Apărarea împotriva coroziunii: o introducere generală în aditivii antirugină

Ce este un aditiv anti-rugină în lubrifiant și fluid pentru prelucrarea metalelor?

 

Aditivi antiruginasunt compuși chimici încorporați în lubrifianți și fluide de prelucrare a metalelor (MWF) pentru a proteja suprafețele metalice împotriva coroziunii. Aditivul anti-rugină mai este numit: inhibitor de rugină, antirugină și inhibitor de coroziune. Sunt utilizate cu înțelepciune în uleiurile de motor și MWF.

 

Clasificarea aditivilor antirugina

 

În general, în funcție de caracteristicile soluției, Antiruginile pot fi împărțite în Preventivi Ruginii solubili în apă, Preventivi Ruginii solubili în ulei, Preventivi Ruginii emulsionați, Preventivii Ruginii în fază gazoasă și Preventivii Ruginii de tip film de ceară.

 

Aditivi antirugina solubili în apă

 

Apa este folosită ca solvent principal, iar soluția apoasă se formează prin adăugarea altor substanțe chimice care previn rugină. Conform mecanismului anti-rugină, acesta poate fi împărțit în trei categorii.

 

• Metalul și substanța chimică antirugină formează o peliculă de oxid insolubilă și densă, care previne dizolvarea anodică a metalului sau promovează pasivarea metalului, inhibând astfel coroziunea metalului. Astfel de aditivi antirugină sunt numiți și pasivatori, cum ar fi nitritul de sodiu, dicromat de potasiu etc. Trebuie remarcat faptul că atunci când sunt utilizați, trebuie asigurată o doză suficientă. Când cantitatea este insuficientă, nu se poate forma o peliculă completă de oxid, iar densitatea curentului de coroziune crește pe suprafața metalică mică care nu este acoperită, ceea ce este ușor de provocat coroziune locală gravă.
• Metalul și aditivul anti-rugină formează săruri insolubile, astfel încât metalul este izolat de mediul coroziv și lipsit de rugină. De exemplu: Unii fosfați pot reacționa cu fierul pentru a forma săruri insolubile de fosfat de fier; unii silicati pot reactiona cu fierul si aluminiul pentru a forma silicati insolubili.
• Metalul și inhibitorul de rugină formează complexe insolubile, care acoperă suprafața metalului pentru a proteja metalul de coroziune. De exemplu, benzotriazolul și cuprul pot forma un complex chelat Cu(C6H4N3)2, care nu este nici solubil în apă și nici în ulei, astfel încât poate proteja suprafața cuprului de coroziune.

 

Produse de prevenire a ruginii solubile în ulei

 

Poate fi numit și un inhibitor de coroziune solubil în ulei. Majoritatea sunt compuși organici cu lanț lung de carbon cu grupări polare. Grupările polare din moleculele sale sunt strâns adsorbite pe suprafața metalului prin acțiunea sarcinii; hidrocarburile cu lanț lung de carbon din grupa nepolară sunt orientate spre exteriorul suprafeței metalice și pot fi miscibile cu uleiuri, astfel încât moleculele inhibitorului de rugină să fie aliniate pe suprafața metalului pentru a forma o peliculă de protecție adsorbtivă, care protejează metalul de erodarea apei și a oxigenului. În funcție de grupele lor polare, pot fi împărțite în cinci categorii:

 

• Sulfonați, formula chimică generală este (R-SO3) aditivi pentru tratarea suprafețelor metalice. În general, se utilizează săruri ale metalelor alcaline sau alcalino-pământoase ale acidului sulfonic de petrol, cum ar fisulfonat de petrol de bariu, sulfonat de petrol de sodiu, dinonilnaftalensulfonat de bariu, etc.
• Acidul carboxilic și săpunurile sale, formula chimică generală este R—COOH și (R—COO)nMm. Acizii carboxilici utilizați ca inhibitori de rugină includ acizi grași ai uleiurilor animale și vegetale, cum ar fi acidul stearic, acidul oleic etc. și acizii carboxilici sintetizați din grăsime de petrol oxidată, acid alchenil succinic etc. și acid naftenic din produse petroliere. Polaritatea săpunului metalic al acidului carboxilic este mai puternică decât cea a acidului carboxilic corespunzător, astfel încât efectul anti-rugină este mai bun, dar solubilitatea uleiului este mai mică. Și va fi hidrolizat când se întâlnește cu apa, iar stabilitatea sa este slabă atunci când este dispersat în ulei și, uneori, va precipita din ulei.
• Esteri, formula chimică generală este RCOOR'. Lanolina și ceara de albine sunt compuși esteri naturali și sunt, de asemenea, bune materiale de etanșare a metalelor antirugină. Esterii poliolilor au efecte antirugină bune, cum ar fi monooleatul de pentaeritritol și monooleatul de sorbitan (Span{0}}), care sunt agenți antirugină buni pentru metal și sunt utilizați pe scară largă.
• Amine, formula chimică generală este R—NH2, cum ar fi octadecilamina. Cu toate acestea, efectul antirugină al aminelor simple din uleiul mineral nu este suficient de bun, iar sărurile de amine sau alți compuși formați din amine și acizi organici sunt utilizați în mod obișnuit, cum ar fi oleatul de octadecilamină, stearat de ciclohexilamină etc.
• Compușii heterociclici cu sulf și azot, care sunt inele heterociclice cu conținut de sulf sau azot și anumiți derivați, sunt, de asemenea, buni inhibitori de rugină a metalelor, cum ar fi sărurile imidazoline alchil fosfat, benzotriazolii și -mercaptobenzotiazolii, etc. Imidazolinele pot fi utilizate pentru prevenirea ruginii metale feroase și neferoase.

 

Emulsie pentru prevenirea ruginii

 

Există două tipuri de agenți antirugină emulsionați: unul este suspensia de particule de ulei în apă, adică emulsie ulei-în-apă, care este de obicei albă lăptoasă; celălalt este suspensia de particule de apă în ulei, adică emulsie apă-în-ulei, care este de obicei un lichid transparent sau translucid.

Antirugina emulsionată nu numai că are performanță antirugină, dar are și performanță de lubrifiere și performanță de răcire, așa că este adesea folosit ca lichid de răcire lubrifiant pentru tăierea metalelor. Emulgatorul din agentul antirugina emulsionat era prelucrat în trecut prin saponificarea uleiului vegetal (cum ar fi uleiul de rapiță, uleiul de ricin etc.). În ultimii ani se folosesc trietanolamina acidului oleic, uleiul sulfonat sau agenții tensioactivi neionici. Pentru a îmbunătăți performanța antirugină, se poate adăuga o anumită cantitate de aditivi antirugină solubili în apă, cum ar fi nitritul de sodiu și carbonatul de sodiu, nitritul de sodiu și trietanolamina, atunci când se adaugă apă pentru a face o emulsie. În plus, pentru a preveni și a încetini mirosul și deteriorarea emulsiei, se poate adăuga și o cantitate mică de agent antifungic, cum ar fi fenol, pentaclorofenol, benzoat de sodiu etc.

 

Prevenirea ruginii în fază de vapori

Cunoscut și ca inhibitor de coroziune în fază gazoasă, formează un strat protector pe suprafața metalului de către gazul volatilizat lent la temperatura camerei pentru a atinge scopul de prevenire a ruginii. Principiul său antirugină este foarte asemănător cu cel al mingiilor de molii. Se caracterizează prin sublimare automată și continuă la temperatura camerei și se volatilizează în gaz. Când gazul ajunge la saturație, poate proteja metalele precum oțelul de rugină. Compușii anorganici, cum ar fi amoniacul și carbonatul de amoniu, precum și ureea, urotropina și carbonatul de ciclohexilamină, sunt utilizați pentru prevenirea ruginii oțelului.

 

Antiruginirea tip film de ceară

 

Prevenirea ruginii filmului de ceară se realizează în principal prin formarea unei pelicule pe suprafața substratului cu parafină, acid stearic și săruri de amoniu grase cu lanț lung. Apoi compuse săpun cu lanolină de magneziu, ulei de solvent volatil și niște grăsimi acide.

 

Aplicarea de antirugină

 

În aplicarea efectivă a agenților anti-rugină, mai mulți agenți anti-rugină sunt adesea utilizați într-o formulă compusă pentru a spori efectul lor anti-rugină.

Agentul antirugină poate fi aplicat pentru: lubrifierea și antirugina șinelor generale de ghidare, arborilor de știfturi, suporturilor hidraulice, rulmenților, lanțurilor de suspensie etc., potrivite în special pentru echipamente și piese care nu pot fi vindecate prin încălzire, cum ar fi echipamente mari, non -materiale metalice etc. Este, de asemenea, potrivit pentru lubrifierea și prevenirea ruginii mașinilor lăsate în aer liber, echipamentelor navale (aeronave, nave) care sunt adesea expuse la fumul de apă de mare și echipamentelor mecanice care sunt adesea în acid, alcali, medii cu temperaturi ridicate și scăzute.

Unii agenți anti-rugină sunt, de asemenea, potriviți pentru pulverizarea pe suprafața de prelucrare și a suprafeței de șlefuire a diferitelor oțeluri carbon, oțel aliat, cupru, aluminiu, magneziu și aliajele acestora, fontă, materiale nemetalice etc. și pot fi, de asemenea, pulverizați. pe suprafața pieselor din material metalic care au fost sablate, fosfatate, pasivate, anodizate și nitrocarburate cu sulf.

 

 

Rezuma

 

Prin clasificarea principiilor de acțiune inițiale și rezumatul avantajelor și dezavantajelor diferitelor substanțe chimice anti-rugină, se poate observa că există multe tipuri de aditivi anti-rugină și o gamă largă de aplicații, care pot îndeplini practic actualul anti-rugină. -cerințele de rugină ale diverselor industrii. Cu toate acestea, cu cerințele stricte privind protecția mediului, oamenii acordă o mare atenție propriei sănătăți. Aditivii antirugini ecologici vor deveni cu siguranță direcția de dezvoltare și progres a industriei chimice antirugină.