脱水防锈油配方分析

1.背景

    脱水防锈油是一种棕褐色的透明液体，具有良好的脱水和防锈性能，在使用过程中，轴承表面的水进入脱水防锈油之后，分层速度快，对脱水防锈油无不良影响。在轴承加工的工序间防锈稳定可靠，尤其是用水及清洗剂清洗后的零件或成品，经脱水后可去除表面水膜，清理出沟槽内残留的水分，为零件短期防锈和成品封存防锈创造了有利条件。

    2.脱水防锈油

    2.1脱水防锈油机理：

    脱水防锈油由脱水剂、防锈剂及中轻质石油馏分配制而成。金属表面水膜的脱除主要靠基础油中脱水剂的作用实现。其机理是脱水剂与金属表面的界面张力比自来水或清洗剂水溶液与金属的界面张力要小，也就是说前者与金属的亲和力要比后者与金属的亲和力强。故脱水防锈油与金属接触后，首先从金属表面上的水膜薄弱处突破，渗透到金属表面，然后贴着金属面向原金属－水界面间扩散，将水膜挤压，卷缩成水珠使其离开金属表面附在油膜上而脱落，脱落的水沉入脱水槽底部排出; 到达金属表面的这层油膜中含有缓蚀剂，缓蚀剂又是基础油的表面活性剂，缓蚀剂分子的极性集团有吸附到金属表面的趋势，使得缓蚀剂分子在基础油/金属界面上定向吸附，其极性头牢固吸附在金属表面上，而非极性尾垂直向外形成一层排列的单分子憎水吸附膜，并对极性分子有较强的包溶作用，从而阻碍腐蚀介质的渗入，起到缓蚀作用。

    2.2脱水防锈油常见组分

    1)基础油

    基础油是防锈油的主要成分，是防锈剂的载体，可使防锈剂在油中均匀分散。同时，基础油的烃基深入到定向吸附的防锈剂分子之间，借助范德华吸引力与防锈剂分子共同堵塞孔隙，使金属表面上的吸附膜更加紧密完整，使吸附不牢的极性分子不易脱落，从而更有效地保护金属。此外，基础油还可以在极性分子吸附少的金属表面进行物理吸附，发挥组合效应。作为脱水性防锈油的基础油，黏度较低为好，以便有良好的渗透性和清洗性。为降低基础油的黏度，改善低温下的流动性，故选用流动性好、黏度低及渗透性强的煤油作为基础油。

    2)防锈剂

    防锈剂有一个较强的极性基团，作用机理是吸附。防锈剂最大的优点是抗盐水和盐雾，抗潮湿，酸中和及水置换性能好。对多种金属有较好的防锈性能，兼有水膜和汗液置换功能，随着其浓度增大作用增强。其可溶解于热的基础油中，不能单独使用，必须与其他缓蚀剂复合使用。常用防锈剂是十二烯丁二酸，十二烯丁二酸为橙黄色黏稠液体，有较好的油溶性和抗乳化性，具有极强的吸附能力，加入油中可在金属表面形成牢固的油膜，从而保护金属表面不被锈蚀和腐蚀; 对抗氧化剂无抑制作用，能延长油品的抗氧寿命。

    3)缓蚀剂

    缓蚀剂对金属的吸附能力远远高于水分对金属的吸附力，选用合适的缓蚀剂能够把水分从金属表面置换出来，并在重力作用下，沉积在脱水油的底部。采用多种缓蚀剂，利用缓蚀剂之间的加合效应，产生协同效应，形成多层次分子吸附膜，共同堵塞相互之间的空隙，使吸附膜更加完整，水置换能力更强，起到更好的防锈效果。

    缓蚀剂因与油共存，对防锈和脱水作用影响极大。若缓蚀剂分子的亲油基与基油分子的长度相同，可显著提高防锈和脱水作用。石油磺酸钡是具有极性基团及较长碳链的有机化合物，一端是极性基团，一端是憎水的碳链，其中碳链和油类分子相似，易溶于油，极性基团通过化学键紧密地吸附在金属表面，使缓蚀剂分子定向排列在金属表面形成疏水致密层，所形成的吸附保护膜可阻止水、氧和腐蚀性物质穿透到金属表面；石油磺酸钡和氧化石油脂钡皂组合使用，缓蚀剂具有更强的抗水性，用少量的缓蚀剂即可获得较好的保护效果。