怎样正确选用防锈添加剂和防锈油
怎样正确选用防锈剂和防锈油 在日常生活中，我们经常遇见例如: 汽车版金的锈蚀、洗衣机外壳的锈蚀、空调外壳的锈蚀等，实际上这些锈蚀是一相当复杂的反应。为进一步探讨如何防锈，我们必须先了解何为锈蚀?它的原理是什么?而在此我们仅将锈蚀狭隘的局限在铁金属锈蚀的电化学腐蚀，并不会讨论到机械磨损等锈蚀。 何为长锈： 金属表面生锈，主要是由于和空气中的氧、水分或腐蚀性物质接触所致。铁金属在自然环境中，常因水分和氧以及其它侵蚀性气体和杂质作用而发生锈蚀。当水滴在金属表面时，因水分和空气中氧发生氧的不均匀充气，而产生氧浓差电化学腐蚀。 长锈成因(如图1): 1. 阳极﹙在这里金属氧化产生带正电的金属离子及电子﹚，Fe Fe+2 + 2 e 2. 阴极﹙在这里氧分子由于水及阳极产出电子的存在而产生还原﹚O2+2H2O+4e 4OH- 3. 电解质﹙连结阴极与阳极的介质, 通常为液体如水等﹚ 4. 导体﹙连结阴极与阳极传送电流，如金属本身﹚ 水滴﹙电解质﹚ 从以上路径来看﹕ 当阳极产生的铁离子进一步与水发生反应﹔ Fe+2＋2H2O Fe(OH)2+ 2H- 而氢氧化铁又与阴极产生的氢酸根 (OH-)结合形成Fe(OH)3，沉积在铁表面形成铁锈。 4Fe(OH) 2 + O2+2H2O 4Fe(OH) 3 同时氢氧化铁又进一步与氧作用产生黑色三氧化二铁, 造成铁锈面积持续扩大。 Fe(OH) 2 + O2 Fe 2 O 3+4 H2O 故综合阳极反应则得到以下方程序﹕ 4Fe+4 H2O+ O2 2Fe 2 O 3+ 8H-+ 8 e (式A) 而综合阴极反应则得到以下方程序﹕ O2+2H2O+ 4 e 4OH-(式B) 我们将式A及式B合并则得到﹕ 4Fe+3 O2+8H2O 2 Fe 2 O 3+8 H2O (式C) 水在阴极及阳极的反应中会自然产生，也就是说锈蚀一但产生，它的持续扩散只需要有铁和氧气的存在。 所以防锈油最重要的目的是防止氧气与铁金属表面的接触而达到防锈的效果!! 怎样防锈及防锈原理： 在此我们将防锈定义为：非熟化处理(non-curing)，以多种介质的表面涂层处理，在一定时间内用来防止金属表面的化学反应的技术。一般有所谓水溶液型、溶剂型、油型、热融型等，但并不包含油漆、镀锌、阴极防蚀等其它防锈相关处理等。 至于防蚀的原理为何，由于前面一节所提到防锈最重要的工作是阻绝氧气﹙空气﹚、湿气﹙水分﹚或腐蚀性物质与金属表面接触﹙以铁为主要说明对象﹚。 金属表面生锈，主要是由于和空气中的氧、水分或腐蚀性物质接触所致，如使金属表面和这些锈蚀性物质隔绝，在金属表面上形成隔膜，就可以达到防锈目的。但一般矿物油和金属吸附力不强﹙金属表面自由基能为零点几牛顿每米﹚，水的表面张力为8xl0-4N/cm，碳化氢为(2-3)xl0-4N/cm，形成油膜不牢固，而且易于吸收并溶解部分水分和氧，并容易浸透油膜，因而所起到的防锈隔膜作用是十分微弱的，如加入防锈剂可以弥补这些缺点。 在防锈油中防锈剂分子一端和金属表面紧密地吸附，而另一端则和基础油分子相吸附，以致形成比较坚固的吸附膜，以达到防锈，即隔绝水分、氧及其它锈蚀性物质的目的。 防锈剂是一种油溶性的极性化合物，其分子中一端是极性很强的基团，与金属表面有很强的吸附力，另一端是非极性烷基，有疏水性，当防锈剂在金属表面形成紧密排列的保护层时，就可防止水等腐蚀介质与金属接触起到防锈作用。而溶解的防锈剂的基础油也有一定防锈作用，它可藉助凡得瓦引力与防锈剂的烃基紧密结合使形成的吸附膜厚度增加和更加紧密牢固。(如右图) 防锈剂的种类： 防锈剂是用来防止油品变质形成酸性物质及像极压添加剂那样能与金属发生反应的物质与金属反应的添加剂。防锈剂的作用方式一种是与油品变质产生的物质发生反应，另一种方式是在金属表面形成防腐蚀保护膜。 常用的防锈剂有磺酸盐、有机梭酸及盐、有机磷酸盐、酯及杂环化合物等。 (1)防锈油。是最常用的防锈剂，既有石油磺酸盐，如矿物油精制，制取白油时的副产物如石油磺酸钡，结构为 也包括合成磺酸盐，如制备合成洗涤剂时的副产物重烷基苯磺酸钡 以及二壬基蔡磺酸钡等。结构为 等。 磺酸盐防锈剂有良好防锈效果，而且抗盐雾效果好，适用于钢，铁，铜等金属上，并且是一种油溶性乳化剂，可配制成防锈和清洗性均好的防锈乳化油。 (2)有机羧酸及其盐。属于这类防锈剂的有烯基丁二酸，结构为 或它的酰氨，如 环烷酸锌是一种有良好油溶性的棕色膏状物，常与石油磺酸钡复合使用，有良好防锈性。结构为 N-油酰(替)肌氨酸十八胺盐 以及高级脂肪酸的钙、锌、铅等盐。其中硬脂酸铝中以双硬脂酸铝防锈效果最好。 (3)有机磷酸盐。包括烷基磷酸的有机胺盐和咪唑啉盐，结构为 M为有机胺或咪唑啉，是防锈性能和抗磨性能的多效添加剂，其中双十二烷基磷酸三氨乙基十七烯基咪唑啉盐的结构为 (4)酯型。应用较多和较早的酯型防锈剂是羊毛脂。羊毛脂是多种酯和醇的混合物，有较强的表面吸附力，能吸收水并将其包围住起防锈作用。把羊毛脂制成镁皂或将羊毛脂酯化再皂化制成羊毛脂磺酸盐，防锈性比羊毛脂更好。多元醇酯也有很好的防锈性能，如季戊四醇单脂肪酸酯，结构为 山梨糖醇肝单油酸酯, (Span-80)，结构为 都是防锈性强又是乳化性能的非离子表面活性剂。 (5)有机胺。烷基胺，烷基多元胺及其同羧酸生成的盐式酰胺都可做抗酸性防锈剂，如松香胺等 (6)杂环化合物。苯并三氮唑等杂环化合物能吸附在铜等有色金属表面并形成蛰合物，对金属有较好的缓蚀效果。苯并三氮挫的结构为 其它杂环化合物防腐蚀剂还有: N,N'-二水杨酸-1,2-二胺丙烷，结构为 茜素等，结构为 综上所述：只有正确使用防锈添加剂和防锈油才能达到最理想的防锈效果。
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