，这样可变废为宝，实现资源充分利用。

多功能的水基防锈剂研究开发及应用渐成趋势，如除油、除锈“二合一”，除油、除锈、防锈三合一的产品也日益增多，它们通过对油层的乳化，对锈层的渗透和转化，起到对金属产品的保护作用。

研究和开发防锈性好，性质稳定，价格低廉，减少污染，功能齐全，使用方便的水基金属防锈剂，应该是科研工作者今后努力的方向。