水基金屬加工液在使用時,加工件、設備、刀具等均處在水環(huán)境中,且會受到溫度(熱量)、氧氣(空氣)、微生物(腐敗產(chǎn)物)、其他物質(外界混入的酸性物質等)的多重影響,這就使黑色金屬的防銹成為重要課題。
水性防銹劑的防銹能力與其在金屬表面的吸附能力、構成屏蔽腐蝕介質的保護膜厚度、膜的致密度及在溶液中的溶解度等密切相關。為使防銹劑在較低濃度時就能充分發(fā)揮作用,防銹劑分子的極性基與非極性基之間要有適當?shù)钠ヅ?,即極性基能牢固地吸附在金屬表面上,非極性基能有效地覆蓋全部的金屬表面。
為了實現(xiàn)這一目的,除了配方整體設計,選擇合適的防銹劑并采用各種添加劑的復配技術是必要的。
石油磺酸鹽是很典型的防銹劑,如T701、T702、T706等。
目前使用最多的是石油磺酸鈉T702,其分子量在500g/mol左右時防銹能力較好,在450g/mol左右時乳化能力很好。通過實驗證實,即使采用分子量460g/mol的磺鈉(含量60%),濃縮液中加入2%時就可使配方的防銹能力有很大提高,應是基于各類添加劑的復配增效。
T701和T706見于一些年代較久的切削液配方,目前仍有應用,但早已不是主流。
含硼添加劑主要是硼酸、硼砂、硼酸酯、硼酸銨鹽、硼酸酰胺等。其中硼酸和硼砂需要和胺反應后使用。
硼酸酯是性能較好的防銹劑,但是其經(jīng)濟性不如硼酸,在應用時最好也與長鏈羧酸類添加劑復配。一些比較簡單的水性防銹劑就是使用硼酸酯和長鏈脂肪酸制作的。
3.長鏈脂肪酸`
長鏈脂肪酸主要是C10~12的脂肪酸,這一類添加劑是目前主流的、應用最為廣泛的防銹添加劑。其碳鏈越長,防銹能力越強,抗硬水能力越弱。
該類添加劑需要和胺反后使用,其含量越高,防銹性能越好。
酰胺類常見的是單乙醇胺、二乙醇胺與羧酸加熱生成的酰胺,是一種很有效的防銹劑,低濃度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。
該類添加劑可作為助乳化劑、防銹劑使用,使用時注意控制泡沫。亞硝酸鹽是很古老的防銹添加劑,對黑色金屬有極好的鈍化效果,且成本極其低廉。亞硝酸鈉在一定條件下生成的亞硝胺具有致癌性,已被禁用!雖然目前還有很多廠家在使用,但應控制。