Bendras rūdžių prevencinių priedų įvadas.

Rūdys yra oksidų ir hidroksidų mišinys, susidarantis ant metalinių paviršių veikiant deguoniui ir vandeniui, kartais turintis karbonatų, susidarančių kontaktuojant su ore esančiu anglies dioksidu.

Pavyzdžiui:

• Pagrindinės geležies rūdys yra geležies oksidas, kurį daugiausia sudaro geležies oksido hidratas ir geležies hidroksidas, paprastai jis yra raudonas.
• Vario rūdys paprastai susideda iš bazinio vario karbonato, kuris yra pagrindinis žaliųjų rūdžių, susidarančių ant vario paviršiaus, komponentas. Tai neorganinis junginys, kurio cheminė formulė Cu₂(OI)₂BENDRAI₃.

Metalo korozijos problema yra plačiai paplitusi įvairiose ūkio šakose. Metalo korozija gali labai pakenkti metalo gaminių eksploatacinėms savybėms ir prekinei vertei ir netgi sukelti didelių gedimų, dėl kurių įranga gali būti atiduota į metalo laužą. Norėdami išvengti rūdžių, žmonės ėmėsi įvairių metodų, o rūdžių prevencinė alyva yra labiausiai paplitęs apsaugos būdas metalui apsaugoti nuo korozijos. Pramonės srityse didžiausias dėmesys turėtų būti skiriamas geležies ir plieno rūdims. Rūdys yra labai rimta problema, pažeidžianti plieno gaminius ir mechaninę įrangą.

Čia daugiausia aptariame plieno antikorozinius priedus.

 

Rūdžių prevenciniai priedai taip pat žinomi keliais kitais pavadinimais, įskaitant:

 

• Ani-rūdžių priedas
• Rūdžių inhibitorius
• Koroziją stabdantys priedai
• Korozijos inhibitorių priedas
• Rūdžių ir korozijos inhibitoriai

 

Trumpa istorijaRūdžių prevenciniai priedai

 

• Iš pradžių žmonės metalo rūdžių prevencijai naudojo sviestą, lanoliną ir naftos lipidus
• 1930-aisiais palaipsniui buvo sukurti sintetiniai rūdžių inhibitoriai. atsirado aliejuje tirpūs naftos sulfonato rūdžių inhibitoriai, vėliau – karboksirūgštys, tokios kaip alkilo arba alkenilo gintaro rūgštis, ir rūdžių rūdžių inhibitoriai rūgštus fosfatas. Karboksirūgšties tipo rūdžių inhibitoriai, tokie kaip alkilo arba alkenilo gintaro rūgštis, buvo plačiai naudojami turbinų alyvoje.
• Po Antrojo pasaulinio karo antikorozinė alyva ir antikoroziniai priedai sparčiai vystėsi ir buvo plačiai naudojami metalo gaminių rūdžių prevencijai.
• Šeštajame dešimtmetyje atsirado daug rūdžių inhibitorių, tokių kaip poliolio riebalų rūgščių esteriai, organiniai aminai, organinių aminų druskos, heterocikliniai junginiai, oksiduotos naftos alyvos, oksiduotas parafino vaškas ir jo metalų druskos bei benzotriazolas.

 

Kaip veikia antikorozinis priedas?

Rūdžių inhibitoriai dažniausiai yra polinės medžiagos, o jų molekulinei struktūrai būdinga:

• Vienas galas yra labai polinė funkcinė grupė, turinti hidrofilinių savybių, o poliškumo stiprumas turi įtakos apsaugai nuo rūdžių;

• Kitas galas yra nepolinė alkilo grupė, turinti hidrofobinių savybių, o alkilo grandinės ilgis taip pat turi įtakos jos atsparumui rūdims.

 

Kai naftos produktai, kurių sudėtyje yra rūdžių inhibitorių, liečiasi su metalais, rūdžių inhibitorių molekulėse esančios polinės grupės turi stiprią adsorbcijos jėgą ant metalo paviršiaus, sudarydamos sandarų vienos molekulės arba daugiamolekulinį apsauginį sluoksnį ant metalo paviršiaus, užkertantį kelią korozinei terpei. nuo sąlyčio su metalu, todėl atlieka rūdžių prevencijos vaidmenį.
Rūdžių inhibitoriai taip pat turi tirpinamąjį poveikį vandeniui ir kai kurioms korozinėms medžiagoms. Solibilizuodamos šias medžiagas micelėse, jos disperguoja arba deaktyvuoja ėsdinančias medžiagas, taip pašalindamos metalų eroziją korozinėmis medžiagomis. Žinoma, šarminės rūdžių inhibitoriai neutralizuoja ir rūgštines medžiagas, neleidžia metalams rūdyti rūgščių.

 

Yra dviejų tipų rūdžių inhibitorių adsorbcija ant metalinių paviršių:fizinė adsorbcijaircheminė adsorbcija:

 

• Rūdžių inhibitorių polinių molekulių dipolis patiria elektrostatinį pritraukimą prie metalo paviršiaus, sudarydamas fizinę adsorbciją, pvz., sulfonatus;
• Jei adsorbuotos molekulės gali chemiškai reaguoti su metalais, susidaro cheminė adsorbcija, pvz., alkenilgintaro rūgštis.

Pagrindiniai rūdžių inhibitorių tipai

Paprastai naudojami rūdžių inhibitoriai yra suskirstyti į penkias kategorijas pagal jų struktūrą:

 

• sulfonatai
• karboksirūgštys ir karboksirūgšties dariniai
• esteriai
• organiniai fosfatai ir druskos
• organiniai aminai
• ir heterocikliniai junginiai.

Sulfonatas

Sulfonatasyra naudojamas ankstyvas rūdžių inhibitorius.

 

• Pagal žaliavų šaltinį galima suskirstyti į naftos sulfonatus ir sintetinius sulfonatus;

• Pagal metalo tipą jis gali būti suskirstytas į bario sulfonatą, kalcio sulfonatą, magnio sulfonatą, natrio sulfonatą ir cinko sulfonatą.

• Kalcio sulfonatas yra dažniausiai naudojamas sulfonatas kaip ploviklis, po to seka magnio sulfonatas. Bario sulfonatas yra dažniausiai naudojamas sulfonatas kaip rūdžių inhibitorius, po to seka natrio ir kalcio druskos. Be metalų sulfonatų, yra ir amonio druskų;

• Pagal bazinį skaičių jis gali būti suskirstytas į neutralius sulfonatus ir pagrindinius sulfonatus.

 

Metalų sulfonatai paprastai pasirenka bario, kalcio arba natrio druskas. Šie poliniai junginiai gali padidinti atsparumą rūdims ir sušlapinti metalinius paviršius bei sudaryti išsamesnę ir vienodesnę dangą. Sulfonatai turi afinitetą metalams ir gali pašalinti vandenį iš metalo paviršiaus. Metalų sulfonatai taip pat padeda ištirpinti vašką ir oksiduotą vašką skysčiuose.

Bario sulfonatasir kalcio sulfonatas užtikrina geriausias drenažo savybes, o natrio sulfonatas yra tinkamiausias emulsiniams (vandens pagrindo) rūdžių inhibitoriams gaminti.

Metalo sulfonatai turi hidrofilinę (polinę) galvutę, hidrofobinę (nepolinę) uodegą, kuri prilimpa (chemiškai adsorbuojasi) prie metalo paviršiaus, ir pailgą uodegą, kuri tolsta nuo metalo ir sudaro barjerinę plėvelę. Metalo sulfonatai patys sudaro barjerą tarp metalo paviršiaus ir išorinės aplinkos.

Hidrofobinė vaško arba oksiduoto vaško molekulių uodega susipainioja su sulfonato molekulėmis, sudarydama membraną, kuri yra stipresnė ir hidrofobesnė nei vien sulfonatas ar vaškas.

Pavyzdžiui, toje pačioje testavimo aplinkoje
Tirpiklis, kuriame yra 10% sulfonatų arba oksiduoto vaško, gali užtikrinti 30 dienų apsaugą nuo korozijos drėgnoje dėžutėje;
Tačiau 10% vaško ir sulfonatų derinys gali užtikrinti daugiau nei 60 dienų apsaugą nuo korozijos drėgnoje dėžutėje.

 

Natrio sulfonatasturi antikorozinių ir emulsuojančių savybių ir dažniausiai naudojamas antikorozinėse emulsinėse alyvose (skysčiuose). Jis naudojamas rūdžių prevencijai gamybos procesų metu ir atlieka tepimo, aušinimo, rūdžių prevencijos ir metalo pjovimo skysčių valymo funkciją.
Apskritai, kuo didesnė natrio sulfonato molekulinė masė, tuo geriau jis apsaugo nuo rūdžių.

 

Bario naftos sulfonatasyra ankstyviausias ir plačiausiai naudojamas rūdžių inhibitorius Kinijoje. Jis turi gerą apsaugą nuo rūdžių, puikų atsparumą įvairių metalų korozijai, taip pat puikias vandens išstūmimo ir rūgšties neutralizavimo savybes, ypač išskirtinį atsparumą sūraus vandens korozijai.

 

Paprastai kaip rūdžių inhibitoriai naudojami neutralūs, žemos ar vidutinės bazės sulfonatai. Sulfonatai, kurių bazė yra didelė, dažnai naudojami kaip plovikliai variklinėje alyvoje, atliekantys neutralizuojantį ir ploviklį. Taip yra todėl, kad kuo didesnė sulfonatų bazinė vertė, tuo prastesnės jų antikorozinės savybės.

 

Ryšys tarp bazinio skaičiaus ir antikorozinių savybiųKalcio sulfonatas.

 

Prekė	Bendras bazinis skaičius, mgKOH/g	Prevencinės rūdžių dienos
Kalcio naftos sulfonatas A	0	﹥50
Sintetinis kalcio sulfonatas B	0	﹥50
Kalcio naftos sulfonatas C	22	﹥50
Sintetinis kalcio sulfonatas D	27	﹥50
Kalcio naftos sulfonatas E	305	14
Sintetinis kalcio sulfonatas F	400	8

Dinonilo naftaleno sulfonatasyra dar vienas sintetinių sulfonatų tipas, kurį galima suskirstyti į keletą tipų: bario druską, kalcio druską, cinko druską ir amonio druską.

 

 

Bario dinonilo naftaleno sulfonatasturi gerą tirpumą alyvoje ir atsparumą rūdims, tačiau jo atsparumas sūriam vandeniui nėra toks geras kaip bario naftos sulfonato. Jo naudojimas yra panašus į bario naftos sulfonato ir ypač tinka moduliuoti kietąsias ir minkštąsias plėveles apsaugančias nuo rūdžių alyvas. Jis taip pat dažnai naudojamas tepalams tepti ir yra svarbus rūdžių inhibitorių tipas.

Kai kurios dinonilnaftaleno sulfonato bario druskos taip pat turi antiemulsifikacinių savybių, pavyzdžiui, neutralios dinonilo naftaleno sulfonato bario druskos.

 

Karboksirūgštys, karboksilato druskos ir jų dariniai

Ilgos grandinės riebalų rūgštysturi tam tikrą atsparumo rūdims laipsnį, o riebalų rūgščių metalų druskos paprastai turi stipresnį atsparumą rūdims nei originalios riebalų rūgštys.

Karboksirūgšties tipo rūdžių inhibitoriai turi gerą atsparumą drėgmei, o žaliuzių dėžės poveikio bandymo efektas taip pat yra geras, tačiau jiems trūksta rūgšties neutralizavimo ir jie yra prastai atsparūs švino ir cinko korozijai.
Jo metalų druskos turi gerą atsparumą metalų korozijai.
Dauguma karboksirūgščių arba karboksirūgšties metalų druskų yra prastai atsparios sūriam vandeniui ir vandens išstūmimui.

Yra daug rūdžių inhibitorių, kurių pagrindą sudaro karboksirūgštis, ir jų veikimas labai skiriasi priklausomai nuo struktūrų. Nonilfenoksiacto rūgštis yra juodųjų metalų rūdžių inhibitorius, gerai tirpstantis aliejuje, o jos amino druskos ir imidazolino druskos taip pat yra geri rūdžių inhibitoriai;

Pavyzdžiui,N-oleoilo sarkozinasir jo oktaamonio druska imidazolino druska taip pat yra veiksmingi geležies ir spalvotųjų metalų rūdžių inhibitoriai. Tai yra monokarboksirūgšties rūdžių inhibitoriai, taip pat rūdžių inhibitoriai, kuriuose yra dvi karboksirūgštys. Pagrindinis reprezentatyvus ir plačiai naudojamas rūdžių inhibitorius, turintis dvi karboksirūgštis, yra alkenilo arba alkilo gintaro rūgštis, daugiausiadodecenilo gintaro rūgštis. Jo savybės yra geras atsparumas rūdims, maža dozė ir nejautrumas vandeniui. Jis daugiausia naudojamas turbinų alyvoje, taip pat plačiai naudojamas hidraulinėje alyvoje ir kreipiamųjų bėgių alyvoje.

Tarp karboksilato rūdžių inhibitorių yra svarbesniCinko naftenatasirLanolino magnio muilas. Cinko naftenatas gerai tirpsta aliejuje ir apsaugo nuo rūdžių tiek juodųjų, tiek spalvotųjų metalų. Paprastai jis naudojamas kartu su bario naftos sulfonatu, kurio dozė yra nuo 2% iki 3% (masės)), kad būtų užsandarinta nuo rūdžių apsauganti alyva.

 

Esteriai

Adipo rūgštis ir benzenkarboksirūgštis turi antikorozinį poveikį vandenyje. Jei jie esterifikuoti, galima gauti aliejuje tirpių antikorozinių medžiagų.

 

Reprezentatyvūs produktai apimasorbitolio monooleatas(Span-80), pentaeritritolio monooleatas, dodecenilsukcinatas ir lanolinas.

Apimtis-80yra dažniausiai naudojamas rūdžių inhibitorius ir paviršinio aktyvumo medžiaga, sujungianti rūdžių prevenciją ir emulsinimo savybes. Jis turi gerus žaliuzių dėžės bandymų rezultatus ir pasižymi atsparumu drėgmei ir vandens išstūmimui. Jis naudojamas įvairiose sandarinimo ir pjovimo alyvose.

The rust resistance of different fatty acid sorbitol esters varies, generally oleic acid esters>stearic acid esters>lauro rūgšties esteriai.

Monoesterių ir triesterių apsauga nuo rūdžių yra panaši, o skirtingi esteriai turi tam tikrą švino koroziją.

Palyginti su triesteriais, monoesteriai labiau ėsdina cinką.

Dodecenilgintaro rūgšties pusesterispasižymi geromis rūdžių prevencinėmis ir antiemulsifikacinėmis savybėmis ir tinka antioksidacinei ir antikorozinei turbinų alyvai.

Lanolinasyra sudėtinga lipidinė medžiaga, kurią išskiria avies kūnas ir prisitvirtina prie vilnos. Prieš verpdami vilną reikia nuriebalinti ir išplauti, kad būtų pašalintas lanolinas. Paimkite iš valymo tirpalo, pašalinkite kvapą ir spalvą, o po džiovinimo gaukite geltonai rudą riebalinę medžiagą, būtent lanoliną, kuris gali būti naudojamas kaip rūdžių inhibitorius.
Lanolinas yra natūralūs riebalai, kurie, nors ir senovės rūdžių inhibitoriai, vis dar plačiai naudojami šiandien. Lanolinas yra ne tik antikorozinė priemonė, bet ir plėvelę formuojanti medžiaga minkštos plėvelės antikoroziniam aliejui.
Lanolino ir jo darinių, kaip rūdžių inhibitorių, savybės ir sukibimas žemoje temperatūroje yra puikūs. Lanolinas pasižymi antioksidacinėmis savybėmis orui, geru dangos stabilumu, taip pat pasižymi emulgavimo ir vandens sulaikymo savybėmis.
Dėl stipraus lanolino higroskopiškumo ir prasto tirpumo tirpiklyje hidroksilo vertė gali būti sumažinta tiek, kad nesumažėtų atsparumas rūdims.
Lanolino pagrindu pagaminti rūdžių inhibitoriai paprastai pasižymi geru atsparumu rūdims, ypač jūros ir sūriame vandenyje, ir puikų atsparumą korozijai. Tačiau jie turi stiprų giminingumą metalams ir prastai nuriebalina.
Lanolino ir sulfonatų derinys gali pasiekti puikių rūdžių prevencijos ir riebalų šalinimo savybių dėl sinergetinio poveikio. Gaminant metalinį muilą iš lanolino, galima pagerinti vandens išstūmimą ir rankų prakaito išstūmimą, be to, jis gali būti naudojamas išstūmimo tipo rūdžių prevencinei alyvai gaminti.

Organinis fosfatas ir jo druskos

Organiniai fosfatai daugiausia yra ortofosfatai, fosfitai ir fosfonatai.Ortofosfatasdaugiausia naudojamas kaip rūdžių inhibitorius.

Fosfato tipo rūdžių inhibitoriai apima:

Vienguba arba dviguba dodecilfosfato dodekoksipropilizopropanolamino druska, kuri pasižymi antioksidacinėmis, rūdžių prevencinėmis ir nusidėvėjimo savybėmis;
Alkilimidazolino fosfato druska pasižymi atsparumo rūdims ir dilimui savybių.
Fosfatų esteriai taip pat gali būti naudojami kaip didelio slėgio priedai nuo nusidėvėjimo ir dažnai naudojami tepaluose bei metalo apdirbimo alyvose. Naudojant kartu su naftos sulfonatais ir sorbitolio anhidrido monoesteriais, jis gali turėti puikų rūdžių prevencijos poveikį.
Organiniai aminai, jų druskos ir heterocikliniai junginiai
Kinijoje dažniausiai naudojamos amino druskosN-oleino rūgšties sarkozino oktadecilamino druskairheptadenilimidazolino sukcinatas. Organinių aminų rūdžių inhibitoriai pasižymi geru atsparumu drėgmei, vandens išstūmimui ir rūgščių neutralizavimo savybėmis, tačiau šimto lapų dėžės bandymo rezultatai yra prasti – didesnė korozija į šviną ir tam tikra korozija nuo vario ir cinko. Taikant reikia būti atsargiems.
Benzotriazolasyra dažniausiai naudojamas rūdžių inhibitorius tarp heterociklinių junginių. Tai puikus spalvotojo vario ir jo lydinių korozijos inhibitorius ir spalvos pasikeitimą stabdantis agentas, taip pat turi tam tikrą plieno rūdžių prevencijos poveikį.

 

Tačiau benzotriazolas netirpsta mineralinėje alyvoje ir tirpsta vandenyje. Paprastai, pilant mineralinę alyvą, reikia dėti kotirpiklio: pirmiausia jį galima ištirpinti etanolyje, propanolyje arba butanolyje, o po to įpilti į mineralinę alyvą; Prieš pridedant mineralinės alyvos, jis taip pat gali būti ištirpintas bendruose tirpikliuose, tokiuose kaip butilftalatas, dioktilftalatas, tributilo fosfatas arba krezilo fosfatas.

Heterocikliniai junginiai taip pat apima azoto turinčius heterociklinius junginius, tokius kaip1,3,4-tiadiazolas ir jo dariniai. Šių junginių molekulinė struktūra yra gana kompaktiška. Adsorbuota ant metalinių paviršių, tai naudinga didinant alyvos plėvelės stiprumą ir efektyviai stabdant sieros ir fosforo elementų koroziją tepalinėje alyvoje. Kaip azoto turinčių heterociklinių junginių klasė, 1,3,4-tiadiazolas ir jo dariniai, molekulėje esančios pavienės heteroatomų elektronų poros gali chemiškai adsorbuotis su metalais, sudarydamos tankią alyvos plėvelę, pasyvuojančią ant metalo paviršiaus. . Ši pasyvinimo plėvelė gali izoliuoti metalo katalizinį skilimą ir neleisti rūgščiams produktams rūdyti metalus, todėl ją galima naudoti kaip antikorozinį priedą tepalinei alyvai.