녹 방지 첨가제에 대한 일반적인 소개.
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녹은 산소와 물의 작용으로 금속 표면에 형성된 산화물과 수산화물의 혼합물이며, 때로는 공기 중의 이산화탄소와 접촉하여 형성된 탄산염을 포함합니다.
예를 들어:
- 주요 철 녹은 산화철이며 주로 산화철 수화물과 수산화철로 구성되며 일반적으로 빨간색입니다.
- 구리녹은 일반적으로 구리 표면에 발생하는 녹청의 주성분인 염기성 탄산구리로 구성되어 있다. 화학식 Cu를 갖는 무기 화합물이다.2(오)2콜로라도3.
금속 부식 문제는 경제의 다양한 산업에 널리 퍼져 있습니다. 금속 부식은 금속 제품의 성능과 상품 가치를 크게 손상시킬 수 있으며, 심각한 오작동을 유발하여 장비 폐기로 이어질 수도 있습니다. 녹을 방지하기 위해 사람들은 다양한 방법을 채택해 왔으며, 금속을 부식으로부터 보호하는 가장 일반적인 보호 방법은 녹 방지 오일입니다. 산업현장에서는 철과 강철의 녹에 가장 주의를 기울여야 합니다. 녹은 철강제품 및 기계설비에 손상을 주는 매우 심각한 문제입니다.
여기서는 주로 철강용 방청첨가제에 대해 논의합니다.
녹 예방 첨가제는 다음을 포함한 여러 다른 이름으로도 알려져 있습니다.
- 방청첨가제
- 녹 억제제
- 부식 억제 첨가제
- 부식 억제제 첨가제
- 녹 및 부식 억제제
간략한 역사녹방지첨가제
- 처음에 인간은 금속 녹 방지를 위해 버터, 라놀린, 석유 지질을 사용했습니다.
- 1930년대에는 합성 녹 억제제가 점차 개발되었습니다. 지용성 석유 설폰산 녹 억제제가 등장했고, 이어서 알킬 또는 알케닐 숙신산과 같은 카르복실산과 산성 인산염 녹 억제제가 등장했습니다. 알킬 또는 알케닐 숙신산과 같은 카르복실산형 방청제는 터빈유에 널리 사용되었습니다.
- 제2차 세계대전 이후 방청유와 방청첨가제가 급속히 발전하여 금속제품의 방청에 널리 사용되었다.
- 1950년대에는 폴리올 지방산 에스테르, 유기 아민, 유기 아민 염, 헤테로고리 화합물, 산화 석유 오일, 산화 파라핀 왁스 및 그 금속염, 벤조트리아졸 등 수많은 방청제가 등장했습니다.
방청첨가제는 어떻게 작용하나요?
녹 억제제는 대부분 극성 물질이며 분자 구조는 다음과 같은 특징이 있습니다.
-
한쪽 끝은 친수성을 갖는 극성이 높은 관능기로 극성의 세기가 방청에 영향을 미치며;
-
다른 쪽 끝은 소수성을 지닌 비극성 알킬기로, 알킬 사슬의 길이도 녹 저항성에 영향을 미칩니다.
방청제가 함유된 석유 제품이 금속과 접촉하면 방청제 분자의 극성 그룹이 금속 표면에 강한 흡착력을 갖고 금속 표면에 촘촘한 단일 분자 또는 다분자 보호층을 형성하여 부식성 매체를 방지합니다. 금속과의 접촉을 방지하여 녹 방지 역할을 합니다.
녹 억제제는 또한 물과 일부 부식성 물질에 대한 용해 효과도 있습니다. 이들 물질을 미셀에 가용화함으로써 부식성 물질을 분산 또는 비활성화시키는 효과가 있어 부식성 물질에 의한 금속의 침식을 제거합니다. 물론, 알칼리성 방청제는 산성 물질을 중화시키는 효과도 있어 금속이 산에 의해 부식되는 것을 방지해 줍니다.
금속 표면에 녹 억제제를 흡착하는 방법에는 두 가지 유형이 있습니다.물리적 흡착그리고화학흡착:
- 녹 억제제의 극성 분자의 쌍극자는 금속 표면과 정전기적 인력을 받아 술폰산염과 같은 물리적 흡착을 형성합니다.
- 흡착된 분자가 금속과 화학적으로 반응할 수 있으면 알케닐숙신산과 같은 화학적 흡착이 형성됩니다.
녹 억제제의 주요 유형
일반적으로 사용되는 녹 억제제는 구조에 따라 다섯 가지 범주로 나뉩니다.
- 설폰산염
- 카르복실산 및 카르복실산 유도체
- 에스테르
- 유기 인산염 및 염
- 유기 아민
- 및 헤테로고리 화합물.
술폰산염
술폰산염사용되는 초기 녹 억제제입니다.
금속 설폰산염은 일반적으로 바륨, 칼슘 또는 나트륨 염을 선택합니다. 이러한 극성 화합물은 녹 방지 및 젖은 금속 표면을 향상시키고 보다 완전하고 균일한 코팅을 형성할 수 있습니다. 술폰산염은 금속과 친화력이 있어 금속 표면에서 물을 제거할 수 있습니다. 금속 술폰산염은 또한 왁스와 산화된 왁스를 액체에 용해시키는 데 도움을 줍니다.
바륨술폰산염황산칼슘은 최고의 배수 성능을 제공하는 반면, 황산나트륨은 유화(수성) 녹 억제제 생산에 가장 적합합니다.
금속 술폰산염은 친수성(극성) 머리, 금속 표면에 접착(화학적으로 흡착)되는 소수성(비극성) 꼬리, 금속에서 멀어져 차단막을 제공하는 확장된 꼬리를 가지고 있습니다. 금속 설폰산염 자체는 금속 표면과 외부 환경 사이에 장벽을 제공합니다.
왁스의 소수성 꼬리 또는 산화된 왁스 분자는 설포네이트 분자와 얽혀 설포네이트 또는 왁스 단독보다 더 강하고 소수성인 막을 형성합니다.
예를 들어 동일한 테스트 환경에서
10% 설폰산염 또는 산화 왁스를 함유한 용매는 습기가 많은 상자에서 30일 동안 부식 방지 기능을 제공할 수 있습니다.
그러나 10% 왁스와 술폰산염을 조합하면 습기가 많은 상자에서 60일 이상 부식 방지 기능을 제공할 수 있습니다.
황산나트륨방청 및 유화 특성을 가지며 일반적으로 방청 유화 오일(액체)에 사용됩니다. 제조공정 중 방청용으로 사용되며, 금속절삭유의 윤활, 냉각, 방청, 세척 등의 역할을 합니다.
일반적으로 설폰산나트륨의 분자량이 클수록 방청성능이 우수합니다.
바륨 석유 술폰산염중국에서 가장 초기이자 가장 널리 사용되는 녹 억제제입니다. 방청성이 우수하고 각종 금속에 대한 내식성이 우수할 뿐만 아니라 수분치환성 및 산중화 성능이 우수하며 특히 내염수부식성이 우수합니다.
일반적으로 중성, 저염기 또는 중염기 설폰산염이 녹 억제제로 사용됩니다. 고염기 설폰산염은 종종 엔진 오일의 세제로 사용되며 중화 및 세정 역할을 합니다. 술폰산염의 염기가가 높을수록 방청성능이 떨어지기 때문이다.
| 안건 | 총 염기가, mgKOH/g | 녹 예방의 날 |
| 칼슘석유술폰산A | 0 | ﹥50 |
| 합성 황산칼슘 B | 0 | ﹥50 |
| 칼슘석유술폰산C | 22 | ﹥50 |
| 합성 황산칼슘 D | 27 | ﹥50 |
| 칼슘석유술폰산염 E | 305 | 14 |
| 합성 황산칼슘 F | 400 | 8 |
디노닐나프탈렌술폰산염바륨염, 칼슘염, 아연염, 암모늄염 등 여러 유형으로 분류될 수 있는 또 다른 유형의 합성 설폰산염입니다.
바륨 디노닐 나프탈렌 술폰산염유용성 및 방청성은 우수하지만 내염수성은 석유 술폰산 바륨만큼 좋지 않습니다. 그 용도는 바륨 석유 술폰산염과 유사하며 특히 경질 피막 및 연질 피막 방청유의 변조에 적합합니다. 이는 또한 윤활 그리스에 일반적으로 사용되며 중요한 유형의 녹 억제제입니다.
디노닐 나프탈렌 설포네이트의 일부 바륨 염은 또한 디노닐 나프탈렌 설포네이트의 중성 바륨 염과 같은 항유화 특성을 가지고 있습니다.
카르복실산, 카르복실산염 및 그 유도체
장쇄지방산어느 정도의 녹 저항성을 가지며 지방산 금속염은 일반적으로 원래 지방산보다 녹 저항성이 더 강합니다.
카르복실산형 방청제는 내습성이 좋고 루버박스 노출시험 효과도 좋지만 산중화 성능이 부족하고 납, 아연에 대한 내식성이 떨어진다.
금속염은 금속에 대한 내식성이 우수합니다.
대부분의 카르복실산 또는 카르복실산 금속염은 염수 및 물 치환에 대한 저항성이 낮습니다.
카르복실산 기반의 녹 억제제가 많이 있으며 그 성능은 구조에 따라 크게 다릅니다. 노닐페녹시아세트산은 유용성이 좋은 흑색 금속 녹 억제제이며, 아민염과 이미다졸린 염도 좋은 녹 억제제입니다.
예를 들어,N-올레오일사르코신옥타암모늄염 이미다졸린염은 철금속 및 비철금속에 대한 효과적인 녹 억제제이기도 합니다. 이들은 모노카르복실산 방청제와 2개의 카르복실산을 함유한 방청제입니다. 2개의 카르복실산을 함유한 대표적인 방청제로는 주로 알케닐 또는 알킬 숙신산이 있으며, 주로 널리 사용되는 방청제는도데세닐 숙신산. 그 특징은 좋은 녹 저항성, 낮은 복용량 및 물에 대한 둔감함입니다. 주로 터빈유에 사용되며, 유압유, 가이드레일유에도 널리 사용됩니다.
카르복실산염 녹 억제제 중에서 더 중요한 것은 다음과 같습니다.나프텐산아연그리고라놀린마그네슘비누. 나프텐산아연은 유용성이 좋아 철금속과 비철금속 모두에 방청효과가 있습니다. 일반적으로 방청유를 밀봉하기 위해 석유술폰산바륨을 2~3%(질량)의 용량으로 병용하여 사용합니다.
에스테르
아디프산과 벤조산은 물에서 녹 방지 효과가 있습니다. 에스테르화하면 유용성 방청제를 얻을 수 있다.
대표적인 제품으로는소르비톨 모노올리에이트(Span-80), 펜타에리트리톨 모노올리에이트, 도데세닐숙시네이트 및 라놀린.
범위-80일반적으로 사용되는 방청제이자 방청성과 유화성을 겸비한 계면활성제입니다. 루버박스 테스트에서 좋은 결과를 얻었으며, 방습성과 물 치환성을 가지고 있습니다. 각종 실링유, 절삭유에 사용됩니다.
The rust resistance of different fatty acid sorbitol esters varies, generally oleic acid esters>stearic acid esters>라우르산 에스테르.
모노에스테르와 트리에스테르의 방청 성능은 비슷하며, 서로 다른 에스테르에는 납에 대한 부식성이 있습니다.
트리에스테르에 비해 모노에스테르는 아연에 대한 부식성이 더 큽니다.
도데세닐숙신산 하프에스테르방청성, 항유화성이 우수하여 항산화성, 방청성 터빈유로 적합합니다.
라놀린양의 몸에서 분비되어 양털에 붙어 있는 복합 지질 물질입니다. 방적하기 전에 양모를 탈지하고 세척하여 라놀린을 제거해야 합니다. 세척액으로부터 회수, 탈취, 탈색하고 건조시킨 후 황갈색의 지방성 물질, 즉 라놀린을 얻으며 이는 방청제로 사용할 수 있다.
라놀린은 고대의 녹 억제제이기는 하지만 오늘날에도 여전히 널리 사용되는 천연 지방입니다. 라놀린은 방청제일 뿐만 아니라 연질 필름 방청유의 필름 형성 재료이기도 합니다.
라놀린 및 그 유도체의 녹방지제로서의 저온특성과 접착력이 우수합니다. 라놀린은 공기에 대한 항산화 능력이 있고 코팅의 안정성이 좋으며 유화력과 보수력이 뛰어난 특성도 있습니다.
라놀린은 흡습성이 강하고 용제에 대한 용해도가 낮기 때문에 방청성을 저하시키지 않는 범위 내에서 수산기가를 감소시킬 수 있습니다.
라놀린 기반 방청제는 일반적으로 특히 해수 및 바닷물에서 우수한 방청성을 나타내며 내식성이 우수합니다. 그러나 금속에 대한 친화성이 강하고 탈지 성능이 좋지 않습니다.
라놀린과 설폰산염의 조합은 시너지 효과로 우수한 방청성 및 탈지성을 얻을 수 있습니다. 라놀린을 원료로 금속비누를 만들면 수분 치환, 손 땀 치환 효과가 향상되어 치환형 방청유 생산이 가능합니다.
유기 인산염 및 그 염
유기 인산염은 주로 오르토인산염, 아인산염 및 포스포네이트입니다.오르토인산염주로 녹 억제제로 사용됩니다.
인산염형 녹 억제제에는 다음이 포함됩니다.
항산화, 방청 및 내마모 특성을 갖는 단일 또는 이중 도데실 인산염 도데콕시프로필 이소프로판올아민 염;
알킬 이미다졸린 인산염은 녹 및 내마모성을 가지고 있습니다.
인산염 에스테르는 극압 내마모 첨가제로도 사용할 수 있으며 윤활유 및 금속 가공유에 자주 사용됩니다. 석유설폰산염, 소르비톨무수물모노에스테르와 병용시 탁월한 방청효과를 발휘합니다.
유기 아민, 그 염 및 헤테로고리 화합물
중국에서 일반적으로 사용되는 아민염에는 다음이 포함됩니다.N-올레산 사르코신 옥타데실아민염그리고헵타데닐 이미다졸린 숙시네이트. 유기 아민 녹 억제제는 습기, 수분 대체 및 산 중화 특성에 대한 저항성이 우수하지만 백엽 상자 테스트 결과는 납에 대한 부식이 더 크고 구리 및 아연에 대한 부식이 심하여 결과가 좋지 않습니다. 적용할 때에는 주의를 기울여야 합니다.
벤조트리아졸복소환 화합물 중 가장 일반적으로 사용되는 녹 억제제입니다. 비철동 및 그 합금에 대한 우수한 부식방지제 및 변색방지제이며, 철강에도 일정한 방청효과를 가지고 있습니다.
그러나 벤조트리아졸은 광유에는 녹지 않고 물에는 녹습니다. 일반적으로 미네랄 오일을 첨가할 때 공용매를 첨가해야 합니다. 먼저 에탄올, 프로판올 또는 부탄올에 용해시킨 다음 미네랄 오일에 첨가할 수 있습니다. 또한 미네랄 오일을 첨가하기 전에 부틸 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트, 트리부틸 포스페이트 또는 크레실 포스페이트와 같은 공용매에 용해될 수도 있습니다.
헤테로고리 화합물에는 또한 다음과 같은 질소 함유 헤테로고리 화합물이 포함됩니다.1,3,4-티아디아졸 및 그 유도체. 이들 화합물의 분자 구조는 비교적 작습니다. 금속 표면에 흡착되면 유막의 강도를 높이고 윤활유 내 황 및 인 성분의 부식을 효과적으로 억제하는 데 유리합니다. 질소 함유 헤테로고리 화합물인 1,3,4-티아디아졸 및 그 유도체의 일종인 분자 내 헤테로원자의 고립전자쌍은 금속과 화학적으로 흡착되어 금속 표면에 조밀한 유막 보호막을 형성할 수 있습니다. . 이 부동태막은 금속 촉매 분해를 격리하고 산성 제품이 금속을 부식시키는 것을 방지할 수 있으므로 윤활유의 부식 방지 첨가제로 사용할 수 있습니다.
