防锈油通常由防锈添加剂、基础油、成膜剂和助剂等配制而成，其中油溶性防锈添加剂是防锈油的核心部分，直接影响防锈油的理化指标和使用效果。在防锈油的研究、开发和使用过程中，人们常会发现，某些湿热和盐雾指标很高的防锈油，在大气环境中使用极易出现油膜发黄，甚至产生黑褐色斑点，致使油膜下的金属面发暗甚至起锈。相反有些湿热和盐雾指标较低的防锈油，在大气环境中往往有好的防锈性。因此，开展对常用的油溶性防锈添加剂之抗湿热、抗盐雾和耐大气等性能的研究，了解各种防锈添加剂对防锈油品质的影响程度，可为油溶性防锈添加剂和防锈油的研制开发提供借鉴。本文是我们近年来对部分目前常用的油溶性防锈添加剂的试验研究结果。
1、 试验方法
以目前防锈油中常用的防锈添加剂为研究对象，进行单剂性能试验。
湿热试验：GB/T2361
盐雾试验：SH/T0081
抗大气性能试验：试片按SH/T0218处理后，在室内挂放，随时观察防锈油膜及试片锈蚀情况。
封存试验：诗篇按SH/T0218处理后，PE膜袋包封，再装入纸箱内，室内存放，一年后检查试片锈蚀情况。
试片：盐雾试验采用10号钢标准试片，其余试验均采用一级灰口铸铁标准试片，根据试验结果探讨油溶性防锈添加剂对防锈油有关性能的影响。
2、 试验结果与讨论
2.1 试验结果
根据防锈理论，金属表面经防锈油处理后，防锈添加剂定向而有序地吸附在金属表面，形成保护摸，避免空气中的水分、氧气及其它有害物质直接与金属接触，对金属起保护作用。基础油对成膜起辅助作用。为了较好地考察防锈添加剂对金属的防锈效果，排除基础油辅助成膜的干扰，本研究以120号溶剂汽油为基础油，待溶剂挥发后，在金属表面成膜的主要是油溶性防锈添加剂。因此，对金属表面的防护效果主要取决于油溶性防锈添加剂。为便于比较，试验时各添加剂的浓度均为10%质量百分数。部分试验结果如表所示。
表 油溶性防锈添加剂性能试验结果
| 添加剂 （或油样） | 用量（质量百分数） | 油样外观 （常温） |
湿热试验 | 盐雾试验（d） | 抗大气试验（室内挂片3个月，武汉） | 封存试验（一年，武汉） | ||
| 周期（d） | 油膜外观 | 油膜外观 | 试片外表 | |||||
| T701 | 10 | 棕红色透明 | 6 | 乳化 | ＜1 | 发黄，局部褐色 | 不均匀变暗 | 无锈 |
| 重烷基苯磺酸钡 | 10 | 浅黄色透明 | 2 | 乳化 | ＜1 | 严重发黄 | 不均匀变暗 | / |
| T705 | 10 | 浅黄色透明 | 8 | 不乳化 | ＜1 | 轻发黄 | 无明显变化 | 无锈 |
| T746 | 10 | 浅黄色透明 | 5 | 不乳化 | ＜1 | 发黄，膜有固化现象 | 局部锈蚀 | / |
| SP-80 | 10 | 浅黄色透明 | 5 | 乳化 | ＜1 | 严重发黄 | 有锈 | / |
| 羊毛脂镁皂 | 10 | 浅褐色，有悬浮物和沉淀 | 1 | 乳化 | ＜1 | 轻微发黄 | 无明显变化 | / |
| 烯基咪唑啉 | 10 | 浅黄色透明 | 15 | 乳化严重 | 2 | 深褐色（一个月就发黄） | 不均匀变暗 | 无锈（油膜轻变色，试片局部发暗） |
| 合成蜡（不含极性基团） | 10 | 无色透明 | 1 | 不乳化 | ＜1 | 无明显变化 | 局部锈点，无锈处光亮 | / |
| T83 复合添加剂 |
10 | 浅黄色透明 | 10 | 轻微乳化 | 1 | 轻微发黄 | 无明显变化 | 无锈 |
| 商品防锈油 F-111G |
100 | 浅黄色透明 | ＞20 | 轻微乳化 | 5 | 无明显变化 | 无明显变化 | 无锈 |
| 商品防锈油 A（国产） |
100 | 浅黄色透明 | ＞20 | / | 12 | 严重变黄褐色 | 不均匀变暗 | / |
| 商品防锈油 B（外资） |
100 | 浅黄色透明 | ＞20 | / | 4 | 发黄 | 不均匀变暗 | / |
注：烯基咪唑啉是在实验室以油酸和二乙三胺为原料制得。
2.2 讨论
2.2.1 防锈添加剂的抗湿热和抗盐雾性能
湿热试验（GB/T2361）和盐雾试验（SH/T0081）均是在恒定温度、高相对湿度和有空气流动条件下，分别考察油溶性防锈添加剂抵抗水分子和氯离子船头防锈油膜一直电化学反应过程的能力的加速试验方法。油溶性防锈添加剂是油中的表面活性剂，添加剂的极性越强，在金属表面的有序吸附越牢固，形成的保护摸就越致密，抵抗外界有害物质侵蚀的能力就越强，抗湿热和抗盐雾性就越好。T701、T705、T746、司本-80和烯基咪唑啉均是吸附型油溶性防锈添加剂，它们的抗湿热和抗盐雾能力取决于其吸附性的强弱和膜的致密性。试验表明，上述防锈添加剂均有较好的抗湿热能力，但不耐盐雾。在相同条件下，烯基咪唑啉的抗湿热和抗盐雾性最好，这表明烯基咪唑啉在金属表面的吸附能力最强，这与有关资料报道结果相一致，即咪唑啉对黑色金属的电化学阻滞作用大于T701，中型盐雾试验优于T701。
2.2.2 防锈添加剂的抗大气性能
本研究采用一级灰口铸铁试片浸涂防锈油后木材用在室内挂片的方法考察防锈油膜的耐大气性，模拟防锈油在工序间和中间库非包装条件下的使用工况。室内挂放试验虽没有象湿热箱和盐雾箱内的高相对湿度，但有太阳光线的作用，空气中有充足的氧气等与防锈油膜相接触，可考察防锈添加剂在大气条件下的稳定性，更接近于实际工况。试验结果表明，T701、T705、T746、司本-80和烯基咪唑啉经三个月室内挂片试验后，油膜均出现不同极性基团的合成蜡，尽管其抗湿热性较差，但有好的抗大气性，也未造成金属表面发暗。可见抗湿热性好的防锈添加剂不一定有好的耐大气性能，反之亦然。
试验结果还表明，一级灰口铸铁试片涂油后用PE膜包封，再装箱内室内封存一年，除烯基咪唑啉油膜轻变青色和金属面局部发暗外，其余均未出现异常现象，这进一步说明了大气对防锈油膜影响之大。同时也得到启示：在有PE膜包封时，防锈油的湿热和盐雾指标对防锈性的影响已不太明显。
总之，加速湿热试验，加速盐雾试验和耐大气试验各从不同的侧面考察油溶性防锈添加剂在特殊条件下对金属的防锈保护能力，有时各性能不易在同一种添加剂上得到兼顾。此外，油溶性添加剂大多是极性化合物，它们对金属表面活性点有强烈的吸附作用，同时也与空气中的水分、氧等有强烈的亲和力，在油中加入防锈添加剂会增大油品对水等极性物质的吸钠量。吸钠量随防锈添加剂含量的增加而增加。有试验表明，在50℃相对湿度大于95%的湿热槽中，经60天吸湿试验，N32全损耗系统用油吸水量为0.1%；若在其中加入10%硼酸酯，则吸水量增至0.93%；若在其中加入6.5%含NHn的化合物，则吸水量可达17.2%。因此，在配制防锈油时，必须根据实际情况，合理设计配方，充分利用添加剂的协同效应，在满足防锈油综合性能的同时尽量降低添加剂在防锈油中的总用量。对于在非包装条件下使用的防锈油，在考虑满足湿热和盐雾指标的同时，还应考虑在大气条件下的稳定性；对于有PE膜等包装条件下使用的防锈油，因有PE膜对大气的隔离作用，不必偏面追求盐雾指标。
在上述试验研究的基础上，我们利用油溶性防锈添加剂的协同效应理论研制开发了T83油溶性复合添加剂和F-111G溶剂型防锈油，试验结果表明它们的综合性能较理想。
3、结束语
试验结果表明，油溶性防锈添加剂在不同条件下的防锈性与其极性密切相关，极性较强的吸附好，往往有较好的抗湿热和抗盐雾能力，但在大气条件下的稳定性不一定好，反之亦然。因此，在配制防锈油时，应根据使用条件合理设计配方充分利用防锈添加剂的协同作用原理，使防锈油既具有理想的湿热和盐雾指标，在大气条件下又有良好的油膜稳定性，使其具有更强的实用性和更好的使用效果。
参考文献
（1）防锈标准简明手册（M）。中国表面工程协会防锈专业委员会秘书处。武汉。第三届全国防锈技术学术研讨会资料，1995.10.
（2）张康夫等。机电产品防锈、包装手册（M）。北京：航空工业出版社。1990.
（3）郑家燊等。咪唑啉微生物在防锈油中的应用，第四届全国缓蚀剂学术讨论会论文集（M）,四川.1991.
（4）罗永秀等。防锈润滑添加剂硼酸酯及其水解安定性的研究（J），润滑与密封。1996（1）：27