CN102071088A - 一种防锈油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防锈油，包括以下重量百分比的成分：基础油75％～87.5％；复合酯1％～3％，通过包含多元醇和二元羧酸的原料反应得到；石油磺酸钡4％～10％，二壬基磺酸钡2％～6％，十二烯基丁二酸0.5％～1.5％，苯并三氮唑0.3％～0.8％，邻苯甲酸二正丁酯3％～6％。本发明提供的防锈油同时具有油膜型防锈油与软膜型防锈油的优点，防锈时间长，涂装该防锈油的工件在使用前无需清洗，即可直接投入使用，无需添加额外的润滑添加剂，可用于金属工件的长期封存防锈，如发动机、齿轮箱、泵的内部的表面防锈。

Description

一种防锈油及其制备方法

技术领域

本发明金属材料的防锈领域，具体涉及一种防锈油及其制备方法。

背景技术

目前，每年因腐蚀、锈蚀损失的钢铁约为世界每年钢铁产量的10％～20％，造成了大量资源的浪费。在金属加工后的封存期间，使用防锈油对金属进行短期防锈可以有效地抑制金属的腐蚀和锈蚀。防锈油可以成膜状态分为油膜型，软膜型，硬膜型。

硬膜型防锈油成膜坚硬，用于工件长期防锈，较难除去。其中，油膜型与软膜型的防锈油约占防锈油的总消耗量的93％，是市场主流产品。

油膜型防锈油一般为基础油与防锈剂组合而成，其防锈期一般较短，为了获得较长的防锈期需要加大油溶性防锈剂的用量，一般可达30％，用于发动机、齿轮箱、泵的内部的表面防锈，涂装该防锈油的设备在使用前无需清洗。软膜型防锈油由溶剂油、成膜剂与防锈剂组成，防锈期较长，成膜剂一般为石蜡、石油脂、或是羊毛脂镁皂，成膜剂所起的作用是隔绝空气与水分，减少防锈剂的用量，但是涂装软膜型防锈油的金属工件需要清除掉防锈油后才能使用，以防止成膜剂干扰工件的组装与润滑。

可见油膜型防锈剂与软膜型防锈油由于成分的不同，使用的对象和范围不同，但都存在不足，给用户选用油品和使用带来很大不便。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种防锈油，同时具有油膜型防锈油与软膜型防锈油的优点，防锈时间长，涂装该防锈油的工件在使用前无需清洗，即可直接投入使用。本发明还提供一种该防锈油的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种防锈油，包括以下重量百分比的成分：

基础油：    75％～87.5％；

复合酯：    1％～3％，通过包含多元醇和二元羧酸的原料反应得到；

石油磺酸钡：      4％～10％

二壬基磺酸钡：    2％～6％

十二烯基丁二酸：  0.5％～1.5％

苯并三氮唑：      0.3％～0.8％

邻苯甲酸二正丁酯：3％～6％。

作为优选，所述基础油为开口闪点低于120℃的矿物油、聚α烯烃或溶剂油中的一种或它们的组合物。

作为优选，所述复合酯的40℃运动黏度为1000mm²/s～50000mm²/s。

作为优选，所述多元醇和二元羧酸的质量比为3～5∶2～6。

作为优选，所述原料还包括一元羧酸或一元醇，或还同时包括一元羧酸和一元醇。

作为优选，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇酯、双季戊四醇酯中的一种或几种。

作为优选，所述二元羧酸为草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸中的一种或几种。

作为优选，所述一元羧酸为新庚酸、新辛酸、新壬酸、异壬酸、新癸酸中的一种或几种。

作为优选，所述一元醇为己醇、辛醇、癸醇、月桂醇中的一种或几种。

作为优选，所述原料还包括一元羧酸时，多元醇、二元羧酸和一元羧酸的质量比为3～5∶2～6∶1～4。

作为优选，所述原料还包括一元醇时，多元醇、二元羧酸和一元醇的质量比为3～5∶2～6∶1～3。

作为优选所述原料还同时包括一元羧酸和一元醇时，多元醇、二元羧酸、一元羧酸和一元醇的质量比为3～5∶2～6∶1～3∶1～2。

一种防锈油的制备方法，包括以下步骤：

a)将包含多元醇和二元羧酸的原料混合反应生成复合酯；

b)将基础油升温至60℃～80℃，依次加入石油磺酸钡、二壬基磺酸钡、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑和邻苯甲酸二正丁酯，再加入制备好的复合酯，搅拌至物料完全溶解后过滤；

各成分的重量百分比为：基础油75％～87.5％，复合酯1％～3％，石油磺酸钡4％～10％，二壬基磺酸钡2％～6％，十二烯基丁二酸0.5％～1.5％，苯并三氮唑0.3％～0.8％，邻苯甲酸二正丁酯3％～6％。

本发明提供的防锈油的成分包括基础油、复合酯和防锈添加剂，同时具有油膜型防锈油与软膜型防锈油的优点，防锈时间长，涂装该防锈油的工件在使用前无需清洗，即可直接投入使用，无需添加额外的润滑添加剂，可用于金属工件的长期封存防锈，如发动机、齿轮箱、泵的内部的表面防锈。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供一种防锈剂，包括基础油、成膜剂和防锈添加剂。基础油是防锈添加剂和成膜剂的载体，防锈添加剂和成膜剂在基础油中均匀分散。当防锈油涂覆在工件外表面或设备的内外表面时，由于有基础油的存在，防锈油可以在工件表面自由流动，从而完全覆盖金属表面，当防锈油中基础油挥发后，可以使防锈油中的成膜剂与防锈添加剂浓缩，形成透明致密的防锈膜。本发明中基础油选用开口闪点低于120℃的矿物油、聚α烯烃或溶剂油中的一种或它们的组合物，其在防锈油中的重量百分比含量为75％～87.5％。

本发明中成膜剂采用复合酯，复合酯通过包含多元醇和二元羧酸的原料反应得到，在防锈油中的重量百分比含量为1％～3％。优选使用40℃运动黏度为1000mm²/s～50000mm²/s的复合酯，多元醇和二元羧酸的质量比为3～5∶2～6。

生成复合酯的反应物还包括其它的组合：多元醇、二元羧酸和一元羧酸，质量比优选为3～5∶2～6∶1～4；多元醇、二元羧酸和一元醇，质量比优选为3～5∶2～6∶1～3；多元醇、二元羧酸、一元羧酸和一元醇，质量比优选为3～5∶2～6∶1～3∶1～2。

多元醇可为新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇酯、双季戊四醇酯中的一种或几种。

二元羧酸为草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸中的一种或几种。

一元羧酸为新庚酸、新辛酸、新壬酸、异壬酸、新癸酸中的一种或几种。

一元醇为己醇、辛醇、癸醇、月桂醇中的一种或几种。

防锈剂主要是一些极性分子，该极性分子可以在金属表面产生定向吸附，抑制金属表面的活性中心原子产生的化学腐蚀或是电化学腐蚀。本发明采用占防锈油重量百分比为4％～10％的石油磺酸钡，2％～6％的二壬基磺酸钡、0.5％～1.5％的十二烯基丁二酸、0.3％～0.8％的苯并三氮唑和3％～6％的邻苯甲酸二正丁酯的组合物作为防锈剂。

本发明还提供一种防锈油的制备方法，包括以下步骤：

a)将包含多元醇和二元羧酸的原料混合反应生成复合酯；

b)将基础油升温至60℃～80℃，依次加入石油磺酸钡、二壬基磺酸钡、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑和邻苯甲酸二正丁酯，再加入制备好的复合酯，搅拌至物料完全溶解后过滤；

实施例1：

将815kg溶剂油加入釜中，升温至60℃，依次加入石油磺酸钡100kg，二壬基磺酸钡30kg，十二烯基丁二酸5kg，苯并三氮唑4.5kg，邻苯二甲酸二正丁酯45.5kg，10kg复合酯，复合酯为质量比为4∶5∶3的双季戊四醇酯、己二酸和新癸酸反应得到，搅拌两个小时，待物料溶解完全后过滤，得到产品。

实施例2：

将845kg聚α烯烃合成油加入釜中，升温至70℃，依次加入石油磺酸钡40kg，二壬基磺酸钡20kg，十二烯基丁二酸15kg，苯并三氮唑4.5kg，邻苯二甲酸二正丁酯45.5kg，30kg复合酯，复合酯为质量比为3∶4∶2的三羟甲基丁烷、戊二酸和癸醇反应得到，搅拌两个小时，待物料溶解完全后过滤，得到产品。

对比例1：

将805kg溶剂油加入釜中，升温至80℃，依次加入石油磺酸钡100kg，二壬基磺酸钡30kg，十二烯基丁二酸5kg，苯并三氮唑4.5kg，邻苯二甲酸二正丁酯45.5kg，羊毛脂镁皂10kg，搅拌两个小时，待物料溶解完全后过滤，得到的产品为软膜型防锈油。

对比例2：

将815kg 25#变压油加入釜中，升温至80℃，依次加入石油磺酸钡100kg，二壬基磺酸钡30kg，十二烯基丁二酸5kg，苯并三氮唑4.5kg，邻苯二甲酸二丁酯45.5kg搅拌两个小时，待物料溶解完全后过滤，得到油膜型防锈油。

对实施例1、2和对比例1、2分别进行性能测试，性能对比结果如表1所示：

表1实施例与对比例所制备的油品的性能对比

试验项目	实施例1	实施例2	对比例1	对比例2
					油品外观	清澈透明	清澈透明	清澈透明	清澈透明
油基稳定性	稳定	稳定	稳定	稳定
					腐蚀试验	合格	合格	合格	合格
湿热试验	45天	35天	30天	14天
					盐水浸渍实验	合格	合格	合格	合格

由测试结果可以看到，本发明制备的防锈油的防锈时间较长，与用羊毛脂镁皂作为成膜剂配制的软膜型防锈油性能一致。

分别将上述实施例与对比例制成的防锈油进行防锈实验，实验采用GB/T 12583规定的GCr15钢球，公称直径12.7mm。将钢球用石油醚洗涤后用热风吹干，分别浸入上述实施例与对比例制成的防锈油，取出后于室内常温放置三个月，观察其表面状态，然后在没有脱除防锈油的条件下，直接加入国标的75N基础油按GB/T 12583测定其最大无卡咬负荷，来模拟工件是否能在没有清除防锈油的条件下直接安装使用，同时采用未涂装防锈油的裸钢球作对比实验，实验结果如表2所示：

表2实施例与对比例的防锈实验

由上表结果可以看出，在用于表征工件抗擦伤能力的最大无卡咬负荷测试中，裸钢球表面无任何防锈油膜时，基础油75N的最大无卡咬负荷为22kgf；当钢球表面涂对比例2的防锈油即油膜型防锈油时，基础油75N的最大无卡咬负荷为24kgf，与无油膜的钢球所表现得性能一致；当钢球表面涂对比例1的防锈油即软膜型防锈油时，在油膜没有脱除的情况下，基础油75N的最大无卡咬负荷迅速下降为为16kgf，这说明钢球表面的防锈油软膜表结皮影响了工件的润滑，使用前必须脱除；在钢球使用本发明实施例1和2的防锈油后，在未脱除油膜时，基础油75N的最大无卡咬负荷分别为40kgf和54kgf，相比钢球表面无任何防锈油膜时抗擦伤能力大大提高，所以工件在组装时不用清除油膜时可以直接使用。

综上，本发明提供的防锈油防锈时间长，且涂于工件后，工件不需要清除油膜即可以直接使用，该防锈油同时具有油膜型防锈油与软膜型防锈油的优点，可用于金属工件的长期封存防锈。

以上对本发明所提供的一种防锈油油及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种防锈油，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：

基础油：          75％～87.5％；

复合酯：          1％～3％，通过包含多元醇和二元羧酸的原料反应得到；

石油磺酸钡：      4％～10％

二壬基磺酸钡：    2％～6％

十二烯基丁二酸：  0.5％～1.5％

苯并三氮唑：      0.3％～0.8％

邻苯甲酸二正丁酯：3％～6％。

2.根据权利要求1所述的防锈油，其特征在于，所述基础油为开口闪点低于120℃的矿物油、聚α烯烃或溶剂油中的一种或它们的组合物。

3.根据权利要求1所述的防锈油，其特征在于，所述复合酯的40℃运动黏度为1000mm²/s～50000mm²/s。

4.根据权利要求1或3所述的热处理油，其特征在于，所述多元醇和二元羧酸的质量比为3～5∶2～6。

5.根据权利要求1或3所述的热处理油，其特征在于，所述原料还包括一元羧酸或一元醇，或还同时包括一元羧酸和一元醇。

6.根据权利要求5所述的热处理油，其特征在于，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇酯、双季戊四醇酯中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的热处理油，其特征在于，所述二元羧酸为草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的热处理油，其特征在于，所述一元羧酸为新庚酸、新辛酸、新壬酸、异壬酸、新癸酸中的一种或几种。

9.根据权利要求5所述的热处理油，其特征在于，所述一元醇为己醇、辛醇、癸醇、月桂醇中的一种或几种。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的热处理油，其特征在于，所述原料还包括一元羧酸时，多元醇、二元羧酸和一元羧酸的质量比为3～5∶2～6∶1～4。

11.根据权利要求6、7或9所述的热处理油，其特征在于，所述原料还包括一元醇时，多元醇、二元羧酸和一元醇的质量比为3～5∶2～6∶1～3。

12.根据权利要求6至9中任一项所述的热处理油，其特征在于，所述原料还同时包括一元羧酸和一元醇时，多元醇、二元羧酸、一元羧酸和一元醇的质量比为3～5∶2～6∶1～3∶1～2。

13.一种防锈油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将包含多元醇和二元羧酸的原料混合反应生成复合酯；

b)将基础油升温至60℃～80℃，依次加入石油磺酸钡、二壬基磺酸钡、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑和邻苯甲酸二正丁酯，再加入制备好的复合酯，搅拌至物料完全溶解后过滤；

各成分的重量百分比为：基础油75％～87.5％，复合酯1％～3％，石油磺酸钡4％～10％，二壬基磺酸钡2％～6％，十二烯基丁二酸0.5％～1.5％，苯并三氮唑0.3％～0.8％，邻苯甲酸二正丁酯3％～6％。