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铸铁件工序间水溶性防锈剂FY-1的研究

方云  
【摘要】:工序间防锈是金属及其合金材料加工成各种机械零部件过程中的重要环节,其防锈剂(油)是工件防锈所不可或缺的材料。本文针对铸铁件的加工工序间防锈,进行了水溶性防锈剂的开发与研究。该防锈剂的设计、合成及性能测试等均牵涉到表面与胶体化学、金属腐蚀与防护等理论与技术。 首先,本文要解决的第一个问题就是如何得到具有优良防锈性能的水溶性乳状液,从而克服传统防锈油脂带来的不易清洗、污染环境、易燃等问题; 其次就是如何提高水溶性乳状防锈剂稳定性的问题。为此本文围绕上述目标进行了系列试验,其主要结果如下: 通过对乳化剂、基础油、缓蚀剂的筛选实验,确定了防锈剂基液成分。在乳化剂筛选过程中发现非离子表面活性剂TX-4 和阴离子表面活性剂油酸三乙醇胺能够很好地将油、水二相混合,使之形成乳白色较稳定乳状液体系。同时从众多基础油中选择了一种低粘度的植物油A 作为防锈成膜物质。 自行合成了两种有强极性基团的缓蚀剂脂肪酸盐和脂肪酸酯,并用红外光谱和核磁共振对合成产物进行了分析。通过防锈剂的防锈性能试验,发现磺酸盐与合成的脂肪酸盐和脂肪酸酯类缓蚀剂具有很好的协同作用效果。通过正交试验结果的数据分析,得到三种缓蚀剂的最佳用量。 为确定防锈剂配制时的工艺条件,研究了温度、乳化剂种类和浓度、油水体积比、搅拌速率、搅拌时间等参数对乳状液稳定性的影响规律,得出了最佳的制备条件。 最后,参照SH-0365-92 标准,对研制的FY-1 防锈剂进行了各项性能的测定,其各项性能指标达到甚至超过石油部标准。 水溶性乳状防锈剂具有良好防锈性,能够取代一般的工序间中短期防锈油脂,具有节约能源、保护环境、减少工序和提高产品质量的效果。此外它还具有良好的稳定性,在室温条件下可保存一个半月不分层、不变质、预计在密闭条件下可保存一年以上,具有相当好的理化稳定性,具有较好的应用前景。


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