防锈知识6——水基防锈剂介绍.PDF

防锈知识6——水基防锈剂 罗永秀, 王翠莲, 吴正前 （武汉材料保护研究所, 湖北 武汉 430030 ） [摘 要] 水基防锈剂是常用的一种暂时性防锈材料，随着制造业的发展，对其性能也不断 提出新的要求。本文介绍了水基防锈剂的基本组成、作用机理和使用方法，对近年来水基 防锈剂的研究作了分析，指出了目前金属水基防锈技术存在的问题，并期望新型的水基防 锈剂应是高效、绿色、多功能，可用于封存防锈。 [关键词] 水基防锈剂；工序间防锈；封存防锈；防锈机理 0 概述 水基防锈剂是一种常用的暂时性防锈材料，因其以水为介质，使用安全、方便、易清洗， 已成为金属制品加工过程中不可缺少的暂时性防锈材料之一。 水基防锈剂的防锈性受前处理工艺、水质、使用环境如地域、气候、季节、湿度、大气 中的成分等条件的影响较大，同一种水基防锈剂会因使用条件不同防锈性相差甚远，因此， 目前水基防锈剂主要用于金属制品加工中的工序间防锈。 1 分类及标准 在GB 7631.6 （等效采用ISO6743/8 制定）中, RB、 RH 、RM 、 RP 这四类均是涉及以 水为介质的防锈材料。 RB ：具有薄油膜的水稀释型液体，用作工序间防锈。 RH ：具有蜡至脂状膜的水稀释型液体，用作库房内成品防锈。（防锈用乳化蜡） RM ：具有蜡至干膜的溶剂或水稀释型液体，用于保护车辆表面涂层。（防护用乳化蜡） RP ：具有可剥膜的溶剂或水稀释型液体，用于金属薄板防护，防止划伤。（可剥防护涂料） 由于水基防锈剂通常是根据防锈对象和防锈目的等具体情况而配制的暂时性防锈材料， 它受使用条件的影响较大，对其研发和用于封存防锈的研究远不及防锈油脂，目前尚无水基 防锈剂的国标和行标。 2 基本组成 表1 水基防锈剂的基本组成 1 序 组份名称 常用材料举例 号 1 缓蚀剂 醇胺、脂肪胺(皂) 、苯甲酸盐 、羧酸皂(或酰胺) 、肌胺酸盐、 咪唑啉及其衍生物、植酸皂、苯骈三氮唑及其衍生物、亚硝酸 盐、钨酸盐、钼酸盐 、磷酸盐 、硅酸盐 2 成膜剂 合成水溶性聚合物、天然水溶性树脂、植物油脂改性水溶性化 合物 3 pH 调节剂 碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、有机胺 4 稀释剂 水、乙醇 5 其他 水质软化剂、着色剂、嗅觉调节剂 早期的水基防锈剂通常以亚硝酸盐作为主防锈添加剂，加入碳酸钠或醇胺类化合物配制 而成，这种水基防锈剂成本较低，对黑色金属有良好的防锈性，因此曾广泛用于金属加工行 业的工序间防锈，由于亚硝酸盐有环保嫌疑,因此，先进工业国家已先后禁用亚硝酸盐型水 基防锈剂。我国经过多年的研究和开发,目前的水基防锈剂也大多不含亚硝酸盐。 水基防锈剂通常以浓缩剂出售，根据实际情况按比例兑适量水稀释后使用。 3 作用原理 水基防锈剂的防锈原理，通常可归纳为如下几类： ⑴在金属表面形成致密的氧化膜。这类防锈剂中的防锈添加剂能和金属表面发生反应， 形成一层不溶性的致密的氧化保护膜，从而阻止金属的阳极过程，减缓或终止腐蚀的电化学 过程，实现对金属的保护。如含钼酸盐和钨酸盐的水基防锈剂就属这一类。 ⑵在金属表面生成难溶的盐类保护膜。这类防锈剂中的防锈添加剂能与金属上溶下来 的金属离子作用而生成难溶的盐，沉积在金属的表面，形成一层致密的保护层，阻止金属的 进一步溶解，起保护作用，如含磷酸盐和硅酸盐的水基防锈剂就属于这一类。 ⑶生成难溶的络合物覆盖膜。这类防锈剂中的防锈添加剂中大多含有 N、O、S 等元素 的杂环基团，它们能与金属表面的金属原子或金属表面附近的金属离子络合，附着在金属的 表面形成一层难溶的络合物保护膜，阻止金属的溶解，起防锈作用。苯骈三氮唑的水溶液对 铜的防护就属于这一类。