Verdedigen tegen corrosie: een algemene inleiding tot roestwerende additieven

Wat is een antiroestadditief in smeermiddel en metaalbewerkingsvloeistof?

 

Antiroestadditievenzijn chemische verbindingen die zijn opgenomen in smeermiddelen en metaalbewerkingsvloeistoffen (MWF) om metalen oppervlakken tegen corrosie te beschermen. Het antiroestadditief wordt ook wel: roestremmer, roestpreventief en corrosieremmer genoemd. Ze worden sluw gebruikt in motoroliën en MWF's.

 

Classificatie van roestwerende additieven

 

Over het algemeen kunnen roestpreventieve middelen, afhankelijk van de kenmerken van de oplossing, worden onderverdeeld in in water oplosbare roestpreventieve middelen, in olie oplosbare roestpreventieve middelen, geëmulgeerde roestpreventieve middelen, gasfase roestpreventieve middelen en wasfilmachtige roestpreventieve middelen.

 

Wateroplosbare roestwerende additieven

 

Water wordt gebruikt als het belangrijkste oplosmiddel en de waterige oplossing wordt gevormd door andere roestwerende chemicaliën toe te voegen. Volgens het antiroestmechanisme kan het in drie categorieën worden verdeeld.

 

• Het metaal en de roestwerende chemische stof vormen een onoplosbare en dichte oxidefilm, die het anodische oplossen van het metaal verhindert of de passivering van het metaal bevordert, waardoor de corrosie van het metaal wordt geremd. Dergelijke roestwerende additieven worden ook passivatoren genoemd, zoals natriumnitriet, kaliumdichromaat, enz. Opgemerkt moet worden dat bij gebruik voor voldoende dosering moet worden gezorgd. Wanneer de hoeveelheid onvoldoende is, kan er geen volledige oxidefilm worden gevormd en neemt de corrosiestroomdichtheid toe op het kleine metalen oppervlak dat niet bedekt is, wat gemakkelijk ernstige lokale corrosie kan veroorzaken.
• Het metaal en het roestwerende additief vormen onoplosbare zouten, waardoor het metaal geïsoleerd is van het corrosieve medium en vrij is van roest. Bijvoorbeeld: Sommige fosfaten kunnen met ijzer reageren en onoplosbare ijzerfosfaatzouten vormen; sommige silicaten kunnen reageren met ijzer en aluminium en zo onoplosbare silicaten vormen.
• Metaal en roestremmer vormen onoplosbare complexen, die het metalen oppervlak bedekken om het metaal tegen corrosie te beschermen. Benzotriazool en koper kunnen bijvoorbeeld een chelaatcomplex Cu(C6H4N3)2 vormen, dat niet oplosbaar is in water of olie, waardoor het het oppervlak van koper tegen corrosie kan beschermen.

 

In olie oplosbare roestwerende middelen

 

Het kan ook een in olie oplosbare corrosieremmer worden genoemd. De meeste zijn organische verbindingen met lange koolstofketens en polaire groepen. De polaire groepen in de moleculen worden nauw geadsorbeerd op het metaaloppervlak door de werking van lading; de niet-polaire koolwaterstoffen met lange koolstofketen zijn naar de buitenkant van het metaaloppervlak gericht en kunnen mengbaar zijn met oliën, zodat de moleculen van de roestremmer op het metaaloppervlak zijn uitgelijnd om een ​​adsorberende beschermende film te vormen, die het metaal beschermt tegen de erosie van water en zuurstof. Volgens hun polaire groepen kunnen ze worden onderverdeeld in vijf categorieën:

 

• Sulfonaten, de algemene chemische formule is (R-SO3) additieven voor metaaloppervlaktebehandeling. In het algemeen worden alkalimetaal- of aardalkalimetaalzouten van petroleumsulfonzuur gebruikt, zoalsbariumpetroleumsulfonaat, natriumpetroleumsulfonaat, bariumdinonylnaftaleensulfonaat, enz.
• Carbonzuur en zijn zepen, de algemene chemische formule is R-COOH en (R-COO)nMm. De carbonzuren die als roestremmers worden gebruikt omvatten vetzuren van dierlijke en plantaardige oliën, zoals stearinezuur, oliezuur, enz., en carbonzuren gesynthetiseerd uit geoxideerd petroleumvet, alkenylbarnsteenzuur, enz. en nafteenzuur uit aardolieproducten. De polariteit van de metaalzeep van carbonzuur is sterker dan die van het overeenkomstige carbonzuur, dus het roestwerende effect is beter, maar de olieoplosbaarheid is kleiner. En het zal worden gehydrolyseerd als het in contact komt met water, en de stabiliteit ervan is slecht als het in olie wordt gedispergeerd, en soms zal het uit de olie neerslaan.
• Esters, de algemene chemische formule is RCOOR'. Lanoline en bijenwas zijn natuurlijke esterverbindingen en ook goede metalen roestwerende afdichtingsmaterialen. Esters van polyolen hebben goede antiroesteffecten, zoals pentaerythritolmonooleaat en sorbitanmonooleaat (Span-80), dit zijn goede metaalroestwerende middelen en worden veel gebruikt.
• Aminen, de algemene chemische formule is R-NH2, zoals octadecylamine. Het roestwerende effect van eenvoudige aminen in minerale olie is echter niet goed genoeg en er worden vaak aminezouten of andere verbindingen gevormd door aminen en organische zuren gebruikt, zoals octadecylamine-oleaat, cyclohexylaminestearaat, enz.
• Zwavel- en stikstofheterocyclische verbindingen, die zwavelhoudende of stikstofhoudende heterocyclische ringen en bepaalde derivaten zijn, zijn ook goede metaalroestremmers, zoals imidazolinealkylfosfaatzouten, benzotriazolen en -mercaptobenzothiazolen, enz. Imidazolines kunnen worden gebruikt voor het voorkomen van roest. ferro- en non-ferrometalen.

 

Emulsie roestwerende middelen

 

Er zijn twee soorten geëmulgeerde antiroestmiddelen: de ene is de suspensie van oliedeeltjes in water, dat wil zeggen een olie-in-water-emulsie, die meestal melkachtig wit is; de andere is de suspensie van waterdeeltjes in olie, dat wil zeggen een water-in-olie-emulsie, die gewoonlijk een transparante of doorschijnende vloeistof is.

Het geëmulgeerde roestwerende middel heeft niet alleen roestwerende eigenschappen, maar heeft ook smerende en koelende eigenschappen, daarom wordt het vaak gebruikt als smeermiddel voor het snijden van metaal. De emulgator in het geëmulgeerde antiroestmiddel werd vroeger verwerkt door verzeping van plantaardige olie (zoals koolzaadolie, ricinusolie etc.). De laatste jaren worden oliezuurtriethanolamine, gesulfoneerde olie of niet-ionische oppervlakteactieve stoffen gebruikt. Om de roestwerende werking te verbeteren, kan een bepaalde hoeveelheid in water oplosbare roestwerende additieven, zoals natriumnitriet en natriumcarbonaat, natriumnitriet en triethanolamine, ook worden toegevoegd bij het toevoegen van water om een ​​emulsie te maken. Om de geur en bederf van de emulsie te voorkomen en te vertragen, kan bovendien een kleine hoeveelheid antischimmelmiddelen worden toegevoegd, zoals fenol, pentachloorfenol, natriumbenzoaat, enz.

 

Roestwerende middelen in de dampfase

Ook bekend als corrosieremmer in de gasfase, vormt het een beschermende laag op het metalen oppervlak doordat het gas langzaam vervluchtigt bij kamertemperatuur om het doel van roestpreventie te bereiken. Het antiroestprincipe lijkt sterk op dat van mottenballen. Het wordt gekenmerkt door automatische en continue sublimatie bij kamertemperatuur en vervluchtigt tot gas. Wanneer het gas verzadiging bereikt, kan het metalen zoals staal tegen roest beschermen. Anorganische verbindingen zoals ammoniak en ammoniumcarbonaat, evenals ureum, urotropine en cyclohexylaminecarbonaat, worden gebruikt voor de preventie van staalroest.

 

Roestwerende middelen van het wasfilmtype

 

De wasfilmroestpreventie vindt voornamelijk plaats door de vorming van een film op het oppervlak van het substraat door paraffine, stearinezuur en vetammoniumzouten met lange keten. Meng vervolgens lanoline-magnesiumzeep, vluchtige oplosmiddelolie en wat zuur vet.

 

Toepassing van roestwerende middelen

 

Bij de daadwerkelijke toepassing van roestwerende middelen worden vaak verschillende roestwerende middelen in een samengestelde formule gebruikt om hun roestwerende werking te versterken.

Het antiroestmiddel kan worden toegepast op: de smering en antiroest van algemene geleiderails, pinschachten, hydraulische steunen, lagers, ophangkettingen, enz., vooral geschikt voor apparatuur en onderdelen die niet door verhitting kunnen worden uitgehard, zoals grote apparatuur, niet -metalen materialen, enz. Het is ook geschikt voor de smering en roestpreventie van machines die in de open lucht worden achtergelaten, marine-uitrusting (vliegtuigen, schepen) die vaak wordt blootgesteld aan zeewaterrook, en mechanische uitrusting die vaak in zuur, alkali, omgevingen met hoge en lage temperaturen.

Sommige roestwerende middelen zijn ook geschikt voor het spuiten op het bewerkings- en slijpoppervlak van verschillende soorten koolstofstaal, gelegeerd staal, koper, aluminium, magnesium en hun legeringen, gietijzer, niet-metalen materialen, enz., en kunnen ook worden gespoten op het oppervlak van werkstukken van metaalmateriaal die zijn gezandstraald, gefosfateerd, gepassiveerd, geanodiseerd en met zwavel genitrocarbureerd.

 

 

Samenvatten

 

Door de classificatie van de oorspronkelijke werkingsprincipes en de samenvatting van de voor- en nadelen van verschillende roestwerende chemicaliën, kan worden gezien dat er veel soorten roestwerende additieven zijn en een breed scala aan toepassingen, die in principe kunnen voldoen aan de huidige antiroestadditieven. -roestvereisten van verschillende industrieën. Met de strenge eisen op het gebied van milieubescherming besteden mensen echter veel aandacht aan hun eigen gezondheid. Milieuvriendelijke roestwerende additieven zullen zeker de richting worden van de ontwikkeling en vooruitgang van de roestwerende chemische industrie.