基本介紹
- 中文名：水性防鏽劑
- 沸點：100攝氏度
- 水溶性：與水混溶
- 外觀：無色至淡黃色液體
性能,產品,性質,特性,安全,施工,浸漬法,噴塗法,儲存,環保,防鏽劑配方,存儲,
性能
1 具有優秀的防鏽性。
2 使用方便,可浸泡操作。
3 對黑色金屬或有色金屬都是優良選擇,尤其是鑄鐵工件,不會玷污零件表面。
4 完全水溶性,無毒無味,不燃燒,安全可靠。
5 成本低廉,可代替防鏽油。
6 工件美觀,不留痕跡,不影響精度。
產品
鋼材在生產、儲運過程中，如不經防鏽處理，在較短時間內就會產生鏽蝕，對成品鋼材的外觀和性能產生不良影響，鏽蝕嚴重的甚至會造成鋼材報廢。鋼鐵生鏽給國民經濟造成巨大損失，全世界每年因生鏽而報廢的鋼鐵達幾千萬噸，我國2000年因腐蝕造成的經濟損失達5000億人民幣，因此防鏽液的研究對鋼鐵材料的保護具有重要作用。過去使用的金屬水基防鏽液大多數都含有亞硝酸鈉，亞硝酸鹽型水基防鏽液具有價廉、效果良好及使用方便、易去除等明顯優點，故被廣泛使用，但人們證明亞硝酸鹽能轉化成致癌物而使其使用和排放受到嚴格限制。由於環保等原因，多年來人們一直在致力於非亞硝酸鹽環保型水基防鏽劑的研究，取得了較大的進展。防鏽油防鏽性雖好，但成本高，而且給鋼鐵製品後期處理帶來困難。近幾年，環保型水基防鏽劑的研究得到國內外的廣泛關注，特別是長效水基防鏽劑的研製已成為一種趨勢。
2010年以來來納米技術也開始套用到水基防鏽技術中，這無疑給防鏽技術的研究和套用開闢了廣闊前景。科研人員從天然植物中提取高效、低毒防鏽劑，如米糠、芒果皮、柑桔皮、蘆薈葉、石榴皮、蘆葦、睡蓮、黃柏、松香等，或者利用工農業的副產品提取防鏽劑，並經復配改性處理，提高防鏽性能，這樣可變廢為寶，實現資源充分利用。多功能的水基防鏽劑研究開發及套用漸成趨勢，如除油、除銹“二合一”，除油、除銹、防鏽三合一的產品也日益增多，它們通過對油層的乳化，對銹層的滲透和轉化，起到對金屬產品的保護作用。研究和開發防鏽性好，性質穩定，價格低廉，減少污染，功能齊全，使用方便的水基金屬防鏽劑，應該是科研工作者今後努力的方向。
性質
特性
2、使用簡單方便，可在常溫下以浸塗、噴淋、刷塗等多種方法。
3、具有優良的施工性能 ，基材表面沒處理乾淨的銹轉化成有用的鈍化膜更有利於防鏽塗裝操作。塗刷本產品後可直接塗刷防鏽底漆或面漆
4、提高基材的附著力，使面漆與基材結合的更牢固不易脫落。
5、使用過程中對金屬本身無任何腐蝕，處理後的工件不需再用清水清洗，待表面乾燥後可直接進行下一步工序。
安全
使用防鏽劑避免長時間或反覆同皮膚接觸，嚴禁吞服。
眼睛：立即用乾淨的水沖洗20min以上，後用氯黴素眼膏擦拭；
皮膚：用乾淨水沖洗10 min以上；
吞入：立即送入醫院急救。
施工
1、基材處理：用電動或手動工具清除基材表面的浮銹及異物，達到表面處理等級ST3；如果基材表面油污較厚較多可先用清洗劑清洗，如果油污較少可直接塗刷處理劑；
浸漬法
1、首先套用緻密堅硬的鋼絲刷清除鋼鐵工件表面的嚴重浮銹、油脂、泥灰等。
2、將工件表面用壓縮空氣吹淨或用毛刷、抹布清理乾淨。
3、將工件浸入槽液，槽液在常溫條件下（15 ℃-35℃）通常需浸泡35-10分鐘，除重銹或氧化皮浸泡時間要適當延長。
4、處理後的工件需放置在通風乾燥處，待其完全乾燥後方可塗裝底漆面漆或存儲，乾燥過程中不可用手觸摸工件表面，也不可讓工件表面沾水。
5、乾燥時間：乾燥時間隨氣候條件不同有較大差距。一般在氣溫25℃的晴天，表乾時間為3-8小時，實幹為24小時。
噴塗法
此法常用於室外鋼鐵工件的防腐處理。施工時應戴橡膠手套及口罩。
1、先除掉浮銹，再將處理劑噴淋或刷塗在已清理過的工件表面，通常噴、刷兩遍效果更好（第一遍乾燥後再噴、刷第二遍），對腐蝕嚴重部位套用力來回多塗刷幾次。
3、鋼鐵工件表面未完全乾燥時不得塗底漆，否則會降低磷化膜與工件的附著力，影響防腐效果。
4、乾燥時間：乾燥時間隨氣候條件不同有較大差距。一般在常溫下晴天塗刷完處理劑間隔2-4小時後可塗刷防鏽底漆，低溫時應適當延長乾燥時間。
註明：由於浸泡時間、塗刷輕重、鏽蝕厚薄等因素造成轉化膜表面出現發黑、發黃的銹轉化產物或有白色結晶粉末屬於正常現象，不影響防腐效果。
儲存
1、陰涼通風乾燥處，儲存溫度為5-35℃。
2、包裝規格：20㎏/桶，50㎏/桶，200㎏/桶。
注意事項
1、 施工現場通風良好；
2.、產品有效期12個月，超過有效期，可按上述技術指標檢驗，如符合技術指標要求，仍可使用。
環保
（一）乙醇胺與酸的復配防鏽劑
乙醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺，與他們復配的酸可以是無機酸和有機酸。醇胺與酸常溫下復配生成醇胺鹽。蔣海珍等合成並研究了水溶性有機羧酸醇胺鹽防鏽劑，表明其防鏽性與分子烷鏈長度、分子中的極性基團種類及數目有關，並據此合成出了有機羧酸醇胺鹽防鏽劑ATEA-1，其0.25%的水溶液可使鋼鐵製品48h不銹。單乙醇胺與二乙醇胺與羧酸加熱生成的醯胺也是一種很有效的防鏽劑，很稀的烷基醇醯胺溶液即能防止鋼鐵生鏽，並具有良好的耐水解性能，同時對防鏽水有增稠作用，從而避免了防鏽劑從金屬表面流失，並使防鏽劑在金屬表面牢固附著。有機羧酸醇胺鹽和烷基醇醯胺分子中的氮原子和氧原子都有孤對電子，可與鐵等有空軌道的金屬表面作用生成絡合物膜，阻止氧、水等分子與金屬表面接觸。
（二）多元醇酯防鏽劑
失水山梨醇單油酸酯是一種性能優良的防鏽劑，其他還有季戊四醇酯、糖酯等。張玉芳等人合成了硫代磷酸酯並用於碳鋼的防鏽處理，結果表明該防鏽劑可在很短時間內在碳鋼表面形成多層膜，內層為反應沉積型膜，與基體金屬結合力較強，從而有效防止了金屬的生鏽。肌醇六磷酸酯一個分子中含有能同金屬配位的24個氧原子、12個羥基和六個磷酸基，它與金屬絡合時易形成多個穩定螯合環，並在金屬表面迅速形成一層緻密的透明單分子膜，從而有效地抵抗金屬的腐蝕，防鏽期可達1a以上，適合於鋼鐵及有色金屬的工序間及長期封存防鏽處理，還可代替金屬塗裝前的磷化處理，避免了含磷廢水排放引起的水質污染。該防鏽劑由於它是從糧食作物中提取而來，同時配製時需要用去離子水，所以生產成本是一個問題。
（三）自組裝防鏽劑
有些有機物分子在溶液中能自發地吸附在金屬表面，形成一層取向性好、排列緊密的疏水性單分子層，可有效阻止水分子、氧分子及電子向金屬表面的傳輸，使基體金屬發生氧化的臨界電位正移，金屬表面的氧化-還原電流顯著降低，從而起到對金屬的保護作用，這個過程就是防鏽劑分子在金屬表面的自組裝。鐵電極表面經正癸烷基硫醇自組裝修飾後，能有效抵抗SO2的腐蝕，用於鋼鐵表面自組裝修飾的防鏽劑主要是油酸咪唑啉類。李道華和忻新泉研究了過渡金屬配離子MOS4和WS4在金屬表面的自組裝，獲得了具有優異抗腐蝕性能的彩色簇合物膜。其成膜機理是過渡金屬配離子與基體金屬發生氧化還原反應生成穩定的簇合物保護膜。試驗表明MO (W) S4離子能在包括鐵在內的大多數過渡金屬氧化物層上自組裝形成彩色防鏽性的簇合物膜。
（四）矽烷偶聯防鏽劑
矽烷偶聯劑按其化學結構可分為兩大類：單矽烷和雙矽烷偶聯劑，二者的結構通式分別為Y-(CH2)n-Si-(OR)3和(RO)3-Si- (CH2)n-Y- CH2)n-Si-(OR)3，其中，Y 為官能團，RO-為可水解的烷氧基。矽烷偶聯劑被用於金屬材料的防鏽劑，並有望替代鉻酸鹽鈍化和傳統的磷化工藝。當用於防鏽劑時，先讓矽烷進行水解，生成的矽醇與金屬表面的氧化物或氫氧化物發生縮合反應產生Si-O-Me共價鍵，Me代表被保護的金屬，而吸附在金屬表面的剩餘的-SiOH基團彼此間進行縮合反應而形成緻密的矽烷膜。研究發現：1,2-二乙氧基矽酯基乙烷等矽烷偶聯劑可明顯提高金屬的防鏽性。影響矽烷膜質量的因素很多，如矽烷的種類，矽烷溶液的濃度，矽烷的水解程度，溶液的pH值，成膜方式、膜的固化方式及溫度等，有時偶聯劑與金屬表面產生倒吸附，有些在水解後與金屬表面作用形成的膜太薄或太厚，難以控制達到50 ~ 100nm 的最佳厚度，儘管如此，由於矽烷偶聯劑價廉易得，環保性好，防鏽性能優良，可處理鐵、鋁等很多金屬，所以對它的研究與套用已顯示出巨大的潛力。
（五）氣相防鏽水
氣相防鏽劑是在常溫下有較大蒸氣壓的防鏽化學品，把它溶解在水中即得氣相防鏽水，揮發後的氣體吸附在金屬表面後，能抑制金屬的陰、陽極的電化學反應，從而防止金屬生鏽。它適用於機械加工過程中，對需防鏽的金屬製品進行工序間浸泡或噴淋。羅永秀、吳正前等人研製出Z-55黑色金屬水基氣相防鏽液，室內掛片試驗及內腔防鏽試驗表明，Z-55具有很好的防鏽效果，灰口鑄鐵和鋼試片在該防鏽液中浸泡1min後室溫掛放，防鏽效果優於F-124水基防鏽劑，內腔防鏽試驗結果表明，Z-55氣相防鏽水可使普通碳鋼保持8個月不銹，可用於鐵製品的工序間特別是內腔防鏽。湖南大學研製的1-羥基苯並三唑是一種對多種金屬都有防鏽效果的氣相防鏽劑，它的水溶液在0.05%時對鋼鐵有較好的防鏽作用，與磷酸鹽復配時防鏽性進一步提高。張大全等人合成的4-（N,N-二環己基）-胺甲基嗎啉，對黑色金屬具有良好的防鏽性。氣相防鏽水防鏽周期較長，使用方便，成本低廉，但其中的防鏽劑大多有毒，而且往往只適用於一種金屬，而對其它金屬沒有防鏽作用，甚至加速它們的腐蝕。傳統的氣相防鏽水主要用於碳鋼的防鏽，由於鋁、銅等金屬及合金的廣泛套用，能用於此類金屬的防鏽水的研究也得到了重視。
（六）理化性質
外觀:無色至淡黃色液體
沸點:100℃
蒸汽壓:760PA(100℃)
熔點:無
比重:1.1(25℃)
溶解度:與水混溶
PH:趨於中性
粘度:7.20mPa.S(25℃)
健康和安全,急救措施使用防鏽劑避免長時間或反覆同皮膚接觸,嚴禁吞服。
眼睛:立即用乾淨的水沖洗20分鐘以上,後用氯黴素眼膏擦拭。
皮膚:用乾淨水沖洗10分鐘以上。
吞入:立即送入醫院急救.
存儲:
通風陰涼乾燥處,避免日光直曬。
防鏽劑配方
組分 | 投料量（g/L） |
磷 磷酸（濃度85%） | 200~300 |
硝 硝酸（濃度65%） | 0~20 |
鹽 鹽酸（濃度36.5%） | 10~30 |
50~100 | |
20~30 | |
5~20 | |
20~50 | |
50~100 | |
水 | 餘量 |
存儲
通風陰涼乾燥處，避免日光直曬。
