专利名称：一种新型抗静电软膜防锈油的制作方法
一.本发明所属技术领域电化学腐蚀科学与防护技术二.本发明的技术背景金属是现代工业、国防工业、石油工业、仪表工业以及其他部门最重要的结构材料。但金属极易受外界环境和介质的化学或电化学作用引起变质和损坏，这种现象称为金属腐蚀。使用防锈油作为暂时性防护是一种较为理想有效的防护方法，其使用和去除均较方便。目前全国各大钢铁厂、冷轧厂广泛采用的静电喷涂工艺，克服了原有辊涂工艺所带来的油耗大且涂油不均匀等缺点，提高了生产效率，降低了生产成本。由于静电喷涂是将静电喷涂机通电，形成强大的静电场，在静电力作用下，使静电喷涂防锈油，均匀吸附在钢板的表面。因此对静电喷涂防锈油提出了更高、更苛刻的要求，它不但要有良好的防锈油性能，同时还必须具备一定的绝缘性。一般国产静电喷涂机对击穿电压的要求较进口的要高，需要在45KV以上，这是高压电气设备所必须具备的油质电气性能。基于上述条件考虑，我们研制并发明了一种新型高品质抗静电喷涂油，以适应日益发展的工业生产需求。
三.本发明的发明内容本发明针对静电喷涂工艺对防锈油各种性能的要求，探讨了基础油、成膜剂、防锈剂及其他添加辅剂的各自作用及相互之间的配伍性，对抗静电软膜防锈油配方进行了筛选，并且通过各种性能的评价，最终确定出一种具有广泛应用前景的新型抗静电软膜防锈油。本发明是这样设计的本发明的新型防锈油主要由基础油、成膜剂和防锈剂三部分组成，它们彼此起着各自不同的作用，又相互配伍而成一整体。1.防锈油中基础油的作用基础油可起到载体作用，使防锈剂既能在油中均匀分散；又能起到油效应作用。即基础油在极性分子吸附少的金属表面进行物理吸附。同时基础油分子的烃基深入到定向吸附的防锈剂分子之间，借助范得华引力与防锈剂分子共同堵塞孔隙，使金属表面上吸附膜更致密完整，并使吸附不够牢固的极性分子不易脱落，从而更有效地保护金属。2.防锈油中基础油的选择基础油在防锈油中所占比例较大，本发明筛选耐压性能良好的基础油充当防锈剂的载体，这是研制抗静电喷涂油的前提。从理论上讲，在基础油中含不饱和键及杂质越少，其分子结构就越稳定，耐压性就越好。本发明的几种基础油进行耐压及粘度测试，结果如表1所示。
表1基础油性能试验
由表1可以得到，溶剂油的耐压性能最好，其次为150SN、25#变压器油、75SN、脱蜡基础油、46#机油和民用煤油。由此选择溶剂油、150SN、25#变压器油作为基础油进行3.本发明的配方研制本发明首先将所选耐压性能优异的基础油按不同比例，调制成不同粘度的调和油，测定调和油的耐压性，发现调和油的粘度对耐压性影响不大，其次，本发明考察具有一定耐压性能的基础油，其粘度对防锈性能的影响。选择两种粘度不同的基础油，加入相同的复合添加剂，做碳钢耐盐雾实验，其结果如表2所示；表2基础油防锈性能试验
由表2可知，用粘度较小的基础油比用粘度较大的基础油所调制的防锈油，其耐盐雾性能要好。因为轻油的挥发性大于粘度高的油，经悬挂滴干和试验箱内较高温度后，轻质油挥发，在试片表面留下了相当浓缩的添加剂，提高了其防锈性；同时防锈剂分子在低粘度的基础油中所受的阻力小，容易在金属极性的吸引下，在金属和防锈油的接触面富集，将自己的极性端吸附到金属表面；并且粘度小的分子几何体积也小，容易填补防锈剂与金属表面的吸附层，使吸附保护层更紧密，有效地阻止了水分子和氧分子向金属表面的靠近。因此在研制防锈油配方时，控制一定粘度不仅有利于喷涂工艺的需要，对防锈性能的改善也有一定的帮助。4.成膜剂的选择为了加强防锈油的附着强度及分散的均匀性，抵御盐雾试验和湿热试验中防锈剂因盐雾和被凝结露水的冲刷而导致的流失，加入一定量的成膜剂是十分必要的。成膜剂是一些具有较大分子量的物质，如机油、凡士林、石蜡等。它可在金属表面缔合成膜状骨架，以基础油充当载体，将防锈剂均匀填充形成致密的防护膜，有效的防御各种外界因素的侵蚀。为筛选各种成膜剂的防锈性能，将几种不同成膜剂配方进行耐盐雾对比试验，其结果见表3；表3 成膜剂的耐盐雾性能
从上表可知，当仅以基础油充当成膜剂时，尽管防锈剂的用量较高，但耐盐雾性却很差。而当用HYB与人造松香复配作为成膜剂时，其耐盐雾性却大大提高。这说明基础油所形成的防护膜，不但膜层薄且附着力差，根本无法抵御盐雾及滴露所产生的冲刷腐蚀，造成耐盐雾时间非常短；而HYB与人造松香复合，因其分子量较大，且具有较强的极性官能团，当其与基础油充分混溶形成缔合的油膜骨架时，防锈剂能均匀分散填充于骨架间，使成膜剂和防锈剂中众多的极性官能团与金属之间形成强吸附层，阻挡水分子和氧分子渗透，减缓金属表面的腐蚀，起到很好的保护作用。
但成膜剂仅有好的防锈性是不够的，还需有较好的耐压性，只有这样才能适应抗静电喷涂工艺的需要。筛选几种防锈性能较好的成膜剂，进行耐压性试验，其结果如表4所示；表4 几种不同成膜剂的耐压性
由表4可知，不同的成膜剂其耐压性相差很大，其中以HYB为最好，人造松香为最差。5.成膜剂最佳用量的确定实验表明，HYB添加量在1～3克之间，具有较高的耐压性，且彼此变化不大；但随着HYB添加量的增加，其耐压性明显下降。另外，当HYB添加量在3克时，其耐盐雾性明显优于其他添加量。由此本发明优选成膜剂HYB添加量为3克。6.防锈剂的吸附作用防锈油中的防锈剂既是具有极性的有机化合物，也是表面活性剂，它是由不对称的极性和非极性两部分组成。防锈剂分子的极性部分在油-金属表面形成定向吸附，从而降低金属表面活性中心的活性，阻挡水分子和氧分子的前进，大大减缓锈蚀过程；防锈剂分子的非极性部分在金属表面形成一层疏水性保护膜，阻挡了参加腐蚀反应的有关电荷或物质的移动，使腐蚀速率降低。7.防锈剂的选择由于金属表面活性中心的能级分布范围较广，单一防锈剂不能完全与之匹配，所以选择多种添加剂，以期发挥彼此协同互补的作用，达到最佳的防护效果。在研究过程中，综合考虑防锈油的运动粘度、闪点、色度以及诸多因素， 运用正交设计法，对所涉及的防锈剂及辅剂设计出八因子三水平的L18(38)正交表，经过试验，最终确定防锈油配方中各种防锈剂、辅剂的最佳配伍和用量。综上所述，本发明的新型防锈油的配方如下本发明的配方(重量百分比)(1)25#变压器油65～80％ (2)溶剂油 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及添加剂4％综上所述，本发明的经过大量实验中筛选出的抗静电防锈油配方，经各项性能指标的测试证明，其既具有很好的耐盐雾、耐湿热等防锈性能，又有着较强的抗静电能力，它有着良好的外观，简单的调制工艺，合理的制造成本，完全可以满足静电喷涂工艺的需求，具有投资少、见效快，市场大，安全、环保等特点，是一种有着广阔应用前景的产品。
四.发明实施例一、实施例1根据本发明的实验结果，可以按照下列配方调配成新型防锈油。
(1)25#变压器油75％ (2)溶剂油10％
(3)HYB3％ (4)人造松香 1％(5)7013％ (6)7031％(7)7053％ (8)746及添加剂4％本发明实施例1的防锈油的各项性能指标经理化检验研究所测试，其各项性能指标如表5所示；
权利要求
1.本发明所指的发明是一种新型防锈油。这种新型防锈油是以主要含由基础油、成膜剂和防锈剂三部分组成。
2.如权利要求书1所述的防锈油，它的基础油可起到载体作用，使防锈剂既能在油中均匀分散，又能起到油效应作用。它可以是溶剂油、150SN、25#变压器油。
3.如权利要求书1所述的成膜剂，它可以是一些具有较大分子量的物质，如机油、凡士林、石蜡或氧化石油脂等，也可以是HYB或人造松香，或它们的混合物。
4.如权利要求书1所述的防锈油中的防锈剂既是具有极性的有机化合物，也是表面活剂，它是由不对称的极性和非极性两部分组成。它可以是701、703、705或746中的一种或者是上述四种防锈剂的混合物。
5.如权利要求书4所述的防锈油中的防锈剂可以加入少量的添加剂。一般以加入其防锈油重量百分比的0.5～3％。
6.如权利要求书1所述的防锈油的优化配方(重量百分比)(1)25#变压器油65～80％ (2)溶剂油 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及添加剂4％
7.如权利要求书1所述的防锈油的最优化配方(重量百分比)(1)25#变压器油75％ (2)溶剂油 10％(3)HYB3％ (4)人造松香 1％(5)7013％ (6)7031％(7)7053％ (8)746及添加剂4％
全文摘要
针对静电喷涂工艺对防锈油各种性能的要求，研制并发明了含有基础油、成膜剂、防锈剂及其他添加辅剂的新型防锈油，通过在实验室对所研制的抗静电软膜防锈油配方进行的筛选，以及通过各种性能的评价，最终确定出这种具有广泛应用前景的新型抗静电软膜防锈油。
文档编号C10M161/00GK1467271SQ0212399
公开日2004年1月14日 申请日期2002年7月12日 优先权日2002年7月12日
发明者杨晓波, 刘小光, 万平玉, 庞然 申请人:杨晓波