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F-124水基防锈剂的研究
作者:admin    技术进步来源:本站原创    点击数:12385    更新时间:2006/7/29

                                              (武汉 430030  罗永秀)
1、 概述
    金属水基防锈剂因其具有使用方便,易去除等优点,广泛用于金属防锈,其中最常用的就是亚硝酸盐型防
锈剂,然而,由于环保等原因,多年来人们一直在致力于非亚硝酸盐型水基防锈剂的研究,取得了较大的进
展。F-124是我们近年来研制开发的有机复合非亚硝酸盐型水基防锈剂,适用于黑色金属工序间及内腔封存防
锈。
2、 试验方法
    根据防锈原理,拟定配方,配制样品,进行评价和筛选试验。
    稳定性试验:在250mL白广口瓶中,加入200mL防锈剂,加盖后在室内常温存放,半年无絮状物析出、无
                沉淀为合格。
    湿热防锈试验:按SH/T0365进行。
    腐蚀试验:按SH/T0365进行。
    室内挂片试验:一级灰口铸铁试片经防锈处理后,在室内(武汉)挂放,观察试片表面锈蚀状况。
    高温高湿试验:一级灰口铸铁试片在80±2℃的防锈液中浸泡1分钟,取出自干2分钟,挂入充满100℃饱和
                  自来水蒸气的容器(底部有沸腾的自来水)中,加上盖,2分钟后取出,观察试片表面锈
                  蚀状况。
    内腔防锈试验:在透明的聚乙烯塑料容器中,加入适量的防锈剂,取一试片在防锈液中浸一分钟后取出,
                  挂入其中,封好盖子,定期观察试片的表面状况。试验全采用自来水作为稀释剂,试片为
                  50mm×50mm一级灰口铸铁(否则另加说明)。
3、 试验结果及讨论

3.1  配方筛选
    基于水基防锈的特点,我们采用添加剂协同作用原理,配制一系列样品,进行评价和筛选,寻找各种添加剂的有机组合,部分配方和试验结果如表1所示。

                                            表1      配方及筛选试验结果

编  号  1  2  3  4  5  6
 组成(wt.%) 亚硝酸钠5
三乙醇胺5
成膜剂1
水 余量
聚丙烯酸酯22
脂肪酸4
三乙醇胺16
氢氧化钾 1
水  余量 
脂肪酸 6
三乙醇胺16 
亚硝酸钠6
水  余量
脂肪酸酯A41
混合醇胺11
成膜剂2
水  余量
脂肪酸酯B20
有机胺    25
杂环化合物25
水  余量
脂肪酸酯B20
有机胺 25
杂环化合物25
亚硝酸钠6
水  余量 
 试验浓度(wt.%) 100  100 



稀溶液pH值 9.5  9.5  8.5  8.5  8.5  8.5 
稀溶液外观 透明  透明  半透明  半透明  透明  透明 
防锈膜外观 湿膜,完整  湿膜,完整  干膜,完整  干膜,收缩  干膜,完整  干膜,完整
稳定性
(6个月)
透明,无变化  透明,无变化   透明,无变化   变浊,有沉淀  透明,无变化  透明,无变化  
湿热防锈单片
(24h)  叠片
无锈
无印 
无锈
无印  
无锈
无印 
无锈
无印 
无锈
无印  
无锈
无印  
腐蚀 铸铁24h
试验H62铜8h
T3铜8h
Ly12铝4h
无锈
/
/
无锈
合格
合格
灰暗
无锈
合格
合格
合格 
无锈
合格
合格
灰暗 
无锈
合格
合格
合格
无锈
合格
合格
轻微变灰暗 
室内挂片试验(天)  5 >10
试片边缘易锈

    表1的试验结果表明,常用的亚硝酸钠型防锈水(1号)对铸铁的室内防锈只有5天左右。4号是不含亚硝酸钠的有机成膜型水基防锈剂,膜层具有较好的抗大气侵蚀性,但防锈膜有收缩现象,膜不均匀,易造成边角处锈蚀。5号和6号两样的试验结果表明,不含亚硝酸钠的5号样,其工作液中的有效含量只有1号样的25%,对铸铁的室内防锈可达7天,优于1号样,对铜铝等有色金属也有较好的适应性,在其中加入亚硝酸钠而得到的6号样,不但没有提高其防锈性,反而不利于对铝的防锈。综上所述,5号样的各种性能较理想,我们对其作了较深入的研究,取名为F-124。

3.2   高温高湿加速防锈试验
    为了使经水基防锈处理后的工件立即干燥,通常提高槽液的使用温度,并经热风吹干,致使工件处于高温、高湿状态,因此,防锈剂应在高温高湿条件下对金属有良好的保护作用。为此,我们进行了高温高湿防锈试验,试验结果如表2所示。
           
                                           表2    高温高湿防锈试验结果
 样品 1号 (本研究)    F-124                    商品A(进口)     商品B(国产)    
 使用浓度(wt.%) 100 
 试验结果 斑锈  基本无锈  重锈  重锈 

    试验结果表明,F-124具有较好的高温高湿条件下的防锈性。

3.3  F-124浓度对其防锈性的影响
      表3是F-124浓度对其防锈性影响的试验结果。试验表明,F-124的浓度对铸铁的室内挂片防锈性能无明显影响。作为工序间防锈,对于铸铁,3%的F-124已能获得较满意的防锈效果。在封闭容器内,不管是浸泡还是挂片,F-124对铸铁均表现出很好的防锈效果。

                                            表3    F-124的浓度对防锈性的影响
浓度(wt%)  0.5      1       2       3       5      10     20     50     100 
室内防锈(天)  4     10  15 
内腔
防锈
实验 
浸涂后挂片  7天
始锈 
120天
无锈 
120天
无锈
120天
无锈
浸泡  7天
无锈 
120天
无锈
120天
无锈
120天
无锈 

3.4  应用试验
3.4.1  铸铁配件防锈
    工艺:HT200铸铁机加工件——水基清洗——清水漂洗——浸3%F-124溶液(80±2℃)1分钟--取出后在80~100℃烘道中烘5分钟--室内自冷,存放
   经处理后的工件表面干燥,无湿润感,无结晶粉末析出,无锈蚀。
3.4.2  制动泵防锈
    工艺:已锈蚀的HT200铸铁制动泵壳体——在TRBS—41二合一除锈剂中除尽锈——清水冲洗——0.5%Na2CO3中和——清水漂洗——浸100%F—124防锈剂1分钟——取出沥干1小时——PE膜袋包封——室内存放
    经检查,5个月无锈。
3.4.3  电池外壳防锈
    铁质电池外壳滚镀镍后,外层约4um,不易锈蚀,而内腔只有0.5um左右,在滚镀后漂洗烘干时极易出现锈蚀,需作防锈处理。
    工艺:5号和7号铁质电池壳滚镀镍——水洗——浸0.5~1%F—124防锈液30秒钟——取出离心甩干——80~90℃烘干30分钟。
    工件经上述工艺处理后内腔无泛黄现象。

4、结束语
    F—124是一种有机复合型水基防锈剂,不含亚硝酸盐,用于铸铁和碳钢等黑色金属制品工序间和内腔防锈,对铜、铝等有色金属也有较好的适应性,防锈膜干后无白霜,可用自来水稀释后使用,也可以浓缩液直接使用。经乐克泰公司和百洁公司等单位使用,3~5%的F—124水溶液能满足铸铁一个星期的防锈要求,除锈膜易去除,使用方便。
    F—124在金属水基加液及水基清洗剂中的应用研究有待深入。


                      参考文献
1、防锈标准简明手册。第三届全国防锈技术学术研讨会资料,1995,
2、郭稚弧等。缓蚀剂及其应用。武汉:华中工学院出版社,1987。
3、罗永秀等。SJ—06水基成膜防锈剂的研制。材料保护,1998(11):36

                                    Reasearch on the Aqueous Rust Preventive F—124
                                    Wuhan Reasearch Institute of Materials Pretection (430030)
                                                        Luo Yongxiu
Abstract     The aqueous rust preventive F—124 with no sodium nitrite was developed,which was excellent in preventing cast-iron from rust during manufacture and storage.

Keywords  aqueous fluid       rust preventive

     
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