專利名稱：一種新型抗靜電軟膜防銹油的制作方法
一.本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域電化學(xué)腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)二.本發(fā)明的技術(shù)背景金屬是現(xiàn)代工業(yè)、國防工業(yè)、石油工業(yè)、儀表工業(yè)以及其他部門最重要的結(jié)構(gòu)材料。但金屬極易受外界環(huán)境和介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用引起變質(zhì)和損壞，這種現(xiàn)象稱為金屬腐蝕。使用防銹油作為暫時(shí)性防護(hù)是一種較為理想有效的防護(hù)方法，其使用和去除均較方便。目前全國各大鋼鐵廠、冷軋廠廣泛采用的靜電噴涂工藝，克服了原有輥涂工藝所帶來的油耗大且涂油不均勻等缺點(diǎn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。由于靜電噴涂是將靜電噴涂機(jī)通電，形成強(qiáng)大的靜電場，在靜電力作用下，使靜電噴涂防銹油，均勻吸附在鋼板的表面。因此對靜電噴涂防銹油提出了更高、更苛刻的要求，它不但要有良好的防銹油性能，同時(shí)還必須具備一定的絕緣性。一般國產(chǎn)靜電噴涂機(jī)對擊穿電壓的要求較進(jìn)口的要高，需要在45KV以上，這是高壓電氣設(shè)備所必須具備的油質(zhì)電氣性能?；谏鲜鰲l件考慮，我們研制并發(fā)明了一種新型高品質(zhì)抗靜電噴涂油，以適應(yīng)日益發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)需求。
三.本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對靜電噴涂工藝對防銹油各種性能的要求，探討了基礎(chǔ)油、成膜劑、防銹劑及其他添加輔劑的各自作用及相互之間的配伍性，對抗靜電軟膜防銹油配方進(jìn)行了篩選，并且通過各種性能的評價(jià)，最終確定出一種具有廣泛應(yīng)用前景的新型抗靜電軟膜防銹油。本發(fā)明是這樣設(shè)計(jì)的本發(fā)明的新型防銹油主要由基礎(chǔ)油、成膜劑和防銹劑三部分組成，它們彼此起著各自不同的作用，又相互配伍而成一整體。1.防銹油中基礎(chǔ)油的作用基礎(chǔ)油可起到載體作用，使防銹劑既能在油中均勻分散；又能起到油效應(yīng)作用。即基礎(chǔ)油在極性分子吸附少的金屬表面進(jìn)行物理吸附。同時(shí)基礎(chǔ)油分子的烴基深入到定向吸附的防銹劑分子之間，借助范得華引力與防銹劑分子共同堵塞孔隙，使金屬表面上吸附膜更致密完整，并使吸附不夠牢固的極性分子不易脫落，從而更有效地保護(hù)金屬。2.防銹油中基礎(chǔ)油的選擇基礎(chǔ)油在防銹油中所占比例較大，本發(fā)明篩選耐壓性能良好的基礎(chǔ)油充當(dāng)防銹劑的載體，這是研制抗靜電噴涂油的前提。從理論上講，在基礎(chǔ)油中含不飽和鍵及雜質(zhì)越少，其分子結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定，耐壓性就越好。本發(fā)明的幾種基礎(chǔ)油進(jìn)行耐壓及粘度測試，結(jié)果如表1所示。
表1基礎(chǔ)油性能試驗(yàn)
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(chǔ)油、46#機(jī)油和民用煤油。由此選擇溶劑油、150SN、25#變壓器油作為基礎(chǔ)油進(jìn)行3.本發(fā)明的配方研制本發(fā)明首先將所選耐壓性能優(yōu)異的基礎(chǔ)油按不同比例，調(diào)制成不同粘度的調(diào)和油，測定調(diào)和油的耐壓性，發(fā)現(xiàn)調(diào)和油的粘度對耐壓性影響不大，其次，本發(fā)明考察具有一定耐壓性能的基礎(chǔ)油，其粘度對防銹性能的影響。選擇兩種粘度不同的基礎(chǔ)油，加入相同的復(fù)合添加劑，做碳鋼耐鹽霧實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果如表2所示；表2基礎(chǔ)油防銹性能試驗(yàn)
由表2可知，用粘度較小的基礎(chǔ)油比用粘度較大的基礎(chǔ)油所調(diào)制的防銹油，其耐鹽霧性能要好。因?yàn)檩p油的揮發(fā)性大于粘度高的油，經(jīng)懸掛滴干和試驗(yàn)箱內(nèi)較高溫度后，輕質(zhì)油揮發(fā)，在試片表面留下了相當(dāng)濃縮的添加劑，提高了其防銹性；同時(shí)防銹劑分子在低粘度的基礎(chǔ)油中所受的阻力小，容易在金屬極性的吸引下，在金屬和防銹油的接觸面富集，將自己的極性端吸附到金屬表面；并且粘度小的分子幾何體積也小，容易填補(bǔ)防銹劑與金屬表面的吸附層，使吸附保護(hù)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。因此在研制防銹油配方時(shí)，控制一定粘度不僅有利于噴涂工藝的需要，對防銹性能的改善也有一定的幫助。4.成膜劑的選擇為了加強(qiáng)防銹油的附著強(qiáng)度及分散的均勻性，抵御鹽霧試驗(yàn)和濕熱試驗(yàn)中防銹劑因鹽霧和被凝結(jié)露水的沖刷而導(dǎo)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(zhì)，如機(jī)油、凡士林、石蠟等。它可在金屬表面締合成膜狀骨架，以基礎(chǔ)油充當(dāng)載體，將防銹劑均勻填充形成致密的防護(hù)膜，有效的防御各種外界因素的侵蝕。為篩選各種成膜劑的防銹性能，將幾種不同成膜劑配方進(jìn)行耐鹽霧對比試驗(yàn)，其結(jié)果見表3；表3 成膜劑的耐鹽霧性能
從上表可知，當(dāng)僅以基礎(chǔ)油充當(dāng)成膜劑時(shí)，盡管防銹劑的用量較高，但耐鹽霧性卻很差。而當(dāng)用HYB與人造松香復(fù)配作為成膜劑時(shí)，其耐鹽霧性卻大大提高。這說明基礎(chǔ)油所形成的防護(hù)膜，不但膜層薄且附著力差，根本無法抵御鹽霧及滴露所產(chǎn)生的沖刷腐蝕，造成耐鹽霧時(shí)間非常短；而HYB與人造松香復(fù)合，因其分子量較大，且具有較強(qiáng)的極性官能團(tuán)，當(dāng)其與基礎(chǔ)油充分混溶形成締合的油膜骨架時(shí)，防銹劑能均勻分散填充于骨架間，使成膜劑和防銹劑中眾多的極性官能團(tuán)與金屬之間形成強(qiáng)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(hù)作用。
但成膜劑僅有好的防銹性是不夠的，還需有較好的耐壓性，只有這樣才能適應(yīng)抗靜電噴涂工藝的需要。篩選幾種防銹性能較好的成膜劑，進(jìn)行耐壓性試驗(yàn)，其結(jié)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(shí)驗(yàn)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(dāng)HYB添加量在3克時(shí)，其耐鹽霧性明顯優(yōu)于其他添加量。由此本發(fā)明優(yōu)選成膜劑HYB添加量為3克。6.防銹劑的吸附作用防銹油中的防銹劑既是具有極性的有機(jī)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。防銹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(jìn)，大大減緩銹蝕過程；防銹劑分子的非極性部分在金屬表面形成一層疏水性保護(hù)膜，阻擋了參加腐蝕反應(yīng)的有關(guān)電荷或物質(zhì)的移動(dòng)，使腐蝕速率降低。7.防銹劑的選擇由于金屬表面活性中心的能級分布范圍較廣，單一防銹劑不能完全與之匹配，所以選擇多種添加劑，以期發(fā)揮彼此協(xié)同互補(bǔ)的作用，達(dá)到最佳的防護(hù)效果。在研究過程中，綜合考慮防銹油的運(yùn)動(dòng)粘度、閃點(diǎn)、色度以及諸多因素， 運(yùn)用正交設(shè)計(jì)法，對所涉及的防銹劑及輔劑設(shè)計(jì)出八因子三水平的L18(38)正交表，經(jīng)過試驗(yàn)，最終確定防銹油配方中各種防銹劑、輔劑的最佳配伍和用量。綜上所述，本發(fā)明的新型防銹油的配方如下本發(fā)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(fā)明的經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)中篩選出的抗靜電防銹油配方，經(jīng)各項(xiàng)性能指標(biāo)的測試證明，其既具有很好的耐鹽霧、耐濕熱等防銹性能，又有著較強(qiáng)的抗靜電能力，它有著良好的外觀，簡單的調(diào)制工藝，合理的制造成本，完全可以滿足靜電噴涂工藝的需求，具有投資少、見效快，市場大，安全、環(huán)保等特點(diǎn)，是一種有著廣闊應(yīng)用前景的產(chǎn)品。
四.發(fā)明實(shí)施例一、實(shí)施例1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以按照下列配方調(diào)配成新型防銹油。
(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(fā)明實(shí)施例1的防銹油的各項(xiàng)性能指標(biāo)經(jīng)理化檢驗(yàn)研究所測試，其各項(xiàng)性能指標(biāo)如表5所示；
權(quán)利要求
1.本發(fā)明所指的發(fā)明是一種新型防銹油。這種新型防銹油是以主要含由基礎(chǔ)油、成膜劑和防銹劑三部分組成。
2.如權(quán)利要求書1所述的防銹油，它的基礎(chǔ)油可起到載體作用，使防銹劑既能在油中均勻分散，又能起到油效應(yīng)作用。它可以是溶劑油、150SN、25#變壓器油。
3.如權(quán)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(zhì)，如機(jī)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(quán)利要求書1所述的防銹油中的防銹劑既是具有極性的有機(jī)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銹劑的混合物。
5.如權(quán)利要求書4所述的防銹油中的防銹劑可以加入少量的添加劑。一般以加入其防銹油重量百分比的0.5～3％。
6.如權(quán)利要求書1所述的防銹油的優(yōu)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(quán)利要求書1所述的防銹油的最優(yōu)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
針對靜電噴涂工藝對防銹油各種性能的要求，研制并發(fā)明了含有基礎(chǔ)油、成膜劑、防銹劑及其他添加輔劑的新型防銹油，通過在實(shí)驗(yàn)室對所研制的抗靜電軟膜防銹油配方進(jìn)行的篩選，以及通過各種性能的評價(jià)，最終確定出這種具有廣泛應(yīng)用前景的新型抗靜電軟膜防銹油。
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(yōu)先權(quán)日2002年7月12日
發(fā)明者楊曉波, 劉小光, 萬平玉, 龐然 申請人:楊曉波