一種新型抗靜電軟膜防鏽油的製作方法
2023-05-14 17:45:36
專利名稱：一種新型抗靜電軟膜防鏽油的製作方法
一.本發明所屬技術領域電化學腐蝕科學與防護技術二.本發明的技術背景金屬是現代工業、國防工業、石油工業、儀表工業以及其他部門最重要的結構材料。但金屬極易受外界環境和介質的化學或電化學作用引起變質和損壞，這種現象稱為金屬腐蝕。使用防鏽油作為暫時性防護是一種較為理想有效的防護方法，其使用和去除均較方便。目前全國各大鋼鐵廠、冷軋廠廣泛採用的靜電噴塗工藝，克服了原有輥塗工藝所帶來的油耗大且塗油不均勻等缺點，提高了生產效率，降低了生產成本。由於靜電噴塗是將靜電噴塗機通電，形成強大的靜電場，在靜電力作用下，使靜電噴塗防鏽油，均勻吸附在鋼板的表面。因此對靜電噴塗防鏽油提出了更高、更苛刻的要求，它不但要有良好的防鏽油性能，同時還必須具備一定的絕緣性。一般國產靜電噴塗機對擊穿電壓的要求較進口的要高，需要在45KV以上，這是高壓電氣設備所必須具備的油質電氣性能。基於上述條件考慮，我們研製並發明了一種新型高品質抗靜電噴塗油，以適應日益發展的工業生產需求。
三.本發明的發明內容本發明針對靜電噴塗工藝對防鏽油各種性能的要求，探討了基礎油、成膜劑、防鏽劑及其他添加輔劑的各自作用及相互之間的配伍性，對抗靜電軟膜防鏽油配方進行了篩選，並且通過各種性能的評價，最終確定出一種具有廣泛應用前景的新型抗靜電軟膜防鏽油。本發明是這樣設計的本發明的新型防鏽油主要由基礎油、成膜劑和防鏽劑三部分組成，它們彼此起著各自不同的作用，又相互配伍而成一整體。1.防鏽油中基礎油的作用基礎油可起到載體作用，使防鏽劑既能在油中均勻分散；又能起到油效應作用。即基礎油在極性分子吸附少的金屬表面進行物理吸附。同時基礎油分子的烴基深入到定向吸附的防鏽劑分子之間，藉助範得華引力與防鏽劑分子共同堵塞孔隙，使金屬表面上吸附膜更緻密完整，並使吸附不夠牢固的極性分子不易脫落，從而更有效地保護金屬。2.防鏽油中基礎油的選擇基礎油在防鏽油中所佔比例較大，本發明篩選耐壓性能良好的基礎油充當防鏽劑的載體，這是研製抗靜電噴塗油的前提。從理論上講，在基礎油中含不飽和鍵及雜質越少，其分子結構就越穩定，耐壓性就越好。本發明的幾種基礎油進行耐壓及粘度測試，結果如表1所示。
表1基礎油性能試驗
由表1可以得到，溶劑油的耐壓性能最好，其次為150SN、25#變壓器油、75SN、脫蠟基礎油、46#機油和民用煤油。由此選擇溶劑油、150SN、25#變壓器油作為基礎油進行3.本發明的配方研製本發明首先將所選耐壓性能優異的基礎油按不同比例，調製成不同粘度的調和油，測定調和油的耐壓性，發現調和油的粘度對耐壓性影響不大，其次，本發明考察具有一定耐壓性能的基礎油，其粘度對防鏽性能的影響。選擇兩種粘度不同的基礎油，加入相同的複合添加劑，做碳鋼耐鹽霧實驗，其結果如表2所示；表2基礎油防鏽性能試驗
由表2可知，用粘度較小的基礎油比用粘度較大的基礎油所調製的防鏽油，其耐鹽霧性能要好。因為輕油的揮發性大於粘度高的油，經懸掛滴幹和試驗箱內較高溫度後，輕質油揮發，在試片表面留下了相當濃縮的添加劑，提高了其防鏽性；同時防鏽劑分子在低粘度的基礎油中所受的阻力小，容易在金屬極性的吸引下，在金屬和防鏽油的接觸面富集，將自己的極性端吸附到金屬表面；並且粘度小的分子幾何體積也小，容易填補防鏽劑與金屬表面的吸附層，使吸附保護層更緊密，有效地阻止了水分子和氧分子向金屬表面的靠近。因此在研製防鏽油配方時，控制一定粘度不僅有利於噴塗工藝的需要，對防鏽性能的改善也有一定的幫助。4.成膜劑的選擇為了加強防鏽油的附著強度及分散的均勻性，抵禦鹽霧試驗和溼熱試驗中防鏽劑因鹽霧和被凝結露水的衝刷而導致的流失，加入一定量的成膜劑是十分必要的。成膜劑是一些具有較大分子量的物質，如機油、凡士林、石蠟等。它可在金屬表面締合成膜狀骨架，以基礎油充當載體，將防鏽劑均勻填充形成緻密的防護膜，有效的防禦各種外界因素的侵蝕。為篩選各種成膜劑的防鏽性能，將幾種不同成膜劑配方進行耐鹽霧對比試驗，其結果見表3；表3 成膜劑的耐鹽霧性能
從上表可知，當僅以基礎油充當成膜劑時，儘管防鏽劑的用量較高，但耐鹽霧性卻很差。而當用HYB與人造松香復配作為成膜劑時，其耐鹽霧性卻大大提高。這說明基礎油所形成的防護膜，不但膜層薄且附著力差，根本無法抵禦鹽霧及滴露所產生的衝刷腐蝕，造成耐鹽霧時間非常短；而HYB與人造松香複合，因其分子量較大，且具有較強的極性官能團，當其與基礎油充分混溶形成締合的油膜骨架時，防鏽劑能均勻分散填充於骨架間，使成膜劑和防鏽劑中眾多的極性官能團與金屬之間形成強吸附層，阻擋水分子和氧分子滲透，減緩金屬表面的腐蝕，起到很好的保護作用。
但成膜劑僅有好的防鏽性是不夠的，還需有較好的耐壓性，只有這樣才能適應抗靜電噴塗工藝的需要。篩選幾種防鏽性能較好的成膜劑，進行耐壓性試驗，其結果如表4所示；表4 幾種不同成膜劑的耐壓性
由表4可知，不同的成膜劑其耐壓性相差很大，其中以HYB為最好，人造松香為最差。5.成膜劑最佳用量的確定實驗表明，HYB添加量在1～3克之間，具有較高的耐壓性，且彼此變化不大；但隨著HYB添加量的增加，其耐壓性明顯下降。另外，當HYB添加量在3克時，其耐鹽霧性明顯優於其他添加量。由此本發明優選成膜劑HYB添加量為3克。6.防鏽劑的吸附作用防鏽油中的防鏽劑既是具有極性的有機化合物，也是表面活性劑，它是由不對稱的極性和非極性兩部分組成。防鏽劑分子的極性部分在油-金屬表面形成定向吸附，從而降低金屬表面活性中心的活性，阻擋水分子和氧分子的前進，大大減緩鏽蝕過程；防鏽劑分子的非極性部分在金屬表面形成一層疏水性保護膜，阻擋了參加腐蝕反應的有關電荷或物質的移動，使腐蝕速率降低。7.防鏽劑的選擇由於金屬表面活性中心的能級分布範圍較廣，單一防鏽劑不能完全與之匹配，所以選擇多種添加劑，以期發揮彼此協同互補的作用，達到最佳的防護效果。在研究過程中，綜合考慮防鏽油的運動粘度、閃點、色度以及諸多因素， 運用正交設計法，對所涉及的防鏽劑及輔劑設計出八因子三水平的L18(38)正交表，經過試驗，最終確定防鏽油配方中各種防鏽劑、輔劑的最佳配伍和用量。綜上所述，本發明的新型防鏽油的配方如下本發明的配方(重量百分比)(1)25#變壓器油65～80％ (2)溶劑油 5～11％(3)HYB1～3％(4)人造松香 0.5～1.5％(5)7012～5％(6)7030～2.5％(7)7051～5％(8)746及添加劑4％綜上所述，本發明的經過大量實驗中篩選出的抗靜電防鏽油配方，經各項性能指標的測試證明，其既具有很好的耐鹽霧、耐溼熱等防鏽性能，又有著較強的抗靜電能力，它有著良好的外觀，簡單的調製工藝，合理的製造成本，完全可以滿足靜電噴塗工藝的需求，具有投資少、見效快，市場大，安全、環保等特點，是一種有著廣闊應用前景的產品。
四.發明實施例一、實施例1根據本發明的實驗結果，可以按照下列配方調配成新型防鏽油。
(1)25#變壓器油75％ (2)溶劑油10％
(3)HYB3％ (4)人造松香 1％(5)7013％ (6)7031％(7)7053％ (8)746及添加劑4％本發明實施例1的防鏽油的各項性能指標經理化檢驗研究所測試，其各項性能指標如表5所示；
權利要求
1.本發明所指的發明是一種新型防鏽油。這種新型防鏽油是以主要含由基礎油、成膜劑和防鏽劑三部分組成。
2.如權利要求書1所述的防鏽油，它的基礎油可起到載體作用，使防鏽劑既能在油中均勻分散，又能起到油效應作用。它可以是溶劑油、150SN、25#變壓器油。
3.如權利要求書1所述的成膜劑，它可以是一些具有較大分子量的物質，如機油、凡士林、石蠟或氧化石油脂等，也可以是HYB或人造松香，或它們的混合物。
4.如權利要求書1所述的防鏽油中的防鏽劑既是具有極性的有機化合物，也是表面活劑，它是由不對稱的極性和非極性兩部分組成。它可以是701、703、705或746中的一種或者是上述四種防鏽劑的混合物。
5.如權利要求書4所述的防鏽油中的防鏽劑可以加入少量的添加劑。一般以加入其防鏽油重量百分比的0.5～3％。
6.如權利要求書1所述的防鏽油的優化配方(重量百分比)(1)25#變壓器油65～80％ (2)溶劑油 5～11％(3)HYB1～5％(4)人造松香 0.5～1.5％(5)7012～5％(6)7030～2.5％(7)7051～5％(8)746及添加劑4％
7.如權利要求書1所述的防鏽油的最優化配方(重量百分比)(1)25#變壓器油75％ (2)溶劑油 10％(3)HYB3％ (4)人造松香 1％(5)7013％ (6)7031％(7)7053％ (8)746及添加劑4％
全文摘要
針對靜電噴塗工藝對防鏽油各種性能的要求，研製並發明了含有基礎油、成膜劑、防鏽劑及其他添加輔劑的新型防鏽油，通過在實驗室對所研製的抗靜電軟膜防鏽油配方進行的篩選，以及通過各種性能的評價，最終確定出這種具有廣泛應用前景的新型抗靜電軟膜防鏽油。
文檔編號C10M161/00GK1467271SQ0212399
公開日2004年1月14日 申請日期2002年7月12日 優先權日2002年7月12日
發明者楊曉波, 劉小光, 萬平玉, 龐然 申請人:楊曉波