水性防銹劑廣泛應(yīng)用于金屬表面防銹處理，禾川化工專業(yè)從事水性防銹劑配方分析、配方還原、配方檢測、成分分析、配方研制；禾川化工為防銹劑相關(guān)企業(yè)提供整套技術(shù)解決方案一站式服務(wù)；如要了解防銹劑配方可咨詢禾川技術(shù)：400-660-8959
鋼材在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)過程中，如不經(jīng)防銹處理，在較短時(shí)間內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生銹蝕，對成品鋼材的外觀和性能產(chǎn)生不良影響，銹蝕嚴(yán)重的甚至?xí)斐射摬膱?bào)廢。鋼鐵生銹給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，全世界每年因生銹而報(bào)廢的鋼鐵達(dá)幾千萬噸，我國2000年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)5000億人民幣，因此防銹液的研究對鋼鐵材料的保護(hù)具有重要作用。過去使用的金屬水基防銹液大多數(shù)都含有亞硝酸鈉，亞硝酸鹽型水基防銹液具有價(jià)廉、效果良好及使用方便、易去除等明顯優(yōu)點(diǎn)，故被廣泛使用，但人們證明亞硝酸鹽能轉(zhuǎn)化成致癌物而使其使用和排放受到嚴(yán)格限制。由于環(huán)保等原因，多年來人們一直在致力于非亞硝酸鹽環(huán)保型水基防銹劑的研究，取得了較大的進(jìn)展。防銹油防銹性雖好，但成本高，而且給鋼鐵制品后期處理帶來困難。近幾年，環(huán)保型水基防銹劑的研究得到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，特別是長效水基防銹劑的研制已成為一種趨勢。

近年來納米技術(shù)也開始應(yīng)用到水基防銹技術(shù)中，這無疑給防銹技術(shù)的研究和應(yīng)用開辟了廣闊前景。近年來，科研人員從天然植物中提取高效、低毒防銹劑，如米糠、芒果皮、柑桔皮、蘆薈葉、石榴皮、蘆葦、睡蓮、黃柏、松香等，或者利用工農(nóng)業(yè)的副產(chǎn)品提取防銹劑，并經(jīng)復(fù)配改性處理，提高防銹性能，這樣可變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源充分利用。多功能的水基防銹劑研究開發(fā)及應(yīng)用漸成趨勢，如除油、除銹“二合一”，除油、除銹、防銹三合一的產(chǎn)品也日益增多，它們通過對油層的乳化，對銹層的滲透和轉(zhuǎn)化，起到對金屬產(chǎn)品的保護(hù)作用。研究和開發(fā)防銹性好，性質(zhì)穩(wěn)定，價(jià)格低廉，減少污染，功能齊全，使用方便的水基金屬防銹劑，應(yīng)該是科研工作者今后努力的方向。

鋼材防銹處理的方式很多，但防銹的效果應(yīng)從防銹時(shí)間、腐蝕環(huán)境和成本上考量。對于短期防銹（幾個(gè)月），一般采用油性防銹劑或水性防銹劑處理；對于中期防銹（幾年），一般采用有機(jī)涂料（油漆）進(jìn)行防腐處理；對于長期防銹（10 年以上），一般采用熱浸鍍鋅（或鋁）進(jìn)行防腐處理。對于弱腐蝕環(huán)境，如室內(nèi)環(huán)境，可采用簡單的防銹處理，對于強(qiáng)腐蝕環(huán)境，如室外工業(yè)環(huán)境和海洋性氣候，則需要采用重防腐處理。下面將成品鋼材常用的防銹方式介紹如下：

油性防銹處理又包括軟膜防銹油和硬膜防銹油。

軟膜防銹油是由礦物油（如煤油、柴油、機(jī)油或潤滑油）、油溶性緩蝕劑（如石油磺酸鋇、硬脂酸鋁）和其他添加劑組成，其特點(diǎn)是操作簡單，具有一定的防銹效果（室內(nèi)存放防銹期大約2-3月）；軟膜防銹油在實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)：

1)是最終用戶在使用鋼材時(shí)，表面的防銹油去除困難，需用溶劑清洗或高壓水清洗，否則將會(huì)對鋼材表面的后續(xù)處理產(chǎn)生不良影響；

2)是經(jīng)防銹處理后的鋼材在運(yùn)輸過程中，易對運(yùn)輸工具（如箱體）造成油漬污染；

3)是鋼材生產(chǎn)企業(yè)在用油性防銹劑對大量鋼材進(jìn)行防銹處理時(shí)，由于油性防銹劑的揮發(fā)性和易燃性，給生產(chǎn)過程控制帶來嚴(yán)重的安全隱患。

硬膜防銹油是將有機(jī)樹脂（如生漆片、醇酸樹脂、聚脂樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等）溶解于有機(jī)溶劑（如二甲苯、丙酮、醋酸乙酯等），屬于傳統(tǒng)的有機(jī)涂層防腐處理。有機(jī)涂層是應(yīng)用最為廣泛的一種防腐方式，適用于各種腐蝕環(huán)境中的中長期防腐處理。有機(jī)涂層處理具有以下特點(diǎn)：

1)與油性和水性防銹處理比較，防銹時(shí)間長，可適用于不同的腐蝕環(huán)境，通過涂料的選擇，可適應(yīng)于室外工業(yè)環(huán)境，海洋環(huán)境等。

2)不可以象水性處理時(shí)用大槽子浸泡處理，只能采用噴涂、刷涂方式。由于涂料中的有機(jī)溶劑揮發(fā)速度快，容易引起火災(zāi)和爆炸，所以不能在室內(nèi)大規(guī)模施工，只能在室外通風(fēng)處施工。

3)由于涂料中的溶劑如二甲苯、醋酸丁脂、甲醛等極易揮發(fā)，對操作工人和環(huán)境影響很大，長期在這種環(huán)境工作，容易使人致癌、致殘。歐美國家已經(jīng)很少使用有機(jī)涂料。

4)有機(jī)涂層處理工作量大，成本高，一般作為產(chǎn)品終極防腐而不作為產(chǎn)品加工或儲(chǔ)運(yùn)過程防銹。

金屬因生銹每年造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前的金屬防銹技術(shù)存在很多缺點(diǎn)，相比之下，環(huán)保型水基防銹劑在金屬材料保護(hù)方面有許多優(yōu)點(diǎn)。市面常見幾種使用較好的防銹劑作簡單介紹。

乙醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺，與他們復(fù)配的酸可以是無機(jī)酸和有機(jī)酸。醇胺與酸常溫下復(fù)配生成醇胺鹽。蔣海珍等合成并研究了水溶性有機(jī)羧酸醇胺鹽防銹劑，表明其防銹性與分子烷鏈長度、分子中的極性基團(tuán)種類及數(shù)目有關(guān)，并據(jù)此合成出了有機(jī)羧酸醇胺鹽防銹劑atea-1，其0.25%的水溶液可使鋼鐵制品48h不銹。單乙醇胺與二乙醇胺與羧酸加熱生成的酰胺也是一種很有效的防銹劑，很稀的烷基醇酰胺溶液即能防止鋼鐵生銹，并具有良好的耐水解性能，同時(shí)對防銹水有增稠作用，從而避免了防銹劑從金屬表面流失，并使防銹劑在金屬表面牢固附著。有機(jī)羧酸醇胺鹽和烷基醇酰胺分子中的氮原子和氧原子都有孤對電子，可與鐵等有空軌道的金屬表面作用生成絡(luò)合物膜，阻止氧、水等分子與金屬表面接觸。

失水山梨醇單油酸酯是一種性能優(yōu)良的防銹劑，其他還有季戊四醇酯、糖酯等。張玉芳等人合成了硫代磷酸酯并用于碳鋼的防銹處理，結(jié)果表明該防銹劑可在很短時(shí)間內(nèi)在碳鋼表面形成多層膜，內(nèi)層為反應(yīng)沉積型膜，與基體金屬結(jié)合力較強(qiáng)，從而有效防止了金屬的生銹。肌醇六磷酸酯一個(gè)分子中含有能同金屬配位的24個(gè)氧原子、12個(gè)羥基和六個(gè)磷酸基，它與金屬絡(luò)合時(shí)易形成多個(gè)穩(wěn)定螯合環(huán)，并在金屬表面迅速形成一層致密的透明單分子膜，從而有效地抵抗金屬的腐蝕，防銹期可達(dá)1a以上，適合于鋼鐵及有色金屬的工序間及長期封存防銹處理，還可代替金屬涂裝前的磷化處理，避免了含磷廢水排放引起的水質(zhì)污染。該防銹劑由于它是從糧食作物中提取而來，同時(shí)配制時(shí)需要用去離子水，所以生產(chǎn)成本是一個(gè)問題。

有些有機(jī)物分子在溶液中能自發(fā)地吸附在金屬表面，形成一層取向性好、排列緊密的疏水性單分子層，可有效阻止水分子、氧分子及電子向金屬表面的傳輸，使基體金屬發(fā)生氧化的臨界電位正移，金屬表面的氧化-還原電流顯著降低，從而起到對金屬的保護(hù)作用，這個(gè)過程就是防銹劑分子在金屬表面的自組裝。鐵電極表面經(jīng)正癸烷基硫醇自組裝修飾后，能有效抵抗so2的腐蝕，目前用于鋼鐵表面自組裝修飾的防銹劑主要是油酸咪唑啉類。李道華和忻新泉研究了過渡金屬配離子mos42-和ws42-在金屬表面的自組裝，獲得了具有優(yōu)異抗腐蝕性能的彩色簇合物膜。其成膜機(jī)理是過渡金屬配離子與基體金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成穩(wěn)定的簇合物保護(hù)膜。試驗(yàn)表明mo (w) s42-離子能在包括鐵在內(nèi)的大多數(shù)過渡金屬氧化物層上自組裝形成彩色防銹性的簇合物膜。

硅烷偶聯(lián)劑按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為兩大類：單硅烷和雙硅烷偶聯(lián)劑，二者的結(jié)構(gòu)通式分別為y-(ch2)n-si-(or)3和(ro)3-si- (ch2)n-y- ch2)n-si-(or)3，其中，y 為官能團(tuán)，ro-為可水解的烷氧基。近年來，硅烷偶聯(lián)劑被用于金屬材料的防銹劑，并有望替代鉻酸鹽鈍化和傳統(tǒng)的磷化工藝。當(dāng)用于防銹劑時(shí)，先讓硅烷進(jìn)行水解，生成的硅醇與金屬表面的氧化物或氫氧化物發(fā)生縮合反應(yīng)產(chǎn)生si-o-me共價(jià)鍵，me代表被保護(hù)的金屬，而吸附在金屬表面的剩余的-sioh基團(tuán)彼此間進(jìn)行縮合反應(yīng)而形成致密的硅烷膜。研究發(fā)現(xiàn)：1,2-二乙氧基硅酯基乙烷等硅烷偶聯(lián)劑可明顯提高金屬的防銹性。影響硅烷膜質(zhì)量的因素很多，如硅烷的種類，硅烷溶液的濃度，硅烷的水解程度，溶液的ph值，成膜方式、膜的固化方式及溫度等，有時(shí)偶聯(lián)劑與金屬表面產(chǎn)生倒吸附，有些在水解后與金屬表面作用形成的膜太薄或太厚，難以控制達(dá)到50 ~ 100nm 的最佳厚度，盡管如此，由于硅烷偶聯(lián)劑價(jià)廉易得，環(huán)保性好，防銹性能優(yōu)良，可處理鐵、鋁等很多金屬，所以對它的研究與應(yīng)用已顯示出巨大的潛力。

氣相防銹劑是在常溫下有較大蒸氣壓的防銹化學(xué)品，把它溶解在水中即得氣相防銹水，揮發(fā)后的氣體吸附在金屬表面后，能抑制金屬的陰、陽極的電化學(xué)反應(yīng)，從而防止金屬生銹。它適用于機(jī)械加工過程中，對需防銹的金屬制品進(jìn)行工序間浸泡或噴淋。羅永秀、吳正前等人研制出z-55黑色金屬水基氣相防銹液，室內(nèi)掛片試驗(yàn)及內(nèi)腔防銹試驗(yàn)表明，z-55具有很好的防銹效果，灰口鑄鐵和鋼試片在該防銹液中浸泡1min后室溫掛放，防銹效果優(yōu)于f-124水基防銹劑，內(nèi)腔防銹試驗(yàn)結(jié)果表明，z-55氣相防銹水可使普通碳鋼保持8個(gè)月不銹，可用于鐵制品的工序間特別是內(nèi)腔防銹。湖南大學(xué)研制的1-羥基苯并三唑是一種對多種金屬都有防銹效果的氣相防銹劑，它的水溶液在0.05%時(shí)對鋼鐵有較好的防銹作用，與磷酸鹽復(fù)配時(shí)防銹性進(jìn)一步提高。張大全等人合成的4-（n,n-二環(huán)己基）-胺甲基嗎啉，對黑色金屬具有良好的防銹性。氣相防銹水防銹周期較長，使用方便，成本低廉，但其中的防銹劑大多有毒，而且往往只適用于一種金屬，而對其它金屬?zèng)]有防銹作用，甚至加速它們的腐蝕。傳統(tǒng)的氣相防銹水主要用于碳鋼的防銹，近年來由于鋁、銅等金屬及合金的廣泛應(yīng)用，能用于此類金屬的防銹水的研究也得到了重視。

利用我國豐富的天然資源松香，合成了一種環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效的水基防銹劑。松香在165～200 oc的高溫下，與順酐發(fā)生diels-alder反應(yīng)生成馬來松香，馬來松香進(jìn)一步與二乙醇胺反應(yīng)，得到黃色透明的防銹劑，實(shí)驗(yàn)證明，其具有良好的水溶性和防銹性能。這是由于其極性基團(tuán)對金屬有較大的親合能力，牢固吸附在金屬表面上，形成定向吸附層，因此，具有優(yōu)良的防銹性能。

結(jié)果表明：用松香、順酐和二乙醇胺的投料比為1:0.8:2.8，加入表面活性劑(司盤-80)，加入適量潤濕劑(甘油)，合成出來的防銹劑配成防銹水，防銹水的使用濃度一般在1.0%左右效果最佳。

kj水基金屬防銹劑，以肌醇六磷酸酯為主要成份，與其它幾種無毒金屬緩蝕劑經(jīng)科學(xué)復(fù)配而成。肌醇六磷酸酯是一種從糧食作物中提取的天然無毒化工產(chǎn)品，由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)與理化性能，對金屬有極強(qiáng)的螫合性能，作為金屬防銹劑使用時(shí)，可在金屬表面形成一層致密的鈍化保護(hù)膜層，有效地抑制金屬的腐蝕。該劑適合于鋼鐵及各種有色金屬的工序間及長期防銹處理。另外，由于該劑在金屬表面形成的鈍化膜與有機(jī)涂料有相近的化學(xué)性質(zhì)，相互間有很好的粘合性能，可替代金屬涂裝前常規(guī)的磷化處理工序，從根本上解決重金屬、亞硝酸鹽、磷酸鹽等排放污染問題，而加工成本僅為傳統(tǒng)工藝的2/3。

kj環(huán)保型水基金屬防銹劑產(chǎn)品，經(jīng)多方檢測，各項(xiàng)防銹性能指標(biāo)均高于同類傳統(tǒng)產(chǎn)品，為我國實(shí)現(xiàn)安全無毒金屬防護(hù)處理，開辟了一條重要途徑。

以肌醇六磷酸酯、丙烯酰胺、谷氨酸為主體原料，研制了一種環(huán)保型水基防銹劑，通過正交試驗(yàn)確定其最佳配比，并對其防銹時(shí)間進(jìn)行了測試，結(jié)果表明該防銹劑具有優(yōu)良的防銹性能。為提高防銹劑的成膜質(zhì)量，在其中添加了高分子成膜劑，其中的馬丙共聚物不但使防銹膜更加均勻，而且進(jìn)一步延長了防銹時(shí)間，使中性鹽霧實(shí)驗(yàn)時(shí)間接近50min。

1)不含亞硝酸鹽的環(huán)保型水基防銹劑，它的主體成分有肌醇六磷酸酯、丙烯酰胺和谷氨酸。其最佳配比為：肌醇六磷酸酯1:20(體積比)，丙烯酰胺5g/l，谷氨酸10g/l。

2)從大量高分子成膜劑中篩選出馬丙共聚物并添加到防銹劑中，顯著提高了防銹劑的防銹性能，常溫下用它處理鐵片，可快速在鐵片表面形成一層均勻易干的藍(lán)色絡(luò)合物膜，中性鹽霧實(shí)驗(yàn)時(shí)間超過了亞硝酸鹽防銹劑。

以含有特殊功能官能團(tuán)的水溶性高分子聚合物為主體，再加入其它助劑或納米粒子制備了一種用于金屬表面處理的除銹防銹液，并對其其防銹性能進(jìn)行了研究。研制出的水基防銹劑具有自干成膜，成膜堅(jiān)韌、致密等特點(diǎn)，且符合環(huán)保要求。本文在水基防銹劑中添加高分子成膜劑，以延長其防銹性能。利用納米級磁性明膠復(fù)合微粒的分散性好、有強(qiáng)的磁響應(yīng)性等特點(diǎn)，針對涂層性能，獲得納米復(fù)合體系涂層，使成膜均勻、堅(jiān)韌、致密。

因此這種含磷酸60%的水基防銹除銹液具有除銹防銹能力，并有自干成膜，成膜堅(jiān)韌、致密等特點(diǎn)，而加入的納米級磁性微粒提高了防銹膜同金屬基體的附著力，改善防銹膜隔潮和隔絕空氣的性能，具有很大的研究潛力。

f-124是近年來研制開發(fā)的有機(jī)復(fù)合非亞硝酸鹽型水基防銹劑，用于黑色金屬工序問及內(nèi)腔防銹，f-124是一種有機(jī)復(fù)合型水基防銹劑，不含亞硝酸鹽，用于鑄鐵工序間和內(nèi)腔防銹，對銅、鋁等有色金屬也有較好的適應(yīng)性，防銹膜干后無自霜，可用自來水稀釋后使用，也可以濃縮液直接使用,經(jīng)樂克泰公司和百潔公司使用3-5％的f-124水溶液能滿足鑄鐵一個(gè)星期的防銹要求，防銹膜易去除。

以丁烯酸、順酐和二乙醇胺為原料合成了丁烯酸酰胺基非離子表面活性劑．它是一種不含亞硝酸鹽的環(huán)保型水溶性有機(jī)防銹劑,結(jié)果表明當(dāng)反應(yīng)物量和催化劑量在1:0.08～l: 0.16, ph > 9時(shí),防銹劑水溶液的表面張力趨于穩(wěn)定值39.2×10-3n/m.合成的丁烯酸酰胺型防銹劑對鋼片有良好的防銹作用。

組分	投料量（g/l）
磷酸（濃度85%）	200~300
硝酸（濃度65%）	0~20
鹽酸（濃度36.5%）	10~30
檸檬酸鈉	50~100
亞硫酸鈉	20~30
烏洛托品	5~20
十二烷基苯磺酸鈉	20~50
硫酸鋅	50~100
水	余量

以上防銹劑配方僅供參考，部分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)過修改，如要了解更多防銹劑配方相關(guān)問題，可咨詢禾川技術(shù)：400-660-8959