A rozsdamegelőző adalékanyagok általános bemutatása.

A rozsda fémfelületeken oxigén és víz hatására képződő oxidok és hidroxidok keveréke, amely esetenként a levegőben lévő szén-dioxiddal érintkezve karbonátokat tartalmaz.

Például:

• a fő vasrozsda a vas-oxid, amely főleg vas-oxid-hidrátból és vas-hidroxidból áll, általában vörös.
• A rézrozsda általában bázikus rézkarbonátból áll, amely a réz felületén keletkező zöldrozsda fő összetevője. Ez egy szervetlen vegyület, amelynek kémiai képlete Cu₂(OH)₂CO₃.

A fémkorrózió problémája széles körben elterjedt a gazdaság különböző iparágaiban. A fémkorrózió nagymértékben ronthatja a fémtermékek teljesítményét és áruértékét, sőt jelentős meghibásodásokat is okozhat, ami a berendezések selejtezéséhez vezethet. A rozsdásodás elkerülése érdekében az emberek különféle módszereket alkalmaztak, és a rozsdamegelőző olaj a leggyakoribb védelmi módszer a fémek korrózió elleni védelmére. Az ipari területeken a vas és az acél rozsdájára kell a legnagyobb figyelmet fordítani. A rozsda rendkívül súlyos probléma, amely károsítja az acéltermékeket és a mechanikai berendezéseket.

Itt elsősorban az acélhoz használt rozsdagátló adalékokat tárgyaljuk.

 

A rozsdamegelőző adalékanyagok számos más néven is ismertek, többek között:

 

• Rozsdamentes adalék
• Rozsdagátló
• Korróziógátló adalékok
• Korróziógátló adalék
• Rozsda- és korróziógátlók

 

A rövid történeteRozsdamegelőző adalékok

 

• Kezdetben az emberek vajat, lanolint és kőolaj-lipideket használtak a fémrozsda megelőzésére
• Az 1930-as években fokozatosan fejlesztették ki a szintetikus rozsdagátlókat. megjelentek az olajban oldódó petróleum-szulfonát rozsdagátlók, majd a karbonsavak, például az alkil- vagy alkenil-borostyánkősav és a savas foszfát-rozsdagátlók. A karbonsav típusú rozsdagátlókat, például az alkil- vagy alkenil-borostyánkősavat széles körben alkalmazták a turbinaolajban.
• A második világháború után a rozsdagátló olaj és a rozsdagátló adalékok gyorsan fejlődtek, és széles körben alkalmazták a fémtermékek rozsda megelőzésére.
• Az 1950-es években számos rozsdagátló szer, például poliol-zsírsav-észterek, szerves aminok, szerves aminsók, heterociklusos vegyületek, oxidált kőolajolajok, oxidált paraffinviasz és fémsói, valamint a benzotriazol jelent meg.

 

Hogyan működik a rozsdagátló adalék?

A rozsdagátlók többnyire poláris anyagok, molekulaszerkezetüket a következők jellemzik:

• Az egyik vége egy erősen poláros funkciós csoport hidrofil tulajdonságokkal, és a polaritás erőssége hatással van a rozsdásodás megelőzésére;

• A másik vég egy nem poláris alkilcsoport, amely hidrofób tulajdonságokkal rendelkezik, és az alkillánc hossza is befolyásolja a rozsdaállóságát.

 

Amikor a rozsdagátlókat tartalmazó olajtermékek fémekkel érintkeznek, a rozsdagátló molekulák poláris csoportjai erős adszorpciós erőt fejtenek ki a fém felületén, szoros egy- vagy többmolekulás védőréteget képezve a fémfelületen, megakadályozva a korrozív közeg kialakulását. ne érintkezzen a fémmel, így rozsdagátló szerepet tölt be.
A rozsdagátlók szolubilizáló hatást fejtenek ki a vízre és egyes korrozív anyagokra is. Azáltal, hogy ezeket az anyagokat micellákban oldják, diszpergáló vagy dezaktiváló hatást fejtenek ki a korrozív anyagokon, ezáltal kiküszöbölik a fémek maró anyagok általi erózióját. Természetesen a lúgos rozsdagátlók semlegesítik a savas anyagokat, megakadályozzák a fémek savak általi korrodálódását.

 

A rozsdagátló anyagok fémfelületeken történő adszorpciójának két típusa létezik:fizikai adszorpcióéskémiai adszorpció:

 

• A rozsdagátlók poláris molekuláinak dipólusa elektrosztatikus vonzást szenved a fémfelülettel, fizikai adszorpciót hozva létre, mint például a szulfonátok;
• Ha az adszorbeált molekulák kémiai reakcióba léphetnek fémekkel, kémiai adszorpció képződik, például alkenil-borostyánkősav.

A rozsdagátlók fő típusai

Az általánosan használt rozsdagátlókat szerkezetük alapján öt kategóriába sorolják:

 

• szulfonátok
• karbonsavak és karbonsavszármazékok
• észterek
• szerves foszfátok és sók
• szerves aminok
• és heterociklusos vegyületek.

szulfonát

szulfonátkorai rozsdagátlót használnak.

 

• Nyersanyagforrás szerint kőolaj-szulfonátokra és szintetikus szulfonátokra osztható;

• A fém típusa szerint bárium-szulfonátra, kalcium-szulfonátra, magnézium-szulfonátra, nátrium-szulfonátra és cink-szulfonátra osztható.

• Mosószerként a kalcium-szulfonát a leggyakrabban használt szulfonát, ezt követi a magnézium-szulfonát. A bárium-szulfonát a leggyakrabban használt szulfonát rozsdagátló szerként, ezt követik a nátrium- és kalciumsók. A fémszulfonátok mellett vannak ammóniumsók is;

• Alapszám szerint semleges szulfonátokra és bázisos szulfonátokra osztható.

 

A fémszulfonátok jellemzően bárium-, kalcium- vagy nátriumsókat választanak. Ezek a poláris vegyületek javíthatják a rozsdaállóságot, nedvesíthetik a fémfelületeket, és teljesebb és egyenletesebb bevonatot képezhetnek. A szulfonátok fémaffinitást mutatnak, és eltávolíthatják a vizet a fém felületéről. A fémszulfonátok a viasz és az oxidált viasz folyadékokban való feloldásában is segítenek.

Bárium-szulfonátés a kalcium-szulfonát biztosítja a legjobb vízelvezetési teljesítményt, míg a nátrium-szulfonát a legalkalmasabb emulgeált (vízbázisú) rozsdagátlók előállítására.

A fémszulfonátoknak hidrofil (poláris) fejük, hidrofób (nem poláris) végük van, amely tapad (kémiailag adszorbeálódik) a fémfelülethez, és egy meghosszabbított végük van, amely eltávolodik a fémtől, és zárófilmet képez. A fémszulfonátok önmagukban akadályt képeznek a fémfelület és a külső környezet között.

A viasz vagy oxidált viaszmolekulák hidrofób farka összefonódik szulfonátmolekulákkal, és olyan membránt képez, amely erősebb és hidrofóbabb, mint a szulfonát vagy viasz önmagában.

Például ugyanabban a tesztelési környezetben
A 10% szulfonátot vagy oxidált viaszt tartalmazó oldószer 30 napos korrózióvédelmet biztosít nedves dobozban;
A 10%-os viasz és a szulfonátok kombinációja azonban több mint 60 napos korrózióvédelmet biztosít nedves dobozban.

 

Nátrium-szulfonátrozsdagátló és emulgeáló tulajdonságokkal rendelkezik, és általában rozsdagátló emulgeált olajokban (folyadékokban) használják. A gyártási folyamatok során a rozsda megelőzésére használják, és szerepet játszik a kenésben, a hűtésben, a rozsda megelőzésében és a fémvágó folyadékok tisztításában.
Általában minél nagyobb a nátrium-szulfonát molekulatömege, annál jobb a rozsdamegelőző teljesítménye.

 

Bárium petróleum-szulfonáta legkorábbi és legszélesebb körben használt rozsdagátló Kínában. Jó rozsdamegelőzéssel, kiváló korrózióállósággal rendelkezik a különböző fémekkel szemben, valamint kiváló vízkiszorítási és savsemlegesítési teljesítménye, különösen kiemelkedő sósvízi korrózióállósága.

 

Általában semleges, alacsony bázisú vagy közepes bázisú szulfonátokat használnak rozsdagátlóként. A magas bázisú szulfonátokat gyakran használják mosószerként a motorolajban, közömbösítő és tisztító szerepet töltve be. Ennek az az oka, hogy minél magasabb a szulfonátok alapértéke, annál rosszabb a rozsdagátló teljesítményük.

 

Az alapszám és a rozsdagátló teljesítmény közötti kapcsolatKalcium-szulfonát.

 

Tétel	Teljes alapszám, mgKOH/g	Rozsdamegelőző napok
Kalcium-kőolaj-szulfonát A	0	﹥50
Szintetikus kalcium-szulfonát B	0	﹥50
Kalcium petróleum-szulfonát C	22	﹥50
Szintetikus kalcium-szulfonát D	27	﹥50
Kalcium-kőolaj-szulfonát E	305	14
Szintetikus kalcium-szulfonát F	400	8

Dinonil-naftalin-szulfonátA szintetikus szulfonát egy másik típusa, amely több típusba sorolható: bárium só, kalciumsó, cinksó és ammóniumsó.

 

 

Bárium-dinonil-naftalin-szulfonátjó az olajban való oldhatósága és rozsdaállósága, de a sósvízállósága nem olyan jó, mint a bárium petróleum-szulfonáté. Felhasználása hasonló a bárium-petróleum-szulfonáthoz, és különösen alkalmas kemény- és lágyfilm-rozsdagátló olajok modulálására. Gyakran használják kenőzsírokban is, és fontos rozsdagátló típus.

A dinonil-naftalin-szulfonát egyes báriumsói szintén emulgeáló hatásúak, például a dinonil-naftalin-szulfonát semleges báriumsói.

 

Karbonsavak, karboxilátsók és származékaik

Hosszú szénláncú zsírsavakbizonyos fokú rozsdaállósággal rendelkeznek, és a zsírsav fémsók általában erősebb rozsdaállósággal rendelkeznek, mint az eredeti zsírsavak.

A karbonsav típusú rozsdagátlók jó nedvességállósággal rendelkeznek, és a lamellák expozíciós tesztje is jó, de hiányzik a savsemlegesítő teljesítményük, és rossz az ólommal és cinkkel szembeni korrózióállósága.
Fémsói jó korrózióállósággal rendelkeznek a fémekkel szemben.
A legtöbb karbonsav vagy karbonsavfémsó gyenge ellenállással rendelkezik a sós vízzel és a vízkiszorítással szemben.

Számos karbonsav alapú rozsdagátló létezik, és teljesítményük a különböző szerkezetektől függően nagymértékben változik. A nonil-fenoxi-ecetsav jó olajoldékonyságú feketefém-rozsda-gátló, aminsói és imidazolin-sói is jó rozsdagátlók;

Például,N-oleoil-szarkozinés oktaammónium sója, imidazolin sója is hatékony rozsdagátlók vas- és színesfémek ellen. Ezek monokarbonsavas rozsdagátlók, valamint két karbonsavat tartalmazó rozsdagátlók. A fő reprezentatív és széles körben alkalmazott két karbonsavat tartalmazó rozsdagátló az alkenil- vagy alkil-borostyánkősav, főlegdodecenil-borostyánkősav. Jellemzői a jó rozsdaállóság, az alacsony adagolás és a vízre való érzéketlenség. Főleg turbinaolajban használják, és széles körben használják hidraulikaolajban és vezetősín olajban is.

A karboxilát rozsdagátlók közül a fontosabbakCink-naftenátésLanolin magnézium szappan. A cink-naftenát jól oldódik az olajban, és rozsdamegelőző hatással rendelkezik mind a vas-, mind a színesfémeken. Általában bárium petróleum-szulfonáttal kombinálva használják 2-3 tömeg% (tömeg) mennyiségben a rozsdagátló olaj lezárására.

 

Észterek

Az adipinsav és a benzoesav rozsdagátló hatással bír a vízben. Ha észterezettek, olajban oldódó rozsdagátló szerek nyerhetők.

 

A reprezentatív termékek közé tartozikszorbit-monooleát(Span-80), pentaeritrit-monooleát, dodecenil-szukcinát és lanolin.

Terjedelem-80egy általánosan használt rozsdagátló és egy felületaktív anyag, amely egyesíti a rozsdagátló és emulgeáló tulajdonságokat. Jó eredményeket ért el a lamellák tesztjein, nedvességálló és vízkiszorító tulajdonságokkal rendelkezik. Különféle tömítő- és vágóolajokhoz használják.

The rust resistance of different fatty acid sorbitol esters varies, generally oleic acid esters>stearic acid esters>laurinsav-észterek.

A monoészterek és triészterek rozsdagátló hatása hasonló, és a különböző észterek bizonyos korróziós hatást mutatnak az ólom tekintetében.

A triészterekhez képest a monoészterek nagyobb maró hatásúak a cinkre.

Dodecenil-borostyánkősav félészterjó rozsdagátló és emulgeáló tulajdonságokkal rendelkezik, és alkalmas antioxidáns és rozsdamentes turbinaolajhoz.

lanolinegy összetett lipid anyag, amelyet a juh teste választ ki és a gyapjúhoz kötődik. Centrifugálás előtt a gyapjút zsírtalanítani kell és ki kell mosni a lanolin eltávolítása érdekében. A tisztítóoldatból vegyük ki, szagtalanítsuk és színtelenítsük, majd szárítás után kapjunk egy sárgásbarna zsíros anyagot, nevezetesen a lanolint, amely rozsdagátlóként használható.
A lanolin egy természetes zsír, amelyet bár ősi rozsdagátló, még ma is széles körben használnak. A lanolin nemcsak rozsdagátló szer, hanem filmképző anyag is a lágy filmes rozsdagátló olajhoz.
A lanolin és származékai, mint rozsdagátlók alacsony hőmérsékletű tulajdonságai és tapadása kiváló. A lanolin antioxidáns hatással rendelkezik a levegőbe, jó a bevonat stabilitása, valamint emulgeáló és vízvisszatartó tulajdonságokkal rendelkezik.
A lanolin erős higroszkópossága és gyenge oldhatósága miatt a hidroxilérték a rozsdaállóságot nem csökkentő tartományon belül csökkenthető.
A lanolin alapú rozsdagátlók általában jó rozsdaállóságot mutatnak, különösen tengervízben és sós vízben, és kiváló korrózióállóságot mutatnak. Azonban erős affinitásuk van a fémekhez és gyenge zsírtalanító teljesítményük.
A lanolin és a szulfonátok kombinációja a szinergetikus hatásnak köszönhetően kiváló rozsdagátló és zsírtalanító tulajdonságokat érhet el. A fémszappan lanolinból történő készítése javíthatja a vízkiszorítást és a kézi izzadság kiszorítását, és felhasználható kiszorításos típusú rozsdamegelőző olaj előállítására.

Szerves foszfát és sói

A szerves foszfátok főként ortofoszfátok, foszfitok és foszfonátok.Ortofoszfátfőként rozsdagátlóként használják.

A foszfát típusú rozsdagátlók a következők:

Egyszeres vagy kettős dodecil-foszfát dodecoxipropil-izopropanolamin só, amely antioxidáns, rozsdagátló és kopásgátló tulajdonságokkal rendelkezik;
Az alkil-imidazolin-foszfát só rozsda- és kopásálló tulajdonságokkal rendelkezik.
A foszfát-észterek nagy nyomású kopásgátló adalékként is használhatók, és gyakran használják kenőanyagokban és fémmegmunkáló olajokban. Kőolaj-szulfonátokkal és szorbit-anhidrid-monoészterekkel kombinálva kiváló rozsdagátló hatást fejt ki.
Szerves aminok, sóik és heterociklusos vegyületek
A Kínában általánosan használt aminsók közé tartoznakN-olajsav szarkozin-oktadecilamin sóésheptadenil-imidazolin-szukcinát. A szerves amin rozsdagátlók jól ellenállnak a nedvességnek, a vízkiszorításnak és a savsemlegesítő tulajdonságoknak, de a százlevelű dobozos teszt eredményei gyengék, nagyobb az ólom korróziója, illetve bizonyos esetekben a réz és a cink korróziója. Alkalmazása során óvatosan kell eljárni.
benzotriazola heterociklusos vegyületek közül a leggyakrabban használt rozsdagátló. Kiváló korróziógátló és elszíneződést gátló szer a színes rézhez és ötvözeteihez, valamint bizonyos rozsdamegelőző hatással is rendelkezik az acélon.

 

A benzotriazol azonban nem oldódik ásványolajban és oldódik vízben. Általában ásványolaj adagolásakor társoldószert kell hozzáadni: először etanolban, propanolban vagy butanolban lehet feloldani, majd hozzáadni az ásványolajhoz; Ásványi olaj hozzáadása előtt társoldószerekben, például butil-ftalátban, dioktil-ftalátban, tributil-foszfátban vagy krezil-foszfátban is feloldható.

A heterociklusos vegyületek közé tartoznak a nitrogéntartalmú heterociklusos vegyületek is, mint pl1,3,4-tiadiazol és származékai. Ezeknek a vegyületeknek a molekulaszerkezete viszonylag kompakt. Fémfelületeken adszorbeálva előnyös az olajfilm szilárdságának növelése és hatékonyan gátolja a kenőolajban lévő kén- és foszforelemek korrózióját. A nitrogéntartalmú heterociklusos vegyületek osztálya, az 1,3,4-tiadiazol és származékai, a molekulában lévő heteroatomok magányos elektronpárjai kémiailag adszorbeálódhatnak fémekkel, így sűrű olajfilm passzivációs filmet képeznek a fém felületén. . Ez a passziváló fólia képes elkülöníteni a fémek katalitikus bomlását, és megakadályozza, hogy a savas termékek korrodálják a fémeket, így kenőolajok korróziógátló adalékaként használható.