水性防锈剂润滑剂在切削液配方中的应用.doc

水基防锈剂、切削液的发展与应用 金属在潮湿空气中或浸于水中是很容易受到腐蚀的。但在水中加入一定量的缓蚀剂，这种水就是具有一定防锈功能的防锈水。防锈水被广泛应用于金属加工过程中工序间防锈，也可把材料浸泡在防锈水中暂时贮存。本文最后将介绍两款水基防锈剂在切削液、防冻液、水-乙二醇抗燃液压液、防锈水中的应用。最常用的水溶性防锈剂主要有亚硝酸钠：亚硝酸钠（NaNO2）是目前应用最广泛最廉价的水溶性防锈剂，多与碳酸钠共用。对黑色金属（钢、铁、锡）有效，对铜等有色金属无效。易溶于水、甘油，难溶于乙醇和乙醚。但在使用时最后不低于0.3%，在保护钢铁时其临界浓度为0.25%，低于0.25%时则形成腐蚀，所以最好保持在0.5%以上。在含高浓氯离子的海水中则没有防锈作用，在含氧化剂或还原剂的水中，缓蚀效果也大为降低。适用于闭封式循环系统，敞开式系统则需要更高的浓度。在常温下易产生硝化细菌营养物质而导致微生物腐蚀（在防冻液中不会，水温较高），对人和生物有害，特别是和胺类合用时形成的亚硝胺有致癌作用；缓蚀过程中会还原成氨，腐蚀某些金属材料。无水碳酸钠：一般不单独使用，而是和亚硝酸钠复配使用。应用举例：亚硝酸钠38%，无水碳酸钠0.50.6%，水余量，用于全浸小零件；亚硝酸钠38%，三乙醇胺0.50.6%，水余量，用于全浸、喷淋精密零件防锈；亚硝酸钠15%，无水碳酸钠0.50.6%，甘油30%，水余量，用于中间库存防锈、成品防锈。三乙醇胺：易溶于水，呈碱性，常和亚硝酸钠、苯甲酸钠一起复配防锈水使用，其用量一般为0.510%，实际用量更偏高，只对钢铁有效，对铜、铬、镍会加速腐蚀。苯甲酸钠：溶于水和醇，配成11.5%防锈水即可阻止钢的腐蚀，也可减缓铜、铅的锈蚀，浓度大于40g/L时，对铝、硅钢、铸铁、钢都有明显缓蚀作用。苯并三氮唑：是铜、银等有色金属的缓蚀剂，对抑制铜变色、腐蚀最有效，易溶于醇，微溶于水。其它如钼酸钠、N-烷基亚氨双丙烯酸钠、六亚甲基四胺（乌洛托品）、尿素、磷酸盐、铬酸盐、硅酸钠等不再一一介绍。近年来，国内新型水溶性缓蚀剂研究取得一些新的进展。如1-羟基苯并三唑及其碱土金属的氢氧化物、羊毛脂肪酸二乙酰胺和氨基酸、甲基肉桂酸的碱金属盐或胺盐、饱和脂肪二羧酸和聚酰胺羟膦酸盐等。一些不含亚硝酸盐的防锈水陆续投入市场。以下内容请不要含民族主义色彩来阅读（否则请不用看下去了），日本的绿色环保意识及科技水平早于中国几十年。日本切削液制造商组织“全国工作油剂工业组合”要求会员厂停止出售含亚硝酸钠的切削液。他们不断用以有机防锈剂为主体的切削液。渡边昭次等人研制了高性能、安全性好的切（磨）削液，对多种羧酸的胺盐进行了研究，发现苯甲酸的烷基、烷氧基、硝基和氯代衍生物的胺盐具有较好的防锈性，而溴、碘衍生物的胺盐除具有防锈性外，还具有良好的抗磨性。间宫富士雄提出了植酸（肌醇六磷酸酯）作为水溶性缓蚀剂-是植物中大量存在的有机膦酸化合物，特别存在于种子、谷物当中。因其分子结构中具有同金属配合的24个氧原子、12个羟基和6个磷酸基，与金属接触时极易在金属表面形成一层致密的有机单分子保护膜，使金属的电极电位变得和铂、金一样，从而有效阻止了金属的腐蚀。植酸可用作管道的防蚀剂（添加钠盐、胺盐0.05%0.2%）；防冻液的缓蚀剂（添加钠盐、胺盐0.10.5%）。日本第一工业制药株式会社生产的水溶性防锈剂-1，日本油脂公司的MET-ALEX.CA-2057,美国HUGHTON公司的Rust Veto65等，其效果优于亚硝酸盐+三乙醇胺组合。国内某公司引进日本人才及技术研发的Wb-r-8011及Wb-r-8012水性防锈剂近年来被多家公司广泛应用于切削液、防锈水、防冻液、水基液压液等产品中，取得良好效果。其水溶液PH89.产品wb-r-8011主用于钢铁件，DIN51360PART2铁屑/滤纸试验，2%浓度溶于DIN20度GH硬水中0级；IP287铁屑/滤纸腐蚀试验，临界点2%；0.5%溶液中钢板浸泡两个月无锈；2.0%溶液中铸铁粉室温24无锈。产品Wb-r-8012主用有色金属特别是铜的缓蚀剂，也可用于气相缓蚀剂中。其应用举例如下，只作为参考，其产品应用可在各家产品基础上研究、应用、开发，本产品信息以及所有建议基于现有经验及认识水平，本人对此不承担任何法律责任，包括已知的第三方知识产权、专利权（没查过有无此知识产权或专利），由于原料及各家配方、工艺不同，以下建议不做任何担保或保证。请参考的朋友们自行认真做好检验和测试，生产时的温度和时间及工艺很关键。铜磨削液（代替油基磨削液，主要成份7号或5号白油）Wb-r-8012 25% (有色金属缓蚀剂）聚乙二醇400 10%苯并三氮唑 0.5%杀菌剂 2%消泡剂 0.51%（酌量）水 余量合成切削液wb-r-8011 25% （黑色金属防锈剂）Wb-r-8012 10% (铜缓蚀剂）聚乙二醇或聚醚 35%杀菌剂 2%消泡剂 1%（酌量）EDTA钠 12%水 余量微乳切削液wb-r-8011 25%（黑色金属防锈剂）Wb-r-8012 5% (铜缓蚀剂）Wb-r-8010 20%(一种自乳化合成润滑酯，具润滑、防锈作用，可在乳化液中调整PH值及乳化)T702石油磺酸钠 2%太古油（70%磺化蓖麻油） 1%水溶性聚醚（PAG) 23%消泡剂 1%（酌量）杀菌剂 2%EDTA4钠 12%水 余量一种低成本微乳切削液（5%水溶液防锈较好，接近乳化液状态）Wb-r-8010A 20%(一种自乳化合成润滑酯，具润滑、防锈作用，可在乳化液中调整PH值及乳化)太古油（70%磺化蓖麻油） 12%（表面活性剂、黑金缓蚀剂、依表面清亮度调整）T702（石油磺酸钠） 2.5%TMTC（多元醇酯） 2.55%消泡剂 2%杀菌剂 1