气相防锈纸的生产与应用

金 属 知 识 3 油 罗 永 秀 吴 正 前 王 翠 莲 ( 武 汉 材 料 保 护 研 究 所 430030) 1. 概 述 油 是 由 基 础 油 油 溶 性 缓 蚀 ( 添 加 ) 和 辅 助 添 加 等 组 成 的 一 种 混 合 物, 是 最 常 用 的 一 类 暂 时 性 材 料, 它 具 有 使 用 方 便 生 产 效 率 高 和 效 果 好 等 特 点, 已 广 泛 用 于 金 属 制 品 的 短 期 和 中 长 期 油 是 二 战 期 间 美 军 为 解 决 其 向 南 太 平 洋 地 区 军 火 输 送 和 贮 存 过 程 中 的 蚀 问 题 而 发 展 起 来 的, 上 世 纪 50 年 代 制 订 了 各 种 油 的 标 准, 并 建 立 了 美 军 P 系 列 油 规 范 日 本 于 上 世 纪 60 70 年 代 也 推 出 了 NP 系 列 油 (JIS K 2246) 我 国 早 期 的 油 标 准 基 本 上 是 按 类 型 或 品 种 制 订 的 行 业 标 准, 如 溶 型 油 石 油 脂 型 油 置 换 型 油 钢 丝 绳 表 面 脂 等, 后 来 参 照 先 进 工 业 国 家 标 准 对 各 类 油 作 了 系 列 化 处 理, 制 订 了 相 应 的 SH/T0692 标 准 2. 油 的 主 要 特 点 油 与 其 它 油 品 的 最 大 区 别 在 于 其 具 有 置 换 性, 即 它 能 置 换 出 金 属 表 面 的 手 汗 吸 附 水 及 有 害 成 分, 形 成 由 油 溶 性 添 加 吸 附 而 形 成 的 保 护 膜, 止 金 属 蚀 3. 油 的 组 成 及 其 作 用 3.1 基 础 油 基 础 油 是 添 加 的 载 体, 如 煤 油 溶 油 全 损 耗 系 统 用 油 合 成 油 等 基 础 油 不 但 影 响 油 的 外 观, 也 影 响 性, 因 此 应 根 据 实 际 情 况 选 择 合 适 的 基 础 油 3.2 油 溶 性 添 加 油 溶 性 添 加 是 油 的 主 要 组 成 部 分, 通 常 都 是 含 极 性 基 团 和 非 极 性 基 团 的 化 合 物, 在 油 中 有 一 定 的 溶 解 度 油 溶 性 添 加 有 脂 肪 酸 盐 类 酯 类 胺 类 和 杂 环 化 合 物 等, 为 了 达 到 理 想 的 效 果, 通 常 将 几 种 添 加 复 合 使 用 3.3 辅 助 添 加 常 用 的 辅 助 添 加 有 : 抗 氧 化 增 溶 助 成 膜 着 色 香 精 等 4. 油 的 原 理 油 膜 示 意 图 1

油 的 置 换 作 用 形 成 添 加 吸 附 层 水 金 属 油 是 由 基 础 油 油 溶 性 缓 蚀 和 辅 助 添 加 等 组 成 的 一 种 混 合 物 基 础 油 通 常 具 有 如 下 两 种 功 能 :⑴ 是 添 加 的 载 体 ;⑵ 与 缓 蚀 一 道 在 金 属 表 面 形 成 定 向 吸 附 层, 增 强 缓 蚀 分 子 吸 附 层 的 密 集 性 油 溶 性 缓 蚀 主 要 以 三 种 状 态 存 在 于 基 础 油 中 :⑴ 一 部 分 在 金 属 表 面 形 成 定 向 吸 附 层, 其 中 极 性 基 团 朝 向 金 属 面, 非 极 性 基 团 朝 向 基 础 油, 阻 止 有 害 物 质 对 金 属 表 面 的 侵 蚀 ;⑵ 另 一 部 分 以 分 子 状 态 溶 于 基 础 油 中, 随 时 补 充 和 修 复 金 属 表 面 的 缓 蚀 吸 附 层 ;⑶ 还 有 一 部 分 以 胶 束 状 态 分 散 于 基 础 油 中, 一 方 面 补 充 分 散 状 态 的 缓 蚀 分 子 的 消 耗, 另 一 方 面 捕 集 从 金 属 表 面 置 换 下 来 的 水 分 汗 液 等 有 害 物 质, 将 其 溶 于 胶 束 中, 避 免 其 对 金 属 的 侵 蚀, 增 强 油 的 性 5. 油 分 类 及 标 准 油 属 GB/T 7631.1-87 润 滑 油 和 有 关 产 品 (L 类 ) 的 R 组 : 暂 时 保 护 腐 蚀 (Temporary protection against corrosion), 即 GB/T 7631.6-89, 相 当 于 ISO 6743/8-1987 润 滑 工 业 润 滑 油 和 有 关 产 品 (L 类 ) 的 分 类 第 8 部 分 R 组 ( 暂 时 保 护 腐 蚀 ) 石 油 产 品 及 润 滑 分 类 对 照 表 GB/T 498-87 石 油 产 品 及 润 滑 的 总 分 类 ISO/DIS 8681-1985 石 油 产 品 及 润 滑 的 分 类 方 法 和 类 的 确 定 类 别 各 类 别 的 含 义 Class Designation F 燃 料 F Fuels S 溶 和 化 工 原 料 S Solvents and raw materials for the chemical industry L 润 滑 和 有 关 产 品 L Lubricants, industrial oils and related products W 蜡 W Waxes B 沥 青 B Bitumen C 焦 润 滑 和 有 关 产 品 (L) 类 的 分 类 表 GB/T 7631.1-87 润 滑 和 有 关 产 品 (L 类 ) 的 分 类 第 1 部 分 : 总 分 组 ( 等 效 采 用 ISO 6743/0-1981) 组 别 应 用 场 合 A 全 损 耗 系 统 Total loss systems 2

B 脱 模 Mould release C 齿 轮 Gears D 压 缩 机 ( 包 括 冷 冻 机 和 真 空 泵 ) Compressors (including refrigeration and vacuum pumps) E 内 燃 机 Internal combustion engine F 主 轴 轴 承 和 离 合 器 spindle bearings, bearings and associated clutches G 导 轨 slideways H 液 压 系 统 Hydraulic systems M 金 属 加 工 Metal working N 电 器 绝 缘 Electrical insulation P 风 动 工 具 Pneumatic tools Q 热 传 导 Heat transfer R 暂 时 保 护 腐 蚀 Temporary protection against corrosion T 汽 轮 机 Turbines U 热 处 理 Heat treatment X 用 润 滑 脂 的 场 合 Applications requiring grease Y 其 他 应 用 场 合 Other applications Z 蒸 汽 气 缸 Steam cylinders S1) 特 殊 润 滑 应 用 场 合 Applications of particular lubricants 注 1): ISO 6743/0-1981 中 无 S 组 暂 时 保 护 腐 蚀 产 品 的 分 类 (GB/T 7631.6-89) 组 总 应 特 殊 具 体 膜 的 特 性 和 状 态 产 品 别 符 号 用 应 用 应 用 符 号 L- 典 型 应 用 备 注 具 有 薄 护 膜 的 RA 工 序 间 机 加 工 和 磨 用 合 适 的 溶 或 水 置 换 性 液 体 削 的 零 件 水 基 清 洗 去 除 具 有 薄 油 膜 的 水 RB ( 也 可 不 去 除 ) 缓 和 稀 释 型 液 体 工 作 RBB 条 件 RB 产 品 未 稀 释 液 体 RC RCC RC 产 品 R 暂 时 保 护 腐 蚀 主 要 用 于 裸 露 金 属 的 护 较 苛 刻 工 作 条 未 稀 释 液 体 RD 产 品 具 有 油 或 脂 状 膜 的 溶 稀 释 型 液 体 RD RDD RE REE 薄 钢 板 钢 板 金 属 零 件 钢 管 钢 棒 钢 丝 铸 件 内 加 工 或 完 全 拆 卸 的 机 械 零 件 螺 母 螺 栓 螺 杆 用 合 适 的 溶 和 / 或 水 基 清 洗 去 除 件 RE 产 品 3

具 有 蜡 至 干 膜 的 溶 稀 释 型 液 体 RF 完 全 拆 卸 的 机 械 零 用 合 适 的 溶 和 RFF 件 / 或 水 基 清 洗 RF 产 品 薄 钢 板 去 除 具 有 沥 青 膜 的 溶 RG 重 负 荷 机 械 管 轴 用 合 适 的 溶 和 稀 释 型 液 体 机 械 力 去 除 具 有 蜡 至 脂 状 膜 RH 管 线 或 机 械 零 件 用 合 适 的 溶 或 的 水 稀 释 型 液 体 水 基 清 洗 去 除 具 有 可 剥 性 膜 的 RP 薄 铝 板 剥 离 或 用 合 适 的 溶 或 水 稀 释 型 薄 不 钢 板 溶 或 水 基 溶 液 液 体 去 除 融 化 使 用 的 塑 性 RT 机 加 工 和 磨 削 的 零 撕 除 化 合 物 件 小 型 脆 性 工 具 热 或 冷 涂 的 软 或 RK 轴 承 用 合 适 的 溶 或 厚 的 石 油 脂 机 械 零 件 简 单 的 擦 掉 去 除 主 要 镀 层 薄 钢 板 ( 镀 锡 用 于 未 稀 释 液 体 RL 板 除 外 ) 薄 镀 锌 板 剥 离 或 用 合 适 的 有 涂 所 有 发 动 机 和 武 器 的 装 溶 或 水 基 溶 液 层 金 条 件 配 件 去 除 属 的 具 有 蜡 至 干 膜 的 上 漆 表 面 车 身 护 溶 和 / 或 水 稀 RM 镀 层 薄 钢 板 释 型 液 体 我 国 SH/T 0692 标 准, 将 油 分 为 : 除 指 纹 型 油 溶 稀 释 型 油 脂 型 油 润 滑 油 型 油 和 气 相 油, 这 与 日 本 JIS K 2246 之 NP 系 列 产 品 分 类 相 当 ( 日 本 NP 系 列 产 品 与 美 军 P 系 列 产 品 分 类 类 似 ) SH/T 0692 与 JIS K 2246 油 分 类 对 照 表 种 类 SH/T0692 JIS K 2246 膜 的 性 质 主 要 用 途 指 纹 除 去 型 油 RC NP-0 低 粘 度 油 膜 除 去 指 纹 达 到 目 的 溶 稀 Ⅰ RG NP-1 硬 质 膜 室 内 外 释 型 Ⅱ RE NP-2 软 质 膜 以 室 内 为 主 油 Ⅲ 1 号 REE-1 NP-3-1 软 质 膜 以 室 内 为 主 ( 水 置 换 2 号 REE-2 NP-3-2 中 高 粘 度 油 膜 型 ) Ⅳ RF NP-19 透 明 硬 质 膜 室 内 脂 型 油 RK NP-6 软 质 膜 高 精 度 机 加 面 的 润 滑 油 Ⅰ 1 号 RD-1 NP-7 中 粘 度 油 膜 金 属 材 料 及 其 制 品 的 型 2 号 RD-2 NP-8 低 粘 度 油 膜 油 3 号 RD-3 NP-9 低 粘 度 油 膜 Ⅱ 1 号 RD-4-1 NP-10-1 低 粘 度 油 膜 内 燃 机, 以 保 管 为 主, 2 号 RD-4-2 NP-10-2 中 粘 度 油 膜 适 用 于 中 负 荷 暂 时 运 转 的 3 号 RD-4-3 NP-10-3 高 粘 度 油 膜 场 合 气 相 油 1 号 RQ-1 NP-20-1 低 粘 度 油 膜 密 闭 空 间 2 号 RQ-2 NP-20-2 中 粘 度 油 膜 4

6. 油 的 生 产 和 质 量 检 验 6.1 油 各 组 分 的 选 择 基 础 油 : 基 础 油 是 添 加 的 载 体, 也 是 油 的 主 要 组 成 部 分, 既 影 响 油 膜 的 外 观, 也 影 响 性 为 达 到 一 定 的 成 膜 和 干 燥 速 度 要 求, 有 时 将 几 种 基 础 油 复 合 使 用 序 号 名 称 说 明 1 溶 油 沸 点 低, 易 挥 发, 用 于 配 制 快 干 型 油 如 快 干 型 软 膜 和 硬 膜 油, 干 燥 速 度 取 决 于 溶 种 类. 易 燃 易 爆! 2 煤 油 渗 透 性 强, 多 用 于 配 制 脱 水 油 和 清 洗 油 3 全 损 耗 系 统 用 油 有 较 好 的 成 膜 性 和 一 定 的 润 滑 性, 用 于 配 制 簿 层 油 或 润 滑 两 用 油 4 石 油 脂 凡 士 林 多 用 于 配 制 脂, 油 膜 厚, 不 易 清 洗, 不 利 于 节 约 石 油 资 源 添 加 : 添 加 是 油 的 主 体, 常 用 的 添 加 如 下 表 所 示 序 号 缓 蚀 名 称 代 号 简 要 说 明 1 石 油 磺 酸 钡 T701 润 滑 油 生 产 白 油 的 副 产 品, 稳 定 性 好, 抗 湿 热, 油 的 主 要 添 加 2 石 油 磺 酸 钠 T702 较 好 的 乳 化 性, 助 溶 性, 用 于 配 制 置 换 型 油 和 乳 化 油 3 二 壬 基 萘 磺 酸 钡 T705 属 合 成 型 添 加, 有 效 含 量 高 稳 定 性 好, 常 与 T701 配 合 使 用. 4 苯 骈 三 氮 唑 T706 是 铜 合 金 的 有 效 缓 蚀, 常 需 加 助 溶 才 能 溶 入 油 中. 5 十 二 烯 基 丁 二 酸 T746 呈 酸 性, 极 性 强, 有 利 于 在 金 属 表 面 吸 附, 常 与 T701 T705 等 配 合 使 用, 6 十 二 烯 基 丁 二 酸 半 甲 酯 T747 与 T746 相 似, 但 酸 性 和 极 性 较 弱 有 利 于 提 高 在 配 方 中 的 用 量 7 环 烷 酸 锌 T704 油 溶 性 好, 常 用 于 配 制 各 种 油 8 T-81 脱 水 添 加 复 合 添 加, 油 溶 性 好, 置 换 能 力 强, 脱 水 迅 速, 用 于 配 制 脱 水 油 9 T-83 油 复 合 复 合 型 添 加, 用 于 配 制 各 种 封 存 油 和 超 簿 层 油 10 司 本 -80 有 较 强 的 乳 化 能 力, 常 用 作 油 的 增 溶 添 加 11 羊 毛 脂 成 膜 性 好, 耐 大 气, 抗 湿 热 抗 盐 雾 但 低 温 下 易 析 出 12 羊 毛 脂 镁 皂 抗 盐 雾 性 好, 但 温 溶 性 差 13 N- 油 酰 肌 胺 酸 抗 盐 雾 性 好, 但 抗 氧 化 性 差, 应 谨 慎 使 用 14 N- 油 酰 肌 胺 酸 十 八 胺 抗 盐 雾 性 好, 但 抗 氧 化 性 差, 应 谨 慎 使 用 15 苯 骈 三 氮 唑 十 八 胺 用 于 铜 合 金, 油 溶 性 较 好 16 N- 乙 酰 基 苯 骈 三 氮 唑 用 于 铜, 油 溶 性 大 于 BTA, 但 有 不 愉 快 气 味 17 2- 氨 基 乙 基 十 七 烯 基 咪 较 好 的 抗 湿 热 和 抗 盐 雾 性, 但 抗 氧 化 性 和 耐 大 气 性 差 唑 啉 18 咪 唑 啉 十 二 烯 基 丁 二 酸 较 好 的 抗 湿 热 和 抗 盐 雾 性, 但 抗 氧 化 性 和 耐 大 气 性 差 盐 19 辛 酸 三 丁 胺 用 于 配 制 气 相 油 20 癸 酸 三 丁 胺 用 于 配 制 气 相 油 5

配 制 油 时 应 根 据 对 象 使 用 环 境 期 确 定 配 方 中 添 加 的 种 类, 为 有 效 地 发 挥 添 加 的 效 率, 通 常 将 多 种 添 加 复 合 使 用 添 加 在 配 方 中 的 含 量 较 低 时, 通 常 增 加 添 加 的 含 量, 可 明 显 提 高 油 的 抗 湿 热 和 抗 盐 雾 性 能 指 标, 当 达 到 临 界 浓 度 后, 再 增 加, 对 性 的 影 响 明 显 减 弱 此 外, 油 溶 性 添 加 通 常 都 带 含 O N S 等 元 素 的 极 性 基 团, 较 基 础 油 的 碳 氢 化 合 物 更 易 与 大 气 中 的 O2 H2O 等 结 合, 易 被 氧 化, 使 油 品 的 稳 定 性 下 降 通 常, 添 加 含 量 越 高, 这 种 影 响 越 大 因 此, 配 制 油 时 不 能 片 面 追 求 油 的 耐 盐 雾 或 抗 湿 热 指 标, 应 综 合 考 虑 各 种 性 能 从 使 用 角 度 出 发, 更 应 注 重 油 脂 的 稳 定 性 抗 大 气 腐 蚀 性 能 和 封 存 应 用 试 验 辅 助 添 加 : 它 不 是 油 的 主 要 组 成 部 分, 因 此 可 加 可 不 加, 以 少 加 为 宜! 6.2 油 的 调 配 油 的 调 配 应 严 格 遵 守 配 制 工 艺, 如 温 度, 时 间, 加 料 顺 序 等 有 的 添 加 需 加 热 才 能 溶 解, 如 石 油 磺 酸 钡 羊 毛 脂 镁 皂 氧 化 石 油 脂 钡 皂 等, 而 添 加 通 常 在 高 温 下 易 氧 化 分 解, 调 配 温 度 不 宜 太 高, 通 常 不 超 过 100 此 外, 合 理 的 加 料 顺 序 可 简 化 生 产 过 程 6.3 质 量 检 验 油 的 质 量 指 标 可 参 照 SH/T 0692 相 应 种 类 油 的 指 标 执 行 湿 热 性 和 抗 盐 雾 性 能 是 油 的 主 要 指 标, 对 于 封 存 油, 湿 热 指 标 通 常 大 于 720h, 硬 膜 油 盐 雾 可 达 336h 以 上 对 于 软 膜 油 不 必 苛 求 盐 雾 指 标, 因 为 提 高 盐 雾 指 标 的 添 加 往 往 会 给 油 带 来 抗 大 气 氧 化 性 和 稳 定 性 等 问 题, 因 此 应 综 合 考 虑 6.4 包 装 贮 存 已 检 验 合 格 的 油 即 可 灌 装, 包 装 容 器 应 洁 净, 油 应 密 封 存 放 于 专 用 仓 库 内 7. 油 的 使 用 7.1 油 的 选 用 原 则 序 号 对 油 的 要 求 推 荐 油 种 类 1 制 品 材 质 对 于 有 色 金 属 制 品 或 含 有 色 金 属 的 组 合 件, 应 选 用 对 多 种 金 属 有 效 的 油 2 制 品 尺 寸 形 状 精 度 小 工 件 精 密 件 可 采 用 粘 度 小 的 软 膜 簿 层 油 (F-111) 大 工 件 可 采 用 粘 度 较 大 的 油 (F-19) 或 硬 膜 油 (F-115) 或 脂 (F-201) 3 使 用 环 境 较 潮 湿 的 沿 海 地 区 应 选 用 油 膜 较 厚 或 抗 盐 雾 较 好 的 油 F-115 F-111A 4 期 短 期 可 选 用 簿 层 或 超 簿 层 油 F-11 F-111, 长 期 限 可 选 用 F-111A F-201 5 包 装 材 料 若 涂 油 后 外 加 气 相 纸 或 PE 膜 或 VCI 膜 包 封, 则 可 选 用 簿 层 或 超 簿 层 油 F-111 或 用 水 基 F-124 6 后 续 工 序 要 求 工 序 间 或 需 清 除 油 膜 后 进 行 下 一 道 工 序 的, 常 用 软 膜 簿 层 或 超 簿 层 油 6

7.2 工 艺 油 工 艺 ( 黑 色 金 属, 建 议 ) 工 件 ( 经 水 加 工 或 油 加 工 ) 工 件 ( 经 干 加 工 或 喷 砂 处 理 ) 水 清 洗 : 根 据 油 污 和 工 件 特 点 选 用 清 洗 方 式 1. 常 温 :Q-38 2. 中 高 温 :Q-32 3. 超 声 波 :Q-108 漂 洗 ( 用 清 水 漂 洗 两 道 ) 水 油 过 渡 A: F-11 油 水 油 过 渡 B: F-11 油 : 根 据 产 品 结 构 特 点 和 用 涂 选 用 油 1.F-111 油 2.F-19 油 室 内 存 放 >1 年 PE 薄 膜 袋 包 封, 大 于 2 年 F-11 油 集 水 区 排 水 阀 排 水 口 油 水 过 渡 槽 示 意 7.3 使 用 油 的 注 意 事 项 图 7.3.1 油 品 质 市 面 上 油 的 种 类 很 多, 根 据 实 际 情 况 选 中 某 种 油 后, 在 投 入 使 用 前, 必 须 对 其 进 行 性 能 指 标 检 验, 然 后 进 行 模 拟 应 用 试 验, 再 决 定 是 否 投 入 应 用! 对 于 有 成 功 应 用 范 例 的, 在 使 用 前 也 须 对 其 7

指 标 进 行 检 验, 确 保 实 现 预 期 的 目 的 7.3.2 工 件 前 的 清 洗 严 格 地 说, 油 只 能 保 证 洁 净 的 金 属 制 品 表 面 在 所 期 望 的 时 间 内 不 发 生 蚀, 若 表 面 有 污 物, 可 能 会 影 响 效 果, 甚 至 会 造 成 严 重 的 蚀! 清 洗 的 目 的 就 是 要 除 去 工 件 在 加 工 过 程 中 残 留 的 加 工 润 滑 残 液 和 其 它 污 物, 确 保 效 果 经 水 基 清 洗 的 工 件, 应 去 除 金 属 表 面 的 水 膜, 可 采 用 脱 水 油 7.3.3 油 槽 维 护 首 次 投 加 油 时, 应 先 彻 底 清 洗 油 槽, 并 用 适 量 所 用 油 洗 涤 内 腔, 然 后 加 入 所 需 量 的 油, 使 用 时 应 避 免 受 污 染, 用 后 及 时 加 盖, 使 用 中 的 自 然 消 耗 应 及 时 补 充 新 油 勿 将 不 同 的 油 混 用! 7.3.4 包 装 材 料 配 套 性 与 油 配 套 使 用 的 包 装 物 在 使 用 前 务 必 作 相 容 性 试 验! 8. 对 新 开 发 油 的 期 望 a) 少 用 或 不 用 有 环 保 嫌 疑 的 添 加, 以 满 足 绿 色 机 械 制 造 业 对 油 脂 的 环 保 要 求 b) 充 分 利 用 添 加 的 正 协 同 作 用 原 理, 降 低 添 加 在 油 脂 中 的 用 量, 使 有 限 的 添 加 得 到 充 分 利 用, 同 时 也 有 利 于 提 高 油 脂 的 品 质 并 降 低 成 本 c) 增 加 或 强 化 现 有 油 脂 的 某 些 功 能, 使 其 成 为 多 功 能 油 脂 如 提 高 油 的 润 滑 功 能, 使 润 滑 合 二 为 一 等 这 样 既 可 降 低 生 产 成 本, 又 有 利 于 低 碳 生 产 8