CN115786020A

CN115786020A - 一种高性能软质膜防锈油

Info

Publication number: CN115786020A
Application number: CN202211470694.6A
Authority: CN
Inventors: 李涛; 张世伟
Original assignee: Shanghai Synnex Lubrication Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Synnex Lubrication Technology Co ltd
Priority date: 2022-11-23
Filing date: 2022-11-23
Publication date: 2023-03-14

Abstract

本发明公开了一种高性能软质膜防锈油，包括以下质量百分比的成分：矿物基础油80～96％，磺酸盐4～16％，表面活性剂0.4～1.6％，脂肪酸0.1～2.5％，脂肪醇0.1～6％，成膜助剂0.2～6％，抗氧化剂0.1～1％；本发明防锈油通过利用防锈添加剂、表面活性剂和空气中的水分之间的交互作用特性来构建较为牢固的软质膜，进而实现提高防锈性能的目的。

Description

一种高性能软质膜防锈油

技术领域

本发明涉及一种高性能软质膜防锈油。

背景技术

在各种机械零部件的制造领域，广泛使用各类防锈介质保护金属在工序间流转、仓库存储和运输等环节不被腐蚀介质侵蚀，避免由于生锈、腐蚀造成零部件使用价值降低或者返工甚至报废。

防锈介质包括防锈油、防锈脂、防锈油膏、水性防锈剂等类别的产品。其中，防锈油是市场消费量最多的一类产品。

防锈油按照载体性质可分为以溶剂油为载体的溶剂型防锈油、以矿物油为载体的油型防锈油。

溶剂型防锈油粘度较低，在工件表面的溶剂载体可迅速挥发，油膜较薄，防锈性能好，但其缺点是闪点较低、挥发性有机物(VOCs) 含量高。

油型防锈油在工件表面附着量较大，防锈性能好，具有一定的润滑性能，油膜较防锈脂等产品更易清洗去除，且闪点较高，安全特性好，几乎无VOCs，但其缺点是油感明显、持续滴落污染现象较为突出；此外，油型防锈油要获得均一、稳定、牢固的油膜是金属部件防锈成功的关键，其重要影响因素是油品的粘度，粘度越高，带油量越大、油膜越厚，但过高的粘度会带来使用上的不便以及环境风险，因此其运动粘度(40℃)通常为7～40cSt，尤其以10～20cSt居多。当金属工件浸没或喷涂防锈油后，随着附着在工件表面油品的滴落、流动，油膜会越来越薄(尤其是工件立面和斜面)，直至形成微米级的薄层油膜吸附在工件表面。由于油膜变薄，油型防锈油的防锈保护功能变差，尤其在高湿度、高盐度的储存环境中更易失效导致锈蚀，从而带来了较大风险。

通常，解决油型防锈油的油膜变薄后带来的风险，主要从防锈添加剂方面入手，例如增大防锈添加剂在油品中的总加入比例、采用防锈添加剂复配技术、引入新型防锈添加剂、加大树脂等成膜类添加剂等，如专利CN200810012720.4、CN201410544836.8、CN201410171126.5 公开的油基性触变防锈油则通过往产品中加入触变剂形成非牛顿流体薄膜，进而提高油品附着量。上述手段都有助于提高油膜的防锈性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能软质膜防锈油，其通过自身防锈添加剂、表面活性剂体系和空气中的水分之间的交互作用，使工件表面的防锈油附着层主动构建半固态、软质膜，进而实现提高防锈性能的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种高性能软质膜防锈油，包括以下成分：矿物基础油、磺酸盐、表面活性剂、脂肪酸、脂肪醇、成膜助剂、抗氧化剂。

具体的，所述矿物基础油为石蜡基基础油(加氢或不加氢)和/ 或环烷基基础油(加氢或不加氢)。其中，石蜡基基础油的运动粘度 (40℃)为4.8～115mm2/s，环烷基础油的运动粘度(40℃)为 7～120mm2/s。基础油可单独使用上述基础油中的一种，或多种基础油复配使用，矿物基础油在本发明中的比例为80～96％。

具体的，所述磺磺酸盐为石油磺酸钡(T701)、石油磺酸钠(T702)、石油磺酸钙(T101、T102、T103)、二壬基萘磺酸钡(T705)、中性二壬基萘磺酸钡(T705A)、重烷基苯磺酸钡中的一种、两种或两种以上，磺酸盐在本发明中的添加比例为4～16％。

具体的，所述表面活性剂为Hypermer A70、Hypermer B246、 Hypermer B261[Hypermer系列产品均为禾大化学品(上海)有限公司商品牌号]，或选用Emulsogen 5781[科莱恩化工(中国)有限公司商品]，表面活性剂在本发明中的添加比例为0.4～1.6％；通常，上述表面活性剂即可单独加入配方，也可选用两种或两种以上复配使用。

具体的，所述脂肪酸为十二烯基丁二酸(T746)或十二烯基丁二酸半酯，在本发明中添加比例为磺酸盐总量的8～16％，在本发明中添加比例为0.1～2.5％。

具体的，所述脂肪醇为ISALCHEM 145[沙索(中国)化学有限公司商品]，在本发明中添加比例为0.1～6％。

具体的，所述成膜助剂为氧化石蜡酯；成膜助剂在本发明中的添加比例为0.2～6％。

具体的，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)，N- 苯基-α-萘胺，苯并三氮唑。抗氧化剂可单独使用其中一种或两种复配，其总量在本发明中的添加比例为0.1～1％。

本发明在对添加剂进行优选的基础上，其制备工艺流程为：(1) 在清洁的反应釜内加入基础油，并将其加热到40～60℃；(2)投入抗氧化剂，保持搅拌20～40min，至溶解完全；(3)加入成膜剂，保持搅拌20～40min，至溶解完全；(4)依次加入磺酸盐、表面活性剂、脂肪酸、脂肪醇，保持温度为40～60℃，保持搅拌30～40min，即得成品。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种高性能软质膜防锈油，其通过自身防锈添加剂、表面活性剂体系和空气中的水分之间的交互作用，使工件表面的防锈油附着层主动构建半固态、软质膜，进而实现提高防锈性能的目的。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的技术原理介绍如下：

本发明由矿物基础油、磺酸盐、表面活性剂、脂肪酸、脂肪醇、成膜助剂、抗氧化剂组成。其中，石油磺酸盐、表面活性剂和成膜助剂是实现本发明特征的核心功能组分。

磺酸盐是应用广泛的防锈助剂，按原料来源分石油磺酸盐和合成磺酸盐。工业中通常采用磺化石油馏分的办法制备石油磺酸，一般用相对分子量400以上的石油磺酸为原料制备Na、Ca、Ba、Mg等金属盐或铵盐，其分子结构如下所示(式中M为金属Na、Ca、Ba、Zn、Mg等， n＝1或2)：

从磺酸盐的分子结构来看，其有一定的表面活性，从而可定向吸附在金属表面，且具有良好的分散和增溶性能，在油品中形成油溶性防锈剂分子、空载荷胶束、载荷胶束三者的动态平衡分布。

二壬基萘磺酸盐具有与石油磺酸盐相似的特性。

表面活性剂应用于防锈油中时，主要选取油溶性良好的品种，其表面活性和胶束特性可产生助溶、分散等效果。此外，当防锈油膜吸附微量水分后，表面活性剂分子与石油磺酸盐等物质在油膜中可起到高效的油水两相调控作用。为了实现这一目的，表面活性剂的分子结构、在本发明中的比例、与其他添加剂的协同效应是需要重点关注的方面，通过优化配方，使防锈油膜实现对微量水进行增溶、对过多的水进行剥离的效果。

成膜助剂是一类分子量较高的石蜡类及其衍生物、改性物等，在油品中容易发生交联效应，故对于本发明目的的实现非常关键。

当含有上述添加剂的防锈油施加在金属零部件表面后，首先会自然滴落掉多余的油品，仅在工件表面留下一层较薄的油膜。如果是普通的防锈油品，这部分留存油膜会在零件的后期存储、运输过程中受到重力作用、移动时震动作用等因素的影响逐渐往工件底部聚集成大油滴进而滴落。本发明的薄油膜吸附空气中微量水分后，磺酸盐类物质和表面活性剂可将水分增溶在胶束内部，湿度越大的环境下，油膜吸附的水分越多，进而有利于形成凝胶结构，显著降低薄油膜的流动性。大分子的成膜助剂有助于快速形成低流动性的、半固体的、软质的油膜；

进入油膜的水分，由于被增溶在胶束内部，且金属表面被防锈添加剂分子吸附层覆盖，故不会造成防锈风险。用户现场的大型储油槽由于储油量大、液面面积相对较小，并不会显著受到吸附水分的影响。避免水的混入、使用密闭容器储存、采用喷涂方式涂覆防锈油则可尽量减轻空气湿度对油品指标的影响。

为了验证本发明的效果，可通过测量在不同空气湿度温度条件下，金属试片表面油膜的平均厚度(单位：μm)来评价油膜的附着特性，试验方法见《防锈油》(SH/T 0692-2000)。本发明的防锈油应具有的其他特性，如运动粘度、闪点、防锈性能等在本发明中不予明示。

实施例1

实施例1的在室温条件下、不同空气湿度时的试片表面油膜厚度见下表所示，可见本发明显著增加了油品的附着量和油膜厚度，在同等条件下可获得更好的防锈性能。

注：参比油品为市售普通防锈油。

实施例2

原材料	比例(wt％)
		石蜡基基础油(40℃运动粘度10.6mm<sup>2</sup>/s)	23.3
石蜡基基础油(40℃运动粘度32mm<sup>2</sup>/s)	30
		环烷基基础油(40℃运动粘度102mm<sup>2</sup>/s)	27
石油磺酸钡	8
		中性二壬基萘磺酸钡	4
石油磺酸钙	3.5
		十二烯基丁二酸	0.5
十二烯基丁二酸半酯	0.5
		氧化石蜡酯	2
Emulsogen5781	0.45
		ISALCHEM145	0.5
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚	0.15
		N-苯基-α-萘胺	0.1
总计	100

实施例2的在室温条件下、不同空气湿度时的试片表面油膜厚度见下表所示，可见本发明显著增加了油品的附着量和油膜厚度，在同等条件下可获得更好的防锈性能。

注：参比油品为市售普通防锈油。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种高性能软质膜防锈油，其特征在于，包括以下质量百分比的成分：

2.根据权利要求1所述的一种高性能软质膜防锈油，其特征在于，所述矿物基础油为石蜡基基础油(加氢或不加氢)和/或环烷基基础油(加氢或不加氢)。

3.根据权利要求1所述的一种高性能软质膜防锈油，其特征在于，所述磺酸盐为石油磺酸钡(T701)、石油磺酸钠(T702)、石油磺酸钙(T101、T102、T103)、二壬基萘磺酸钡(T705)、中性二壬基萘磺酸钡(T705A)、重烷基苯磺酸钡的一种、两种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的一种高性能软质膜防锈油，其特征在于，所述表面活性剂为为Hypermer A70、Hypermer B246、Hypermer B261、Emulsogen 5781中的一种、两种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的一种高性能软质膜防锈油，其特征在于，所述脂肪酸为十二烯基丁二酸(T746)或十二烯基丁二酸半酯中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的一种高性能软质膜防锈油，其特征在于，所述脂肪醇为ISALCHEM 145。

7.根据权利要求1所述的一种高性能软质膜防锈油，其特征在于，所述成膜助剂为氧化石蜡酯。

8.根据权利要求1所述的一种高性能软质膜防锈油，其特征在于，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)，N-苯基-α-萘胺，苯并三氮唑中的一种、两种或两种以上。