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                    工業防銹水性防銹劑研究與應用現狀

                    來源:凱茵化工 編輯:凱茵工業添加劑 人氣:440 時間:2022-07-25
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                    目前金屬加工行業內常用的防銹材料主要分為以下幾類 :

                    (1)無機類的,主要有亞硝酸鈉、鉬酸鹽、硼酸鹽等,其中亞硝酸鹽和鉬酸鹽屬于氧化性防銹劑,但形成的防銹膜層并不是非常致密,需要一些成膜劑輔助。

                    (2)有機類的,主要有醇胺、羧酸鹽(以一元酸、二元酸和三元酸為主)、硼酸酯、酰胺等,該類防銹材料在不同行業均會有所應用。其中羧酸類是應用最廣泛的一類防銹添加劑,使用前需要與不同類型的醇胺中和成羧酸胺使用,但該類防銹劑成本較高。硼酸酯類防銹劑不僅具有較好的抗迭印效果,還具有一定的抗菌能力,但這類防銹劑不夠穩定,有水解的可能性。

                    (3)成膜助劑,目前報道較多的是聚乙二醇、聚丙烯酸鈉、水溶性樹脂等,有人曾做過試驗驗證,PEG1500 比 PEG400 具有更好的成膜效果。

                    水性防銹劑.jpg

                    低殘留水性防銹劑研究的專利現狀

                    根據水性防銹劑的應用實踐,金屬加工行業對于工件加工后的表面要求越來越高,無論是水性防銹劑單獨使用,還是添加到其他水性金屬加工液中使用,均要求使用后工件表面不能有肉眼可見殘留(包括白色殘留、固體顆粒物、軟粘性殘留等),且不能影響后道加工,如裝配、焊接等。因此,針對低殘留水性防銹劑的研究,已成為眾多行業內從業者的研究對象之一,目前已經公開、審查或授權的研究成果或研究進展詳見下表 1。

                    低殘留水性防銹劑的特點是主要采用有機物作為主防銹劑,如羧酸鹽、醇胺、硼酸、硼酸酯、硅烷等,同時添加一些成膜助劑增強成膜效果,如聚丙烯酸鈉和聚乙二醇,考慮到潤濕性和滲透性,成膜助劑也可以是一些表面活性劑或醇醚溶劑,可選用的表活主要是陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑。其中,陽離子表面活性劑吸附在金屬表面后,烷基鏈暴露在空氣中具有一定的疏水效果,有助于隔離潮濕空氣,并保持自清潔功能,將是水性金屬防銹劑的一個重要研究方向。

                    水性防銹劑應用現狀

                    熱處理行業常見的生銹問題是回火后生銹、回火后放置過程中生銹或回火并拋丸后生銹,極端情況下淬火清洗后就會出現生銹。目前行業內越來越多的客戶開始使用環保型水性防銹劑,淬火后用水性清洗劑清洗并用水性防銹劑漂洗,但這類防銹劑有個缺點,由于有效防銹成分主要是有機物,在進行高溫回火后會產生一定的高溫分解,降低防銹效果,但對于低溫回火則影響不大。也有部分企業仍然使用傳統的無機型防銹劑,以亞硝酸鈉作為主要防銹成分,此類防銹劑在防銹效果方面很突出,但容易在工件表面產生結晶,甚至吸潮,影響外觀。也有客戶使用乳化型防銹劑,具有較好的抗濕熱效果和一定的抗鹽霧能力。

                    在金屬工件機加工過程中,工序間防銹主要以水性防銹劑為主,而儲存防銹和長期防銹則以防銹油為主。水性防銹劑相比防銹油,具有很好的可清洗性,尤其是在金屬加工的工序間防銹,進入下道加工前很容易被去除,或者可直接進行加工,同時,水性防銹劑一般與切削液、磨削液、清洗劑等其他水性加工介質均具有較好的相容性。

                    目前,此類防銹劑主要以羧酸和胺類作為主要防銹成分,并與酰胺、硼酸鹽、表面活性劑、其他成膜助劑等進行復配,起到協同防銹的效果,如果是多種材質防銹,還需添加一些有色金屬緩蝕劑。受到企業規模和經營范圍、地理位置、地方法規要求等因素影響,各企業對于水性防銹材料的選擇標準也有所不同,總體來講,隨著更多企業的環保健康意識在逐步增強,會優先選擇使用綠色環保的水性防銹劑。但仍然有部分企業,在使用具有潛在健康危害的防銹劑組分,主要是基于成本方面考慮,也有部分原因是為了滿足企業自身對于防銹時間的期望。

                    為了加強水溶性工業介質類產品的防銹性能,也可將水性防銹劑加入到其他水性產品中以增強防銹能力。為了降低使用風險,體驗更好的服務,水性防銹劑使用企業一般會針對上下道工序選擇同一家介質供應商,一方面是因為介質間的相容性更好,另一方面是可獲得整體解決方案。


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