1、6.1慨述 防锈油脂主要以矿物油为基体，加入油溶性缓蚀剂和辅助添加剂而成。防锈油脂与气相防锈材料、可剥性塑料，共称为暂时性防锈中三大防锈材料。 6.1.1防锈油脂的特点 防锈油脂在三大防锈材料中，使用最早。虽然后来发展的气相防锈材科和可剥性塑料具有某些突出优点，但防锈油脂的使用仍是最广泛的。这是因为其基体材料矿物油来源丰富，价格低廉，而且使用与去除均较方便。另外，油脂具有润滑性，防锈油脂封存的制品在启封时，不需要严格的清洗除油。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,防锈水主要用于金属制品加工工序防锈，其对象一般是较简单的工件，防锈期要求也较短。而防锈油脂虽有的品种亦用于工序防锈
2、，但主要用于封存防锈，其对象既有简单制件，又有复杂的装配件或有数种材质共存的组合件，性能要求较复杂，防锈期要求也较长。 防锈油脂因基油的众多品种，涂覆成膜后的物性特征、配方组成、使用特点等都有很多类型，所以防锈油脂的品种型号特别多，这是其它防锈材料所不及的。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.1.2防锈油脂的品种 （1）英国标准中TP防锈剂品种 英国标准（BS）中有关包装的标准，其中第六部分是暂时性防锈材料，有TP系列8个品种。TP系列内，6个品种为防锈油料，可剥性塑料和气相防锈剂为其余两个品种。 TP1 硬膜，溶剂稀释型，薄膜。是由保护剂的溶液组成，例如是增塑树脂在挥发
3、性溶剂中的溶液。可浸涂或喷涂，又分为快干材料与非快干材料。 TP2 软膜，溶剂稀释型，薄膜。也是由保护剂的溶液组成，此保护剂可以是羊毛脂，使用挥发性溶剂。浸涂或喷涂后，溶剂挥发，留下薄而软的膜层，又分为一般型与水置换型。 TP3 软膜，热浸涂型，是厚软膜材料，一般以石油脂为基体。 TP4 软膜，润滑脂型，厚软膜。刷涂或抹涂。又分为含有钙皂的矿油与在蓖麻油中加铅皂金属件上有橡胶时使用。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,TP5 软膜，抹涂型，是半流动体材料，膜厚为中等。常以矿物油或矿物油及石油脂为基体，加入适当的缓蚀剂而成。 TP6 油膜状。由矿物油加缓蚀剂构成，浸涂或喷涂。又
4、分为一般的防锈机械油与内燃机防锈机械油。 TP7 可剥性塑料。 TP8 气相缓蚀剂。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,（2）美军规格中防锈油品种 美军规格，防锈包装标准MILP116中的防锈材料品种，除P18外，在P0至P20中，均为油料。 P0 指纹除去型防锈油。 P1 溶剂稀释型防锈油，第1种。 P2 溶剂稀释型防锈油，第2种。 P3 溶剂稀释型防锈油，第3种。 P4 石油型防锈脂，热涂，蜡状硬膜。 P5 石油型防锈脂，热涂，中质硬膜。 P6 石油型防锈脂，热涂或室温刷涂，软膜。 P7 防锈润滑油，中粘度。 P8 防锈润滑油，低粘度。 P9 防锈润滑油，特低粘度。 P1
5、0 防锈润滑油，内燃机用。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,P11 防锈润滑脂。 P12 减摩轴承用防锈油。 P13 防锈乳化脂。 P14 食品机械用防锈剂。 P15 油压系统防锈剂。 P16 航空发动机高粘度防锈油。 P17 航空仪表油。 P18 气相防锈材料。 P19 溶剂稀释型防锈油，第4种。 P20 气相防锈油。 （3）我国防锈油脂的品种 我国防锈油脂品种可按习惯分为如下数种： 置换型防锈油； 溶剂稀释型防锈油； 乳化型防锈油； 封存型防锈油； 防锈脂； 防锈润滑两用油脂,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.1.3防锈油脂质量的基本要求 防锈油脂
6、的各个品种，均有各自的质量指标，但共同的基本要求可归纳为几点： （1）要具有防锈性，这是防锈油脂的最主要性能； （2）具有润湿性，防锈油脂在金属表面应能润湿，即能均匀涂覆。 （3）不存在杂质，如粘胶质、水分、固体杂质等。 （4）无腐蚀性； （5）容易用石油溶剂除去，且在防锈期到达后此性能不变； （6）储存稳定，储存于密闭容器中，在保征储存期内，各项性能保持不变； （7）无毒害。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.2置换型防锈油 6.2.1置换型防锈油的特点、应用范围 置换型防锈油的特点是能防止金属表面因人手接触沾上手汗而引起锈蚀。 人的汗液中含有氯化物、乳酸，这些都是致锈
7、物质。金属制品在制造过程中，很难避免因人手接触而被汗液污染，这些污物不溶于石油溶剂，不能被石油溶剂洗涤而常遗留于金属品表面。在适当时机，就会在制品上出现明显的手印状锈蚀。故国外对防止汗液锈蚀的油料称指纹除去型防锈油。 这类防锈油含有强极性的油溶性缓蚀刺。一般配以能溶解氯化钠、低分子有机酸的水分，再有水溶性缓蚀剂使水的表面张力降低，能润湿金属表面和溶解上面的汗液。汗液中的盐、酸溶于水后，强吸附性的油溶性缓蚀剂分子将之排挤，使其离开金属表面而被包围在油液中。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,油溶性磺酸碱土金属皂 315% 烃类溶剂 4060% 水 110% 水溶性含氧有机溶剂
8、1.01.5% 水溶性磺酸盐 0.57% 羧酸 0.15% 烃类油 520% 这是一种水包油型的防锈油，油溶性磺酸皂是主要的缓蚀剂，烃类溶剂是挥发性组分，水是为了溶解氯化钠和低分子有机酸，水溶性含氧溶剂是醇，酮等，羧酸是苹果酸，桂皮酸等，有协助去除金属表面上残留无机盐的功效。 置换型防锈油多用于工序间防锈及最终防锈前的清洗。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.2.2置换型防锈油的质量要求 置换型防锈油的主要质量要求如下： （1）汗液三性 置换型防锈油在防止汗液对金属的侵蚀方面规定如下： （a）汗液置换性：在金属表面上沾上汗液后涂置换防锈油，检验汗液是否被防锈油置换而金属不
9、被锈蚀。 试验方法是在金属试片上以规定压力印上规定数量的的人工汗液（氯化钠7克，尿素1克，乳酸85% 4颗，溶于1：1甲醇蒸馏水溶剂，制成1L溶液），待干燥后，在印汗处滴一滴置换防锈油。试片放到100相对湿度条件下，经过24小时，印汗处无锈蚀为含格。 （b）汗液防止性：检验涂有置换防锈油的金属表面，是否能防止与手汗接触而锈蚀。 试验方法是在金属试片上涂覆置换型防锈油并等待滴干后，以规定压力印上规定数量的的人工汗液，然后在100%相对湿度条件下，经过24小时，印汗处无锈蚀为含格。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,（c）汗液洗净性：检验用置换防锈油作清洗液，金属表面上沾染的汗液
10、是否能被洗净。 试验方法是在金属试片上以规定压力印上规定数量的的人工汗液，待干燥后，放入规定容量的置换型防锈油中清洗，清洗按规定的摆幅、频率、及次数进行。然后即刻在石油溶剂中作同样的摆洗以洗去置换防锈油，此后试片拒100相对湿度条件下，经24小时，印汗处无锈蚀为含格。 这三项汗液试验均使用空白作对比。试验的结果重现性、平行性均较好。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,（2）防锈性 在国外，置换刑防锈油只作为工序防锈用，防锈性的指标不很高，在湿热箱试验中，只要求168小时不锈为合格。这个指标远低下封存用油料的指标。 我国的置换防锈油分两个品种，一种为工序用，防锈性指标与国外的相
11、同。一种为封存用，防锈性指标与一般封存用油料相同。 （3）腐蚀性 置换型防锈油的腐蚀性，要求对数种金属（钢、黄铜、铝、锌、铅）做腐蚀试验。腐蚀试验结果以失重表示。 实验方法是将所要求的各种试片称重后，按规定排列顺序浸入到试油中，在55168小时后，洗去油料及腐蚀产物后称重，计算单位面积失重。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.3溶剂稀释防锈油 （1）溶剂稀释型防锈油的特点：溶剂稀释型防锈油包括成膜材料、缓蚀剂和溶剂。浸涂、刷涂、喷涂均可。溶剂挥发后，留下均匀的保护薄膜。根据留下膜层的性质而分为硬膜型、软膜型和水置换型。膜层的厚度依配方的成分及稀释的程度而定。 所用溶剂为石
12、油系溶剂。不可使用有毒性的苯或氯代烃溶剂。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,（2）溶剂稀释型防锈油的品种及其使用范圈 硬膜型：溶剂挥发后留下的薄膜层是干而不粘手的。膜层具有一定韧性，易碎裂，有相当好的防锈性能，可用于长期封存及室外储存。适用于大、中型的形状简单的制品。不适用于有缝隙或小孔的复杂物品等，在这种情况下，溶剂不易挥发，启封时硬膜在这些处所也不易去除。大批量中小件一起也包装亦不适用，因溶剂挥发慢，且干后粘在一起，取用不便。 使用硬膜型溶剂稀释型防锈油，要待溶剂挥发后才可以接触和包装。 如果没有特别的机械碰撞，涂覆了这种防锈硬膜后，可以不用内包装。 硬膜型溶剂稀释防锈
13、油所使用的成膜剂有氧化沥青、可溶性树脂。与缓蚀剂一起溶在挥发性溶剂中而制成。去除膜层时使用石油系溶剂溶解去除。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,软膜型：溶剂挥发后留下薄的蜡状或脂状软膜层。此膜层附着力甚好。一般适用于较简单的工件，因形状复杂的工件上，溶剂不易挥发。中、小件可以浸涂，但油漆面上不能浸，以免侵害油漆层。大件或只有局部需涂覆的工件可采用刷或喷涂。适用于室内储存及储存期不长的内表面保护。涂覆后用耐油纸或塑料膜作内包装。 软膜型溶剂稀释防锈油一般以羊毛脂或矿物脂为成膜物。加入油溶性缓蚀剂，再以挥发性溶剂稀释而成。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,水
14、置换型：其特征是能在潮湿的金属表面涂覆，水分会被置换而离开金属表面。因此使用这种防锈油时，物品不要求预先干燥，在水洗后可直接涂覆此防锈油。 水置换型防锈油由成膜物质、缓蚀剂、表面活性剂及溶剂组成。 使用此材料时，物品浸入一定时间以待水置换。对形状复杂的工件，应注意使被置换水沉至槽底而不留于工件的槽内或小孔内。而且沉至槽底的水应及时导出，不宜积存太多。槽的下部最好置一网筛，避免物品涂油时与槽底的积水接触。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,（3）溶剂稀释型防锈油的质量要求 溶剂稀释型防锈油的主要性能要求如下： 闪点：闭口闪点不可低于38。溶剂馏程终点不要太高，以免溶剂挥发过慢。
15、 要求溶液状态稳定均一；在规定储存期后，或经高温及低温处理试验后，均能恢复溶液状态。 防锈性能。因都是作为封存防锈用，软膜防锈油要求通过湿热箱试验30天，百叶箱试验1年。硬膜防锈油因要使用于室外，要通过人工气候箱试验及室外曝露试验1年。 腐蚀性。作为封存防锈用的油料，其腐蚀性能要通过对七种金属（钢、铝、黄铜、锌、镁、铅）做试验。试片浸入油中，在55168小时后，观察外观变化。并检查失重。不可有腐蚀性或变色情况发生，重量变化亦有规定指标,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.4防锈脂 6.4.1防锈脂的特点 防锈脂在常温为凡士林状膏|体，一般以矿物脂（凡士林）或机油为基体，以皂
16、类或蜡类稠化，或再加入油溶性缓蚀剂，辅助剂而配成。 防锈脂涂覆成膜后。其膜层为蜡状或膏状厚膜。按材料针 入度的大小，防锈脂分为几个等级。针入度为30-80者最硬，90-150为中等，200325为最软。使用时加热熔融，成流体状时，浸、刷、喷均可。最软的防锈脂不加热熔融亦可刷涂或抹涂。 针入度最小的防锈脂。其膜最硬，滴落点最高，机械强度好。加有金属皂的防锈脂对金属的黏附力很好，防锈性强，适于室内外、热带气候的长期封存。小型制品可以热浸涂；大型部件防护或局部防护，可以用热喷或热刷涂。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,为提高滴落点而加入的蜡不可过多，以免低温时涂膜脆裂，裂缝下潮气
17、渗入，使金属锈蚀。过厚的涂膜在制品的立面上，当气温高时，金属表面上的油脂先熔化，再加以 重力作用，整个膜层会滑落。使金属失去保护。 软质的防锈脂往常温刷涂的，也可得到较厚的膜层，防锈力亦强。但机械强度较低，常只能用于室内储存。为了防止擦碰和灰尘黏附，涂覆后要用耐|油的纸或膜包覆。 虽然热涂膜的性能在很多方面优于常温涂膜，但加热涂覆是很麻烦的，需要加热没备、能源、且涂油槽经常加热，油料易氧化变质，启封去油亦需要加热等，因此热涂型防锈脂除大型工件（如机床）外，已经很少使用。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.4.2 防锈脂的质量要求 （1）胶体的稳定性： （2）耐寒性： （3
18、）耐热性： （4）耐氧化性： （5）防锈性： （6）腐蚀性：,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.5封存防锈油 6.5.1封存防锈油的特点 封存防锈油以机械油为基，加入油溶性缓蚀剂配成。其优点为： （1）常温涂覆、工艺简单； （2）油膜薄、节约油料； （3）启封时不必清洗，防锈油与润滑油有良好混溶性； （4）防锈期长，可作室内长期封存； （5）可用机械油稀释作工序间防锈用，简化用油品种； （6）不使用溶剂，卫生、安全、节约。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,封存防锈油可分为浸泡型及涂覆型两种。 浸泡型：小型制品常采用，制品全浸入装在塑料瓶内的防锈油种密封
19、，这种油品缓蚀剂浓度不需要高，2或更低即可。一般加抗氧化剂，使油料在与金属接触中不变质。 涂覆型：涂覆用防锈油又称薄层油。其中常以数种缓蚀剂复合使用，并有较高的浓度，有时还加入增粘剂如聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯等，以提高油膜粘性。油状膜的恢复能力好，辅以良好包装可获得好的防锈效果。目前已有相当多的室内长期储存的经验。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.5.2 封存防锈油的质量要求 （1）油液稳定性：要求油料在贮存和使用中，不因温度变化或长期贮存而产生分层沉淀现象； （2）防锈性：要求钢片在湿热试验中30天合格，还有多金属适用品种，对黄铜、钢、镁亦有要求。 （3）腐蚀性：根据
20、所适用的金属分类，分别对钢、铜、黄铜等金属作腐蚀试验。试验条件为557天。试验后要求检查试片外观及失重。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.6乳化型防锈油 6.6.1乳化型防锈油的特点 乳化型防锈油含矿物油，缓蚀剂及乳化剂。使用时以水稀释成为水包油乳化液。使用乳化型防锈油防锈，油膜薄，以水代替大量的石油溶剂。节约石油资源，节约费用，安全，对环境无污染。施工方便。用水剂清洗后的工件不必干燥即可涂油。低浓度乳化液可作工序间防锈。封存后启封也便利。 乳化型防锈油的配制中，基础油、油溶性缓蚀剂、乳化剂等的选择，配比，配制工艺都是较为严格的。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应
21、用化学教研室,（1）基础油：缓蚀剂及乳化剂配合适当。才能使乳化液稳定。不同油相要求不同HLB值的乳化剂，而油相的不同组合，其要求HLB值也是要变化的。所以油相与乳化剂之间相互制约。改变一个组分，其它都要随着改变。使用混合物的乳化剂，则改变其中配比即可获得需要的HLB。 （2）因乳化液在金属表面形成的油膜甚薄，要挑选防锈力强的、有协同效应的数种油溶性缓蚀剂复合使用。 （3）乳化液必须稳定。只有成为均匀乳化液，才能在金属表面留下完整的薄膜。为此要考虑乳化剂分子上亲油基部分的结构形状、分子量大小。采用混合乳化剂同样需要适应油相中不同分子的结构。 （4）尽量采用对金属无腐蚀性的乳化剂。 （5）在基体乳
22、化油配制及乳化液配制上要注意适当的工艺条件。如温度、搅拌、加料的次序等。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.6.2乳化型防锈油的质量要求 （1）油剂稳定性：乳化油在储存期间应无相分离，试验方法是，在低温183，16小时，应无相分离。长期储存无相分离。 （2）乳化液稳定性：要求以水稀释后乳化完全，要求乳液具有耐盐水洗，在20乳化液中加入0.5mol饱和食盐水后，无相分离，要求乳液住55x24小时放置后无相分离。 （3）防锈性：1：2的乳液，对钢片的保护，湿热箱30天，盐雾箱72小时试验合格。重叠片试验，低碳钢黄铜叠片，在100%的相对湿度下，7天合格。 （4）腐蚀性：钢、铝
23、、黄铜、紫铜片浸渍于1：2乳化液中，在557天后，检查失重，且不应有明显腐蚀或变色现象。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.7防锈润滑两用油脂 （1）这些是具有防锈及润滑双重性能的油料。一般机械设备装配后试车时要使用能满足工作要求的润滑油。试车后此油要排出，加封存油防锈。启封时再换上工作油，比较麻烦。防锈润滑两用油能满足润滑及防锈要求，可以试车及封存防锈，启封后因与润滑油很好混溶而不必清洗。 （2）防锈机械油：一般的防锈机械油。常常就在相应的润滑油中加入少量油溶性缓蚀剂，以不影响粘度、粘温特性、灰分、凝固点、胶质等性能为度。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教
24、研室,（3）轻质防锈润滑油 轻质防锈润滑油如仪表油，适用多种金属，如钢、铜及铜合金、锌等。精密仪表对油要求很高。粘度指数要高，在航空设备中要求温度低至-40-57。 （4）防锈润滑油 润滑脂中钙基使用最广泛，但一般有腐蚀性，不能用于防锈，现已经逐渐被淘汰，锂基质及铝基质的使用较多。 添加防锈缓蚀剂于润滑脂中，要在品种、配比上适当选择，以于润滑脂相容，不相容的配合会破坏润滑脂的胶体状态，使湿润性能丧失。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,6.8 关于防锈油脂的实验方法 （1）理化类指标：闪点、针入度、粘度、硫酸化残渣等。 （2）使用性能：流动点、低温附着性、人汗置换性等。 （3
25、）防护类型能：模拟环境条件的加速腐蚀试验，实际条件的暴露试验。 模拟环境条件的加速腐蚀试验是在试验箱用强化条件以加速进行的防锈性试验，有大气暴露试验（室外暴露试验、百叶箱试验、现场暴露试验）、湿热试验、盐雾试验、人工老化试验，工业气候试验、盐水浸渍试验、二氧化硫气氛试验、凝露腐蚀试验、酸中和试验、水置换性试验、重叠片试验（5片）等。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,防锈性能的评价可归纳为下列几种： （1）用单位面积失重表示； （2）用锈蚀面积比例表示； （3）用一定面积中锈点出现率表示； （4）用开始出现锈蚀所历试验时间表示； （5）用显微镜下视野中锈点计数法表示； （6）用标准腐蚀样本比较分级表示； （7）用文字描述腐蚀情况。,防锈工艺第6章防锈油脂,沈阳理工大学应用化学教研室,
