Z—55黑色金属水基气相防锈液的研究
（武汉 430030 罗永秀）
摘要：研制水基气相防锈液Z—55对普通碳钢和硅钢均具有优越的防锈性，既可以用于制
作气相防锈纸，又可用于工序间和内腔防锈。
关键词：气相防锈水 防锈纸 黑色金属
1、 概述
气相缓蚀剂凭借其适中的蒸汽压，挥发后吸附到金属表面，使金属表面钝化或使活
性点失活，实现对金属的防锈。由于气相缓蚀剂的气体无孔不入，使金属制品内腔、管
道、沟槽和缝隙等不能直接与缓蚀剂接触的表面都得到了保护，而且防锈期长，对制品
无污染，综合防锈成本低，使用方便，因此，在金属防锈领域得到了广泛的应用，对气
相缓蚀剂的研究也一直吸引着众多的研究者。Z—55是我们最新研制的水基气相防锈液，
对低碳钢和硅钢均具有优良的防锈性能，既可涂布于原纸上制作气相防锈纸，也可用于
黑色金属制品的工序间防锈和内腔封存防锈。
2、 试验方法
选择不同的蒸汽压的气相防锈添加剂，配制成气相防锈液，通过性能评价筛选配方。
稳定性试验：取气相缓蚀剂200mL置于250mL白广口瓶中，加盖后常温下室内存
放，以半年无析出物和分层为合格。
防锈性试验：①制作气相防锈纸。在实验室将防锈液施涂于60g/m2愿纸上，室内
常温自干24小时后，按JB4051作气相缓蚀能力、气相甄别和动态接触湿热防锈实验。
②室内挂片防锈实验。按SH/T 0218制备一级灰口铸铁和10号钢试片，在防锈液中浸
泡1分钟后取出，常温室内挂放，观察表面锈蚀状况。③封闭内腔防锈实验。在1L白
色透明的聚乙烯塑料容器中加入100mL防锈液，取三片试片为一组，一片浸入其中，
一片悬挂于其中,一片在其中浸泡1分钟后取出悬挂于其中，封好盖子，常温室内存放，
定时观察试片表面的锈蚀状况。
最后作防锈纸实机涂布试验和封存防锈试验。
3、 试验结果与讨论
3.1 配方筛选
根据气相防锈和液相防锈的特点，我们选择了一系列缓蚀剂，作配方实验，并进行
了筛选，部分配方及试验结果如表1所示。
表1 配方试验结果
组成 1 2 3 4 5 6 复合苯甲酸盐 20 20 20 20 20 20 尿素 8 8 8 8 8 8 亚硝酸二环已胺 / 2 / / / / 癸二酸单乙醇胺 / / 4 / / / 多功能缓蚀剂A / / / 2 2 2 助溶剂 / / / 3 3 3 增稠剂A / / / / 3 / 增稠剂B / / / / / 3 水 余量 余量 余量 余量 余量 余量 外观 浅黄色透明液 有少许析出物 浅黄色透明液 浅黄色半透明液 轻微混浊 浅黄色半透明液 稳定性（6个月） 无变化 析出颗粒 无变化 无变化 无变化 无变化 气相缓蚀能力 少许锈 无锈 无锈 无锈 无锈 无锈 气相甄别试验 钢 2天 9天 9天有油斑 9天 9天 9天 硅钢 2天 9天 9天有油斑 9天 9天 9天 铝 / / / 4天 7天 2天 动态接触湿热试验 钢 9天 9天 9天 9天 9天 9天 硅钢 9天 9天 9天 9天 9天 9天
试验结果表明，含亚硝酸二环己胺的2号样，尽管有较好的防锈性，但存放时有颗粒析出，
其稳定性有待提高。含癸二酸单乙醇胺的3号样，气相甄别试验试片表面有褐斑，虽然可用
乙醇檫除，但影响外观。含多功能缓蚀剂A的4号样，各中性能较理想，在其中加入增稠
剂A有利于提高对铝的防护性，但溶液有轻微混浊感；加入增稠剂B，反而不利于对铝的
防护。综合考虑之，我们将4号样作为进一步的研究对象，取名为Z—55。
3.2实机涂布实验
在实验室试验基础上，我们分别配制200kg和4000kg Z—55防锈液，用于实机涂布防
锈纸，防锈液的主要理化指标如表2所示：
表2 Z—55防锈液的主要理化指标
样品 外观 PH值 密度（25℃g/cm2） 折光率 实验室小样 浅黄色半透明液体 8.0 1.137 1.4045 200kg大样 浅黄色半透明液体 8.0 1.136 1.4045 4000kg大样 浅黄色半透明液体 8.0 1.137 1.4045
涂布工艺：
防锈液高位槽
↓
原纸→ 施涂防锈液→ 烘干→ 检验→ 包装
试验结果如表3所示：
表3涂布防锈纸实验结果
防锈液 原纸 纸走速 涂布量 外观 气相缓蚀能力试验 气相甄别试验 动态接触湿热防锈试验 低碳钢 硅钢 低碳钢 硅钢 200大样 70g/ m2 20m/min 20g/m2 均匀无斑痕 无锈 10天无锈 10天无锈 10天无锈 10天无锈 4000大样 70g/ m2 20m/min 20g/m2 均匀无斑痕 无锈 10天无锈 10天无锈 10天无锈 10天无锈
试验表明，Z—55防锈液具有较好的涂布性，制作的气相防锈纸对普通低碳钢和硅钢均
具有优越的防锈性。
3.3室内挂片及内腔防锈实验
室内挂片及内腔防锈试验表明，作为工序间防锈剂，Z—55与普通的非气相型防锈液相
当。用于内腔防锈，Z—55对于直接接触的和非直接接触的金属表面均具有较好的防锈效果。
详见表4和表5。
表4室内挂片防锈试验结果
防锈液 NaNO2 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 KOH 1 水 余量 F—124 水基防锈剂 （武汉材保所） Z—55 气相防锈液 使用浓度 100% 100% 4% 100% 钢（天） 8 10 / 10 铸铁（天） 5 5 7 7
表5内腔防锈试验结果
试验时间 浸泡 悬挂 浸泡后悬挂 99.10.11~2000.6.11 无锈 无锈 无锈
3.4酸洗后的封存防锈
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%NaCO3 溶液中和 → 清水漂洗 → 浸Z—55 防锈液1分钟→ 取出用聚
乙烯膜袋包封→ 室内常温存放
经7个月试验后打开二只试样，泵壳内腔和外表面均无锈蚀，但在易积液处有浅黄色
粉沫，用棉纱檫之，粉沫下无锈，这可能是因为Z—55气相防锈液的有效含量高，防锈液
聚集处因浓缩而析出防锈添加剂所致。
4、 结束语
实验结果表明，研制的气相防锈液Z—55对普通低碳钢和硅钢均具有优良的防锈性，既
可用于涂布原纸制作气相防锈纸，也可用于工序间防锈和封闭内腔的防锈。
参考文献
1、 罗永秀等。F—124 水基防锈剂的研究，2000年全国防锈技术年会论文集，2000.5.
2、 肖怀斌，气相缓蚀剂的研究与发展， 材料保护， 2000 （1）：26
3、 防锈标准简明手册，第三届全国防锈技术学术研讨会资料，1995.10.
Research on the Aqueous Volatile Corrosion Preventive Z—55 fore Ferrous Metals
Wuhan Research Institute of Materials Pretection (430030)
Luo Yong xiu
Abstract: The aqueous volatile corrosion preventive Z—55 for ferrous metals was
developed ,which was suitable for making the volatile corrosion preventive paper for ferrous
metals si –steel ,and effective in preventing ferrous metals from rust during manufacture and
storage .
Keywords: aqueous volatile corrosion preventive volatile corrosion preventive paper ferrous