【机械要点】新型环保水基金属防锈剂研制成功
水性金属防锈漆的配方及研制
水性金属防锈漆的配方及研制水性金属防锈漆是一种能够为金属表面提供防锈保护的涂料。
相比传统的溶剂型金属防锈漆，水性金属防锈漆具有环保、无毒、无味、无挥发性有机化合物（VOCs）排放的特点，因此在应用上更为广泛。
下面我将对水性金属防锈漆的配方及研制进行详细介绍。
1.主要树脂：水性金属防锈漆的主要成膜物质通常是丙烯酸酯树脂、环氧树脂或聚脲树脂等。
这些树脂具有良好的附着力和耐腐蚀性能，并能在金属表面形成一层坚固的膜层，从而有效防止锈蚀的产生。
2.防锈颜料：为了提供更好的防锈保护效果，水性金属防锈漆中通常添加了一些防锈颜料，比如红色氧化铁颜料（Fe2O3）、磷酸锌（Zn3(PO4)2）等。
这些颜料在涂膜中起到缓蚀和屏障保护的作用，能够阻止金属与空气或水分接触，避免锈蚀的产生。
3.助剂：水性金属防锈漆还需要添加一些辅助剂来提高其性能，如流平剂、增稠剂、抗磨剂等。
流平剂能够降低涂层表面的表面张力，使其涂布更加均匀光滑；增稠剂可以调节漆膜的粘度，提高涂膜的覆盖能力；抗磨剂可以增加涂膜的耐磨性能，延长防锈效果的持久性。
在水性金属防锈漆的制备过程中，一般遵循以下步骤：1.材料筛选：根据防锈要求和应用环境选择合适的树脂、颜料和助剂。
对于颜料和助剂，要进行物理和化学性质的测试，确保其与树脂相容性良好。
2.资料准备：根据所需的配方比例，准备好所需的材料和设备。
同时，要进行严格的质量控制，确保原材料的质量符合标准。
3.混合、研磨和分散：将树脂、颜料和助剂按照一定比例混合，并使用高速分散机进行研磨和分散，使颜料和助剂均匀分散在树脂中。
4.过滤：将分散得到的涂料通过滤网进行过滤，去除不溶性物质和颗粒，以保证涂料的质量。
5.调节涂料性能：根据实际需要，可以添加一些调节剂来改善涂料的性能，如增加流平剂改善涂布性能，增加增稠剂调节涂膜粘度等。
6.包装和质检：最后将制备好的水性金属防锈漆进行包装，并进行质量检验，包括颜色、干燥时间、附着力和耐腐蚀性等指标的检测。
水性防锈剂润滑剂在切削液配方中的应用
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
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。
水基防锈剂的研制
多聚膦酸酯 LS-150、三乙醇胺、甲基硅酸钠、三元酸[即(2,4,6−三(6−氨基己酸基)−1,3,5−三嗪]等原料研制了一种环保型水基
防锈剂。采用正交试验优化了原料用量，通过氯化钠盐水浸泡、硫酸铜点滴腐蚀试验、极化曲线测量、附着力测试和扫描电镜
观察等方法对该水基防锈剂的性能进行了评价，并与市售 剂工艺
Langfang 065000, China
钢铁制品的长时间封存防锈多采用防锈油[1]，但后续工序需进行除油处理，这使得水基防锈剂的研 究成为国内外的研究热点[2]。现有的水基防锈剂品种很多，主要分为无机防锈剂和有机防锈剂两大类[3]。 无机防锈剂多采用亚硝酸盐、重铬酸盐、硼酸盐、钼酸盐、钨酸盐等，利用钝化原理，在制品表面生成 不溶性钝化膜层而起到防锈作用。其中，亚硝酸盐和重铬酸盐具有较强的毒性，且污染环境[4]；硼酸盐、 钼酸盐和钨酸盐昂贵，防锈周期较短[5]。有机防锈剂多采用脂肪酸、醇胺、烯醇、聚丙烯酸酯、膦酸盐、 甲基肉桂酸的碱金属盐等[6-10]。它们主要靠物理吸附和化学吸附而附着在金属表面，通过改变金属表面状 态来达到防锈的目的[11]。近年来，水基防锈剂向有机防锈剂的方向发展[12]。现有研究报道的水基防锈剂 均存在防锈性能差、防锈膜不易干燥、涂装后与涂层附着力差等问题，达不到代替防锈油的防锈效果。
dichromate in current water-based antirust agents, an environmentally friendly product was prepared with ethylene oxide
derivative TC-941, polyphosphonate LS-150, triethanolamine, sodium methyl silicate, and 2,4,6-tri-(6-aminocaproic
金属加工用油添加剂的种类
金属加工用油是一种复杂的混合物，它含有几种乃至几十种不同成分的添加剂。
添加剂的成分不但直接影响加工用油的切削性能（如润滑、冷却和清洗性能等），而且还影响加工用油的非切削性能（如毒性、腐蚀性、污染性、使用周期性和废液可处理性等）。
加工用油常用的添加剂主要有极压润滑剂、防锈剂和防腐剂等。
加工用油的添加剂不仅要性能优良，而且要低毒低公害甚至无毒无害。
1、极压抗磨剂极压抗磨剂品种较多，主要有含硫极压抗磨剂、含磷极压抗磨剂、含氯极压抗磨剂、有机金属盐极压抗磨剂和惰性极压抗磨剂等。
含硫极压抗磨剂品种较多，主要包括硫化异丁烯、硫化动植物油脂、硫化脂肪酸酯、磺原酸酯、二硫代氨基甲酸盐和多硫化合物等，其中硫化异丁烯具有优异的极压抗磨剂性能。
使用较多的含磷极压抗磨剂主要有磷酸酯、亚磷酸酯等。
中国石化石油化工科学研究院研制开发出一种性能良好的磷酰胺（肼）类新型极压抗磨剂。
试验中选用46号液压油基础油，考察了单种添加剂的性能，当添加量分别为0.55％、1.0％（以质量分数计）时四球机试验的最大无卡咬负荷PB达到980～1421N，长时间磨斑直径（载荷392N，时间60min）为0．4～0.5mm。
同时，此添加剂还有一定的防锈性和抗氧性，表现出多功能添加剂的特点。
含氢极压抗磨剂主要品种是多种牌号的氯化石蜡和氨化脂肪酸类，氯化石蜡活性强、极压抗磨性好，特别适用于难加工的金属，如不锈钢、合金钢用的切削油。
但氯化石蜡在热和水解条件下，易放出氯原子，进而放出Hal，引起铁的腐蚀。
近年来一些国家禁止使用有机氯化合物，研究了氯化石蜡的代用品，但代用品的价格高、极压活性不太高，现在难加工的金属材料还离不开氯化石蜡。
氯化添加剂是一种优良的金属加工油极压添加剂，以水基乳化形式或纯油形式用于金属切削和成形加工中，经常与硫化极压抗磨剂混合使用。
氯化添加剂的作用机理是在金属加工操作的极压、高温条件下，在金属的表面形成一层氯化铁膜，氯化铁膜具有很低的剪切应力，可以降低金属表面的摩擦，从而提高工件的表面光洁度，延长刀具的使用寿命。
环保水基防锈液的研制
檬 酸 、 ． ％～２ ５ ０５ ． ％乙 醇 、 ． １ －０ １ ０ｌ １搅拌至溶解即可 Ｊ 。 １２２ 水 溶性 油酸 酰胺 型 防锈 剂 的制备 ．． 在装有 电动搅拌器、 冷凝管、 温度计 的 ２ ０ｍＬ ５ 反应 器 中加入 ５ ． 酸 ， 热 到 １０℃ 左 右 ， ６ ５ ｇ油 加 ４ 开 动搅拌器 ， 缓慢加入 １ ． ｇ ９ ６ 顺酐和 ０８ｇ ５ １控制 ． ０， ６
磷酸 （５ ， 析纯 ）硫脲 （ 析级 ）油 酸 （ ８％ 分 、 分 、 工业 级 ）顺 酐 （ 、 工业 级 ）二 乙醇胺 、 乙醇胺 、 、 三 氧化 锌 、 氢
环保型水溶性防锈剂的研究及性能测试
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。
水溶性防锈剂
大家都知道，金属产品遇水，其腐蚀速度很快，其中可溶于水的防锈剂研发成功是一次重大进步，相对于传统的防锈方法，这一防锈剂具有一定的优越性，可以有效缓解金属在水或水汽环境中的使用寿命。
性能：1．以水作为分散介质，它的环保性能很优异，不燃不爆，是绿色环保材料;而且水溶性防锈剂不含有甲苯、乙苯、二甲苯等苯系物质，不会产生刺激性气味，对人体没有毒害;高效、无毒、使用浓度低，而且不会污染环境。
2．由水溶性适中、缓蚀效果优异的缓蚀剂、水性树脂、助剂等与适量的水复配制成的，它具有省油、节能、不燃性等优点，适用于机械件采用水基清洗剂清洗后直接防锈处理。
3．具有化学成膜处理性，但凡经过水溶性防锈剂处理过的材料均不需要进行脱脂、清洗等前处理，可直接用磷酸盐系列进行处理，生成表面性状均一的磷化膜，以保护金属材料不被锈蚀。
4．有比较不错的电镀性能，利用水溶性防锈剂处理过的材料，不需要再进行脱脂、酸洗、漂洗等前处理，可直接进行电镀程序。
无论是采用酸性还是碱性的电镀液，均不会对材料表面产生任何不良影响。
5．具有较好的焊接性能，使用水溶性防锈剂后，能够在材料表面形成一层极薄的有机皮膜，但这并不会影响焊接性能。
一般而言，焊接条件范围会变宽，在保持表面平滑的情况下，它能够使焊渣减少，且不会影响到连续焊接作业。
6．还具有很优异的涂装性能，利用水溶性防锈剂处理过的材料，可直接在上面进行涂布涂料，而不会影响到材料的密着性、耐腐蚀性。
此外，水溶性防锈剂经过了沸腾水试验后，它的二次密着性会增大。
7．配制简单，而且成本也不高，所以在现代生产中被广泛应用。
将水溶性防锈剂添加于钢材的冷却水、洗净水，以及脱脂和酸洗后的洗净水中，可以用于材料和水接触、以及材料曝露于空气中的短期防锈，或是作为其它的加工工序间防锈。
南京坦斯特润滑油有限公司，是集研发、生产、销售于一体的高新技术公司。
公司生产石油磺酸钠、切削液浓缩液、乳化油及乳化油复合剂、7019缓蚀剂、防冻液添加剂、油溶性、水溶性防锈剂、油溶性铜缓蚀添加剂、消泡剂、杀菌剂、工业清洗剂等产品，拥有完整、科学的质量管理体系。
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张小只智能机械工业网
张小只机械知识库新型环保水基金属防锈剂研制成功
亚临界进口机组主机润滑油系统腐蚀情况分析新型环保水基金属防锈剂研制成功-种新型环保无毒水基金属防锈剂，最近由河北省玉田县康庄新资源技术研究所研究成功。
经有关部门检测及客户使用使用验证该剂具有使用方便、防锈效果好、应用范围广和价格低等特点，是性能优良的水溶性防锈产品。
随着金属材料表面处理及机构加工业逐步向多功能、高速、强力和精密等方向的迅速发展，对金属防锈剂的选择提出了越来越高的要求。
特别是20世纪80年代以来，由于人们生态环境意识的进！步强化，对金属防锈产品又提出了更高的要求，产品除具备优良的防锈功能外，必须符合环保要求。
国内外过去使用的水基防锈产品基本为亚硝酸型，由于对人有严重的毒害作用，现已被禁止使用。
近年来有的公司选用油酸型油溶性防锈剂，因其在水中溶解度有限，而且对电解质很敏感，所以不宜在硬水条件下使用。
康庄新资源技术研究所研制成功的新型水基金属防锈剂产品，完全克服了上述两种产品的缺陷，该剂选用天然无毒化工产品植酸作为防锈剂的主要成分，并与增效剂、非离子型表面活性剂等复配而成，使用时可在金属表面形成一层致密牢固的植酸盐防护膜，长期稳定地阻止金属的氧化腐蚀。
目前，该所已将此产品广泛添加于金属表面清洗液、切削液、磷化液、无铬钝化液中，都获得了满意的效果。
（2）防锈添加剂由于系统不可能完全密封，为防止漏水漏汽现象及油水分离不完全所导致的油中水分超标，国产油一般都加有油溶性的防锈剂，在金属表面吸附形成保护膜，阻止水分接触金属表面，达到防止和减轻对金属的腐蚀。
电厂主机润滑油箱内就涂有保护涂层。
汽轮机油系统防腐蚀的关键是汽轮机油本身要合格无水。
如果运行过程中存在漏水漏汽现象，只要油的液相锈蚀试验合格，将不会造成严重的腐蚀。
电厂2号机组运行油在1999年4月进行油系统清洗前是合格的，在2001年5月9日的取样分析中也是合格的，因此即使油箱内壁没有涂层和油中含有水分，运行油也不会对系统造成严重。