CN102759580A - 脱水防锈油使用性能的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脱水防锈油使用性能的测试方法，主要解决现有技术存在只能单独评价防锈油的防锈性或者脱水性，不能快速地测试脱水防锈油在含水环境下使用时的实际效果，并且不能同时描述脱水防锈油的脱水性、防锈性和油膜状态的问题。本发明通过采用包括以下步骤a)将金属吸附材质包裹在至少一层滤膜内，得到金属荷包；通过测试吸水后金属荷包的实际脱水时间和脱水量评价待测脱水防锈油的脱水性；b)根据荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积来评价脱水防锈油的防锈性；c)根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径评价脱水防锈油的油膜状况的技术方案较好地解决了该问题，可用于脱水防锈油的配方研究和产品质量检验中。

Description

脱水防锈油使用性能的测试方法

技术领域

本发明涉及一种脱水防锈油使用性能的测试方法。

背景技术

脱水防锈油的主要使用性能包括脱水性、防锈性和油膜状态。

目前国内外常用的评定脱水剂或脱水防锈油脱水性能的试验方法，包括以试片是否生锈作为评定依据的脱水性测试方法、以置换试片水膜直径的大小作为评定依据的脱水性测试方法、脱水时间测量法。以试片是否生锈作为评定依据的脱水性测试方法测试简单，但是该类方法存在两大缺点。缺点之一是试验周期长，通常完成测试需要3个小时以上，因此不能满足产品研究开发和实际生产的需要。缺点之二是该检测方法中试验材料的锈蚀状态不仅仅取决于脱水防锈油的脱水性能，产品本身的防锈性能也会在检测中起到很大干扰作用，也就是说产品的防锈性在一定程度上也会掩盖脱水性能的真实表现，不能做到较全面公正的评价。而且在实际生产中，如果有球墨铸铁类型的材料，由于材料表面的疏松孔隙与毛细管吸水作用，有时候产品的真实脱水性更能决定产品的防锈结果，因此在实际生产中经常会出现实验室检测结果与现场使用脱水效果不对应性的情况。以置换试片水膜直径的大小作为评定基础法简单易行，但是对于控制试样表面的水膜均匀高出1mm的要求很难精确定量，因此该法重复性差，很难做到金属表面脱水的实际模拟效果。脱水时间法重复性较好，但是试验设备及条件复杂，不利于实际生产中的快速检测应用。

为了解决快速测试脱水防锈油的脱水性能的要求，业内也有人采取用棉花球吸水后再浸渍到脱水防锈油中观察防锈油的脱水速度的。该方法直观、快速，对于脱水性相差较大的脱水防锈油产品，有很好的区分度。但是该方法的缺点之一是棉花球的制作和测试过程很难保证球体的松紧程度，而棉花球的松紧程度直接影响到吸水量的多少以及受浮力大小的影响，因此试验误差很大，也较难做到定量检测。缺点之二是该方法的吸水材料是采用棉花球，检测的结果是脱水防锈油置换棉花纤维空隙和棉花纤维表面水分的能力，而不是置换金属表面水分子的能力，与脱水防锈油的实际工况使用状况(金属表面的水置换)不完全一样。

因此，对于脱水防锈油来说，脱水测试一直以来都是行业内的一项难题，目前还没有通用、快速、可靠的脱水测试方法。

评定防锈油防锈性能的测试方法有大气暴晒、百叶箱、室内存储等自然腐蚀法，GB-T2361-1992防锈油脂湿热试验法，JB-T 3206-1999防锈油脂加速凝露腐蚀试验方法，SHT0025-1999防锈油盐水浸渍试验法，SHT 0081-1991(2000年确认)防锈油脂盐雾试验法等室内加速试验法，JB/T10528多极电化学法和200810031529.4软膜防锈油防锈性能多电极测试探头直浸快速测评法等电化学方法。但是这些方法都只能评定防锈油的防锈性能，不宜直接用于脱水防锈油脱水性、防锈性和油膜状态综合使用性能评定。

同样，SHT 0105-1992规定的油膜厚度的测定方法，虽然能够做到定量、重复性好，但是也不能同时用于脱水防锈油脱水性、防锈性和油膜状态综合使用性能评定。

综上所述，现有技术中，虽然有许多防锈性能的测试方法和脱水性试验方法，但是这些测试方法只能单独的评价防锈油的防锈性或者测试脱水性，却不能快速地测试脱水防锈油在含水环境下使用时的实际效果，更没有一种方法可以同时描述脱水防锈油的脱水性、防锈性和油膜状况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术存在只能单独评价脱水防锈油的防锈性或者脱水性，不能快速地测试脱水防锈油在含水环境下使用时的实际效果，并且不能同时描述脱水防锈油的脱水性、防锈性和油膜状况的问题，提供一种新的脱水防锈油使用性能的测试方法。该方法可以快速地测试脱水防锈油在含水环境下使用时的实际效果，并且可以同时描述脱水防锈油的脱水性、防锈性和油膜状况。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种脱水防锈油使用性能的测试方法，包括以下步骤：

a)脱水性测试：将金属吸附材质包裹在至少一层滤膜内，得到金属荷包；将金属荷包在含水介质中充分浸润吸附，然后沥干；将待测脱水防锈油注入带计量装置的脱水槽中；将沥干的金属荷包浸入待测脱水防锈油中，使其悬在脱水槽中；从金属荷包完全浸入待测脱水防锈油的瞬间开始计时，根据脱出第一滴水的时间和单位时间的脱水量评价待测脱水防锈油的脱水性；

b)防锈性测试：将金属荷包从待测脱水防锈油中取出，根据荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积来评价脱水防锈油的防锈性；

c)油膜状况测试：将金属荷包放于滤纸上，根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径评价脱水防锈油的油膜状况。

上述技术方案中，所述金属吸附材质为金属粉末或金属屑中的至少一种；其中金属粉末的粒度优选范围为0.01～1毫米，更优选范围为0.1～1毫米；金属屑的粒度优选范围为1～20毫米，更优选范围为1～10毫米。所述滤膜孔径优选范围为0.01～100毫米，更优选范围为0.01～5毫米。所述含水介质为自来水、去离子水、蒸馏水、优质水、矿泉水、纯净水、矿化水、软化水、脱盐水、纯水、超纯水、地下水、地表水或清洗液中的至少一种。a)步骤中，所述金属荷包在含水介质中的浸润吸附时间为5～300秒，优选范围为30～180秒。所述金属荷包在含水介质中浸润吸附后，沥干时间为1～300秒，优选范围为2～60秒。b)步骤中，将金属荷包从待测脱水防锈油中取出0.1～48小时后，优选1～24小时后，更优选1～4小时后，根据荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积来评价脱水防锈油的防锈性。c)步骤中，将金属荷包放于滤纸上0.1～48小时后，优选1～8小时后，更优选1～4小时后，根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径评价脱水防锈油的油膜状况。所述滤膜选自滤纸、无纺布、纱布或棉布中的至少一种。金属吸附材质与待测脱水防锈油的重量比为1∶20～1∶200，优选范围为1∶50～1∶150。

本发明中，金属吸附材质选自金属粉末或金属屑中的至少一种。金属粉末有较好的空隙空间，具有较好的水膜吸附能力，可较好地模拟金属表面及孔径间的水膜置换效果。而金属屑是金属切削下来的碎屑，有一定的几何外形和大小，金属屑间有疏松的空隙，具有较大的孔容，有较强的吸附能力。金属的材质可以是黑色金属或有色金属；优选方案为选自黑色金属，更优选方案为选自黑色金属中的铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢或工具钢中的至少一种。

本发明中，荷包滤膜起到固定金属吸附材质的作用。滤膜所选用的材质应当保证水、其它含水介质(例如清洗剂)、脱水防锈油都可以通过，并且能将评定油品后的锈蚀结果状况示于其上。根据这个要求，过滤膜选自滤纸、无纺布、纱布或棉布中的至少一种。其中，所述滤纸选自定性或定量快速滤纸、定性或定量中速滤纸、定性或定量慢速滤纸中的至少一种；所述无纺布选自水刺无纺布、热合无纺布、浆粕气流成网无纺布、湿法无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、针刺无纺布或缝编无纺布中的至少一种；所述棉布选自原色棉布(坯布)、色布或色织布中的至少一种

本发明中，可以用测试吊带将金属荷包吊起来，使金属荷包垂直悬在待测脱水防锈油中。所述测试吊带选自棉线、丝线、尼龙线、金属丝、生料带或聚合物中空纤维膜中的至少一种。金属荷包形状为球形、圆锥形、圆台形、椭球形、圆柱形或立体多边形，优选方案为球形、圆锥形、圆台形或椭球形。

本发明中所述含水介质为自来水、去离子水、蒸馏水、优质水、矿泉水、纯净水、矿化水、软化水、脱盐水、纯水、超纯水、地下水、地表水或清洗液中的至少一种。其中，清洗液是指含有阴离子、阳离子、非离子或两性离子表面活性剂的清洗液，浓度是0.01～20重量％。

本发明中，根据脱出第一滴水的时间和单位时间的脱水量评价待测脱水防锈油的脱水性。脱水时间和脱水量的测量可以使用一个下端带有计量管的脱水槽。该脱水槽顶部敞口，由上至下依次包括槽体和计量管，槽体下部收缩，收缩至计量管顶部最小，方便少量水分刻度的读数。使用时，脱水槽内注入一定量的待评定脱水防锈油，然后将吸附了水(或者其他含水介质)的金属荷包垂直缓慢地放入脱水槽中，金属荷包完全浸入待测样品中后，开始计时，并将测试吊带固定在荷包支架的横梁上。脱水时间是指从开始计时起，即从金属荷包完全浸入待测脱水防锈油的瞬间起，至第一滴水滴下落的时间。脱水量的可以通过计量管中的水量读数来体现。通过观察下水的初始时间和计量刻度管中的水量读数及所用时间，能快速地评定待测样品的脱水效果优劣，并且能真实地反映在用脱水防锈油对金属表面的脱水效果，因此试验人员就可以利用该方法快速准确地评定待测样品的脱水效果。

本发明中，将完成脱水性测试后的金属荷包从脱水槽中取出，放置0.1～48小时，观察荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积大小来判断脱水防锈油防锈效果。在解决脱水防锈油脱水性测试的同时还能判断其防锈性能，其中金属荷包从测试槽中取出放置时间优选方案为1～24小时，更优选方案为1～4小时。

本发明还将用过的金属荷包放在滤纸上，通过记录一定时间内金属荷包滤膜在滤纸上的扩散直径来测试脱水防锈油的油膜状况，以此快速判断生产过程中工件的带油量和油膜干燥程度。

本发明方法通过将吸附了含水介质的金属荷包放入待测脱水防锈油中，通过测试金属荷包的脱出第一滴水的时间和单位时间的脱水量，来评价脱水防锈油的脱水性能。金属荷包中的金属空隙能吸收并固定住一部份水，能较好地模拟金属工件的水置换效果。由于脱水防锈油中添加剂的极性基团对金属表面的吸附作用和非极性基团对水分子的排斥作用，从而把水从金属表面置换出来，达到脱水的效果。脱水效果越好，其单位时间内置换出的水量也会越多。采用本发明方法，选择不同的金属吸附材料制作金属荷包，不仅可以简单、快速地定性了解脱水防锈油在各种金属材料表面的水分子置换性能，完成脱水测试过程仅需3～15分钟；并且可以根据脱水量准确、定量地评定脱水防锈油的脱水性能。本发明通过观察荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积大小来判断脱水防锈油防锈效果，在解决脱水防锈油脱水性测试的同时还能判断其防锈性能。本发明还将用过的金属荷包放在滤纸上，通过记录一定时间内金属荷包滤膜在滤纸上的扩散直径来测试脱水防锈油的油膜状况，以此快速判断生产过程中工件的带油量和油膜干燥程度。总之，本发明方法不仅可以简单、快速地定性了解脱水防锈油在各种金属材料表面的水分子置换性能，以及根据脱出的水量，准确、定量地评价脱水防锈油的脱水性能；并且同时可以准确地判断脱水防锈油的实际防锈效果和油膜状况，具有测试时间短、操作方便、测试结果准确的特点，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明方法测试脱水防锈油性能时所用装置的结构示意图。

图1中，1为支架立柱，2为支架底座，3为横梁，4为吊带支架，5为槽体，6为计量管，7为金属吸附材质，8为荷包滤膜，9为测试吊带。

图1中所示装置，包括支架、脱水槽和金属荷包；支架包括立柱1和底座2，立柱1中部设置有横梁3，立柱1顶部设置有吊带支架4；脱水槽顶部敞口，由上至下依次包括槽体5和计量管6，槽体5下部收缩，收缩至计量管6顶部最小，槽体5放置于横梁3上；金属荷包包括金属吸附材质7和荷包滤膜8，金属吸附材质7包裹于荷包滤膜8内；金属荷包上系有测试吊带9，测试吊带9的另一端吊在吊带支架4上。使用时，脱水槽内注入一定量的待评定脱水防锈油，然后将浸润了含水介质的金属荷包垂直缓慢地放入脱水槽中。金属荷包完全浸入待测样品中后，开始计时，并将测试吊带固定在吊带支架上。

下面通过实施例对发明作进一步的阐述。

具体实施方式

【实施例1～2】

将金属吸附材质包裹在滤膜内，得到金属荷包，各金属荷包具体见表1。

将【实施例1】金属荷包在水中充分浸润吸附60秒后，沥干30秒。将市场上不同类型和品牌的待测脱水防锈油A、B、C、D、E和F注入带计量管的脱水槽中。将沥干的金属荷包浸入450克待测脱水防锈油中，使其悬在脱水槽中。从金属荷包完全浸入待测脱水防锈油的瞬间开始计时，记录第一滴水滴下落的时间和计量管中的水量读数，以此评价待测脱水防锈油的脱水性。测试结果见表2。

表1

表2

根据现场工业应用效果，六种脱水防锈油的脱水性能排序如下：C＞D＞E＞F＞B＞A。而采用本发明方法测试脱水防锈油的脱水性能，所得结果为：C＞D＞E＞F＞B＞A，与实际使用的效果一致。可见，本发明方法不仅可以简单、快速地定性了解脱水防锈油的脱水性能，并且可以根据脱水量的多少，准确、定量地评定脱水防锈油的脱水性能。同时，采用本专利方法测试脱水性能的试验结果和现场工业应用效果一一对应。

【实施例3】

将【实施例2】的金属荷包在水中充分浸润吸附90秒后，沥干20秒。将待测油注入带计量管的脱水槽中。将沥干的金属荷包浸入600克待测油中，使其悬在脱水槽中。从金属荷包完全浸入待测油的瞬间开始计时，记录第一滴水滴下落的时间和计量管中的水量读数。测试市场上不同类型和品牌的脱水防锈油A、B、C、D、E、F和G以及一种非脱水防锈油的脱水性能。将金属荷包从待测油中取出，根据荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积来评价脱水防锈油A、B、C、D、E、F和G以及一种非脱水防锈油的防锈性。

将金属荷包放于滤纸上，根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径评价脱水防锈油A、B、C、D、E、F和G以及一种非脱水防锈油的油膜状况。

试验结果见表3。

表3

注：此处的脱水防锈油A、B、C、D、E、F与实施例1中所用的脱水防锈油相同

可见本发明方法可以同时评价防锈油的脱水性能、防锈性能和油膜状态。本发明方法能够简单、快速、定量地测定脱水防锈油的脱水量，根据脱水量的大小，可以很好的区分各种脱水防锈油和非脱水防锈油脱水性能的优劣。本发明方法根据荷包滤膜上的锈蚀印迹面积百分比数值来评价脱水防锈油的防锈性能，试验中选用的金属吸附材质和现场工业应用中金属工件材质相同，当荷包滤膜锈蚀面积百分比≤1％，该脱水防锈油可以满足12个月封存防锈期的防锈要求，当1％＜荷包滤膜锈蚀面积百分比＜10％时，该脱水防锈油可以满足6个月而不能满足12个月封存防锈期的防锈要求，当荷包滤膜锈蚀面积百分比≥10％时，该脱水防锈油不能满足6个月封存防锈期的防锈要求。同时，本专利方法还可以根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径来评价脱水防锈油的油膜状态，当油迹扩散直径≤0.2厘米时，现场工件无带油量，当0.2厘米＜油迹扩散直径≤2厘米时，现场工件带油量较少，当油迹扩散直径＞2厘米时，现场工件带油量较多。因此，本发明方法不仅可以简单、快速、定量的评价脱水防锈油的脱水性能，同时可以快速的评价脱水防锈油的防锈性能和油膜状态。而且，采用本专利方法测试的试验结果和现场工业应用效果有很好的对应性。

【比较例1】

采用石化行标SH/T 0036-90《防锈油水置换性试验法》、棉花球吸水法和本专利方法分别测试脱水防锈油A、B、C、D、E、F和G以及两种非脱水防锈油的脱水性能。试验结果见表4。

表4

注：此处的脱水防锈油A、B、C、D、E、F与实施例1～2中所用的脱水防锈油不同

可见本发明方法可以同时评价防锈油的脱水性能、防锈性能和油膜状态。本发明方法能够简单、快速、定量地测定脱水防锈油的脱水量，根据脱水量的大小，可以很好的区分各种脱水防锈油和非脱水防锈油脱水性能的优劣，根据试验结果，各防锈油脱水性的排序为：脱水防锈油C＞脱水防锈油B＝脱水防锈油G＞脱水防锈油D＞脱水防锈油F＞脱水防锈油A＞脱水防锈油E＞非脱水防锈油A＝非脱水防锈油B。本发明方法根据荷包滤膜上的锈蚀印迹面积百分比数值来评价脱水防锈油的防锈性能，试验中选用的金属吸附材质和现场工业应用中金属工件材质相同，当荷包滤膜锈蚀面积百分比≤1％，该脱水防锈油可以满足12个月封存防锈期的防锈要求，当1％＜荷包滤膜锈蚀面积百分比＜10％时，该脱水防锈油可以满足6个月而不能满足12个月封存防锈期的防锈要求，当荷包滤膜锈蚀面积百分比≥10％时，该脱水防锈油不能满足6个月封存防锈期的防锈要求。同时，本专利方法还可以根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径来评价脱水防锈油的油膜状态，当油迹扩散直径≤0.2厘米时，现场工件无带油量，当0.2厘米＜油迹扩散直径≤2厘米时，现场工件带油量较少，当油迹扩散直径＞2厘米时，现场工件带油量较多。因此，本发明方法不仅可以简单、快速、定量的评价脱水防锈油的脱水性能，同时可以快速的评价脱水防锈油的防锈性能和油膜状态。

而石化行标SH/T 0036-90的测试方法只能根据试片是否生锈作为评定依据给出脱水防锈油是否合格的判断，而不能定量的评价其脱水性能，更不能同时评价脱水防锈油的脱水性、防锈性和油膜状态。从石化行标试验结果看试验所用的脱水防锈油和非脱水防锈油的评定结果都合格，没有优劣之分，这和现场工业使用效果不一致。同样棉花球吸水法测试的结果只能定性评价脱水防锈油的脱水性能，从实验结果来看脱水防锈油A、B、C、D、E和G在脱水测试中有水滴产生，说明这六种脱水防锈油具有一定的脱水性能，其中对于脱水防锈油F，棉花球吸水法测试结果与现场应用效果不一致，说明棉花球法不能准确的反映各脱水防锈油实际的脱水性能。也不能评价其防锈性和油膜状态。综上所述，与石化行标的测试方法和棉花球测试方法相比，本专利方法能够简单、快速、定量的测定脱水防锈油的脱水性能，同时，本专利方法还可以评定脱水防锈油的防锈性和油膜状态，反映脱水防锈油在实际中的使用效果，试验测试结果和现场工业应用效果一致。

Claims (10)

1.一种脱水防锈油使用性能的测试方法，包括以下步骤：

a)脱水性测试：将金属吸附材质包裹在至少一层滤膜内，得到金属荷包；将金属荷包在含水介质中充分浸润吸附，然后沥干；将待测脱水防锈油注入带计量装置的脱水槽中；将沥干的金属荷包浸入待测脱水防锈油中，使其悬在脱水槽中；从金属荷包完全浸入待测脱水防锈油的瞬间开始计时，根据脱出第一滴水的时间和单位时间的脱水量评价待测脱水防锈油的脱水性；

b)防锈性测试：将金属荷包从待测脱水防锈油中取出，根据荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积来评价脱水防锈油的防锈性；

c)油膜状况测试：将金属荷包放于滤纸上，根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径评价脱水防锈油的油膜状况。

2.根据权利要求1所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于所述金属吸附材质为粒度为0.01～1毫米的金属粉末或粒度为1～20毫米的金属屑中的至少一种。

3.根据权利要求2所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于金属粉末的粒度为0.1～1毫米，金属屑的粒度为1～10毫米。

4.根据权利要求1所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于所述滤膜孔径为0.01～100毫米。

5.根据权利要求4所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于滤膜孔径为0.01～5毫米。

6.根据权利要求1所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于所述含水介质为自来水、去离子水、蒸馏水、优质水、矿泉水、纯净水、矿化水、软化水、脱盐水、纯水、超纯水、地下水、地表水或清洗液中的至少一种。

7.根据权利要求1所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于a)步骤中，所述金属荷包在含水介质中的浸润吸附时间为5～300秒；浸润吸附后，沥干时间为1～300秒；b)步骤中，将金属荷包从待测脱水防锈油中取出0.1～48小时后，根据荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积来评价脱水防锈油的防锈性；c)步骤中，将金属荷包放于滤纸上0.1～48小时后，根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径评价脱水防锈油的油膜状况。

8.根据权利要求7所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于a)步骤中，浸润吸附时间为30～180秒，沥干时间为2～60秒；b)步骤中，将金属荷包从待测脱水防锈油中取出1～24小时后，根据荷包滤膜上的锈蚀印迹情况和测量锈蚀印迹面积来评价脱水防锈油的防锈性；c)步骤中，将金属荷包放于滤纸上1～8小时后，根据金属荷包上的残留油膜在滤纸上扩散直径评价脱水防锈油的油膜状况。

9.根据权利要求1所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于滤膜选自滤纸、无纺布、纱布或棉布中的至少一种。

10.根据权利要求1所述脱水防锈油使用性能的测试方法，其特征在于金属吸附材质与待测脱水防锈油的重量比为1∶20～1∶200。

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