Difesa dalla corrosione: un'introduzione generale agli additivi antiruggine

Che cos'è un additivo antiruggine nei lubrificanti e nei fluidi per la lavorazione dei metalli?

 

Additivi antirugginesono composti chimici incorporati nei lubrificanti e nei fluidi per la lavorazione dei metalli (MWF) per proteggere le superfici metalliche dalla corrosione. L'additivo antiruggine è anche chiamato: inibitore della ruggine, preventivo della ruggine e inibitore della corrosione. Sono astutamente utilizzati negli oli motore e nei liquidi fluidi.

 

Classificazione degli additivi antiruggine

 

Generalmente, in base alle caratteristiche della soluzione, gli antiruggine possono essere suddivisi in antiruggine idrosolubili, antiruggine solubili in olio, antiruggine emulsionati, antiruggine in fase gassosa e antiruggine a pellicola di cera.

 

Additivi antiruggine solubili in acqua

 

L'acqua viene utilizzata come solvente principale e la soluzione acquosa si forma aggiungendo altri prodotti chimici antiruggine. Secondo il meccanismo antiruggine, può essere suddiviso in tre categorie.

 

• Il metallo e l'antiruggine chimico formano una pellicola di ossido insolubile e densa, che impedisce la dissoluzione anodica del metallo o favorisce la passivazione del metallo, inibendo così la corrosione del metallo. Tali additivi antiruggine sono anche chiamati passivatori, come nitrito di sodio, dicromato di potassio, ecc. Va notato che quando vengono utilizzati è necessario garantire un dosaggio sufficiente. Quando la quantità è insufficiente, non è possibile formare una pellicola di ossido completa e la densità della corrente di corrosione aumenta sulla piccola superficie metallica non coperta, il che può facilmente provocare una grave corrosione locale.
• Il metallo e l'additivo antiruggine formano sali insolubili, in modo che il metallo sia isolato dall'ambiente corrosivo e privo di ruggine. Ad esempio: alcuni fosfati possono reagire con il ferro per formare sali di fosfato di ferro insolubili; alcuni silicati possono reagire con ferro e alluminio per formare silicati insolubili.
• Il metallo e l'inibitore della ruggine formano complessi insolubili che ricoprono la superficie metallica per proteggerla dalla corrosione. Ad esempio, il benzotriazolo e il rame possono formare un complesso chelato Cu(C6H4N3)2, che non è solubile in acqua né olio, quindi può proteggere la superficie del rame dalla corrosione.

 

Antiruggine solubili in olio

 

Può anche essere chiamato un inibitore della corrosione solubile in olio. La maggior parte sono composti organici a catena lunga di carbonio con gruppi polari. I gruppi polari presenti nelle sue molecole sono strettamente adsorbiti sulla superficie metallica per azione della carica; gli idrocarburi a lunga catena di carbonio del gruppo non polare sono rivolti verso l'esterno della superficie metallica e possono essere miscibili con oli in modo che le molecole dell'inibitore di ruggine siano allineate sulla superficie metallica per formare una pellicola protettiva adsorbente, che protegge il metallo dagli agenti atmosferici erosione di acqua e ossigeno. In base alla loro appartenenza i gruppi polari possono essere suddivisi in cinque categorie:

 

• Solfonati, la formula chimica generale è (R—SO3) additivi per il trattamento della superficie dei metalli. Generalmente vengono utilizzati sali di metalli alcalini o di metalli alcalino terrosi dell'acido petrolifero solfonico, come ad esempiosolfonato di petrolio di bario, solfonato di petrolio di sodio, dinonilnaftalensolfonato di bario, eccetera.
• Acido carbossilico e suoi saponi, la formula chimica generale è R—COOH e (R—COO)nMm. Gli acidi carbossilici utilizzati come inibitori della ruggine comprendono acidi grassi di oli animali e vegetali, come acido stearico, acido oleico, ecc., e acidi carbossilici sintetizzati da grasso di petrolio ossidato, acido alchenilsuccinico, ecc. e acido naftenico da prodotti petroliferi. La polarità del sapone metallico dell'acido carbossilico è più forte di quella del corrispondente acido carbossilico, quindi l'effetto antiruggine è migliore, ma la solubilità dell'olio è minore. E sarà idrolizzato quando incontra l'acqua, e la sua stabilità è scarsa quando disperso nell'olio, e talvolta precipiterà fuori dall'olio.
• Esteri, la formula chimica generale è RCOOR'. La lanolina e la cera d'api sono composti di esteri naturali e sono anche buoni materiali sigillanti antiruggine per metalli. Gli esteri dei polioli hanno buoni effetti antiruggine, come il pentaeritritolo monooleato e il sorbitano monooleato (Span-80), che sono buoni agenti antiruggine per metalli e sono ampiamente utilizzati.
• Ammine, la formula chimica generale è R—NH2, come l'ottadecilammina. Tuttavia, l'effetto antiruggine delle ammine semplici nell'olio minerale non è abbastanza buono e vengono comunemente utilizzati sali amminici o altri composti formati da ammine e acidi organici, come l'ottadecilammina oleato, la cicloesilammina stearato, ecc.
• I composti eterociclici di zolfo e azoto, che sono anelli eterociclici contenenti zolfo o azoto e alcuni derivati, sono anche buoni inibitori della ruggine metallica, come i sali di imidazolina alchilfosfato, benzotriazoli e -mercaptobenzotiazoli, ecc. Le imidazoline possono essere utilizzate per la prevenzione della ruggine di metalli ferrosi e non ferrosi.

 

Antiruggine in emulsione

 

Esistono due tipi di agenti antiruggine emulsionati: uno è la sospensione di particelle di olio in acqua, cioè l'emulsione olio in acqua, che solitamente è di colore bianco latte; l'altro è la sospensione delle particelle d'acqua nell'olio, cioè l'emulsione acqua in olio, che solitamente è un liquido trasparente o traslucido.

L'antiruggine emulsionato non solo ha prestazioni antiruggine, ma ha anche prestazioni lubrificanti e di raffreddamento, quindi è spesso utilizzato come refrigerante lubrificante per il taglio dei metalli. In passato l'emulsionante nell'agente antiruggine emulsionato veniva lavorato mediante saponificazione di olio vegetale (come olio di colza, olio di ricino, ecc.). Negli ultimi anni vengono utilizzati trietanolammina dell'acido oleico, olio solfonato o tensioattivi non ionici. Per migliorare le prestazioni antiruggine, è possibile aggiungere anche una certa quantità di additivi antiruggine idrosolubili, come nitrito di sodio e carbonato di sodio, nitrito di sodio e trietanolammina, quando si aggiunge acqua per creare un'emulsione. Inoltre, per prevenire e rallentare l'odore e il deterioramento dell'emulsione, è possibile aggiungere anche una piccola quantità di agenti antifungini come fenolo, pentaclorofenolo, benzoato di sodio, ecc.

 

Antiruggine in fase vapore

Conosciuto anche come inibitore della corrosione in fase gassosa, forma uno strato protettivo sulla superficie metallica mediante il gas volatilizzato lentamente a temperatura ambiente per raggiungere lo scopo di prevenzione della ruggine. Il suo principio antiruggine è molto simile a quello delle palline antitarme. È caratterizzato da sublimazione automatica e continua a temperatura ambiente e volatilizza in gas. Quando il gas raggiunge la saturazione, può proteggere i metalli come l'acciaio dalla ruggine. I composti inorganici come l'ammoniaca e il carbonato di ammonio, nonché l'urea, l'urotropina e il carbonato di cicloesilammina, vengono utilizzati per la prevenzione della ruggine dell'acciaio.

 

Antiruggine a base di cera

 

La prevenzione della ruggine del film di cera avviene principalmente attraverso la formazione di un film sulla superficie del substrato da parte di paraffina, acido stearico e sali grassi di ammonio a catena lunga. Quindi comporre il sapone di magnesio e lanolina, l'olio solvente volatile e un po' di grasso acido.

 

Applicazione di antiruggine

 

Nell'applicazione effettiva degli agenti antiruggine, diversi agenti antiruggine vengono spesso utilizzati in una formula composta per potenziarne l'effetto antiruggine.

L'agente antiruggine può essere applicato a: lubrificazione e antiruggine di guide generali, alberi a perno, puntelli idraulici, cuscinetti, catene di sospensione, ecc., particolarmente adatto per apparecchiature e parti che non possono essere indurite mediante riscaldamento, come apparecchiature di grandi dimensioni, non -materiali metallici, ecc. È adatto anche per la lubrificazione e la prevenzione della ruggine di macchinari lasciati all'aria aperta, attrezzature navali (aerei, navi) che sono spesso esposte al fumo di acqua di mare e attrezzature meccaniche che sono spesso in acido, alcali, ambienti ad alta e bassa temperatura.

Alcuni agenti antiruggine sono adatti anche per essere spruzzati sulla superficie di lavorazione e sulla superficie di molatura di vari acciai al carbonio, acciai legati, rame, alluminio, magnesio e loro leghe, ghisa, materiali non metallici, ecc. e possono anche essere spruzzati sulla superficie di pezzi in materiale metallico che sono stati sabbiati, fosfatati, passivati, anodizzati e nitrocarburati con zolfo.

 

 

Riassumere

 

Attraverso la classificazione dei principi d'azione originali e il riepilogo dei vantaggi e degli svantaggi dei vari prodotti chimici antiruggine, si può vedere che esistono molti tipi di additivi antiruggine e un'ampia gamma di applicazioni, che possono sostanzialmente soddisfare le attuali esigenze antiruggine -requisiti di ruggine di varie industrie. Tuttavia, con i severi requisiti di protezione ambientale, le persone prestano grande attenzione alla propria salute. Gli additivi antiruggine ecologici diventeranno sicuramente la direzione dello sviluppo e del progresso dell'industria chimica antiruggine.