气相缓蚀剂PPT

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各种化合物对钢铁的保护能力
由试验结果可见，一些有机化合物浸涂过的纸对金属有一定的防锈作用， 这就是气相缓蚀剂对金属的防护
气相缓蚀剂的蒸汽压
气相缓蚀剂挥发成气体的难易程度可以其蒸汽压表示。气相缓蚀剂的蒸汽压 决定了防锈作用的诱导期、持久性和有效作用半径。
气相缓蚀剂的蒸汽压越高，表示他挥发越快，这样到达金属表面的缓蚀剂可 较快到达足够的蒸汽浓度而使金属得到保护。如果蒸汽压太低，即缓蚀剂挥发过 慢，诱导期太长，有可能使金属表面还未达到足够的缓蚀剂浓度之前，腐蚀因素 先 起作用而使金属锈蚀。
气相缓蚀剂
01 气相缓蚀剂的使用特点
02 常用的气相缓蚀剂
目 录
03 气相防锈材料
04 研究与进展
Part1 气相缓蚀剂的使用特点
气相缓蚀剂对金属防锈性能
各种气相缓蚀剂对金属防护性能， 通过许多试验对其进行了评价。具有腐 蚀能力的气体有酸性的二氧化碳、二氧 化硫、硫化氢，也有碱性的氨气和盐分， 金属有钢铁，也有非铁金属，如以各种 化合物浸涂的纸作为气相防锈材料，在 65.5℃水蒸气中对钢片作了168h试验， 可得到下所列出的结果。
碳酸环已胺
通过腐蚀试验，CHC对 铝、钢上镀铬、黄铜上 锡焊、钢上镀锌、锡均 有保护作用。对镉略有 保护，对黄铜上镀铬无 影响，但对铜、黄铜有 侵蚀作用。

对有色金属有良好缓蚀性 能的气相缓蚀剂。棕红色 液体铬酸叔丁酯的蒸气压 使锌钝化，此时锌的抗蚀 性大于在铬酸溶液中钝化 的结果。它可用以保护锌 和钢，还能对一些合金进 行保护，铬酸叔丁酯遇水 分解。
多载体应用式气相缓蚀剂
⑤气相合成：将制造气相缓蚀剂的 原料，在需要保护的环境中，按气相 合成的原理制成气相缓蚀剂气氛。此 法适用于制品内腔金属壁的防锈;
⑥气相防锈：适用于机加工过程中， 工序间投泡或喷淋防锈;
⑦气相防锈油法：适用于齿轮箱和 内燃机气缸等防锈;
⑧纸(布)载体法：这是国内外使用 普遍的一种形式;
其它气相防锈材料
将气相缓蚀剂吸收到泡沫 塑料中，将泡沫塑料粘贴 到设备内侧面防锈；用吸 湿材料做载体，例如沸石， 它能在缓蚀剂被吸收后很 快被释放。
Part4 研究与进展
多效能通用气相缓蚀剂
气相缓蚀剂在近二十年里，主要用 于钢铁类金属制品的保护。但对非铁金 属则有不同程度的腐蚀或不相容。对黑 色金属和有色金属同时具有缓蚀作用的 多效能气相缓蚀剂的研究和应用，一直 是气相缓蚀剂的重点发展方向。
在使用之前应详细了 解气相缓蚀剂的性能 和带包装的金属材料
气相防锈粉末、片剂
气相缓蚀剂以粉末或结晶状直接使用。用容器盛装后放入包装或装在透气布、纸 内悬挂在金属附近，对于某些金属表面（非工作面），也可直接撒在表面。
蒸气压高的可放稍远处， 蒸气压低的只能放在近处。
对于锅炉、热交换器的管 子防锈，只能将耐久性好 的缓蚀剂粉末与诱导期短 的缓蚀剂粉末联合使用， 喷吹后两端密封。
但是，过高的蒸汽压会使缓蚀剂消耗过快而不能长期保留防锈条件。因此， 选择适当蒸汽压的气相缓蚀剂是其应用中的一个重要问题。一般认为，常温下蒸 汽压为0.133~0.013Pa的缓蚀剂使用较为合适。由于完全密封不易实现，通常总 是希望使用低蒸汽压的缓蚀剂。
一些气相缓蚀剂在常温下蒸汽（133.32pa)
可以看出，各种化合物因其相对分子质量和结构不同而有 差别较大的蒸汽压。相对分子质量小的化合物蒸汽压较高，离 子化合物蒸汽压较低，而分子内化学键共价性越高，蒸汽压越 高；原子极性键增加，蒸汽压下降，但仍能适合于应用。如将 环己胺和碳酸环己胺共用，可使诱导期缩短，可以长期防锈。 化合物的蒸汽压随温度的升高而上升。为了缩短低蒸汽压气相 缓蚀剂的诱导期，可以用气相防锈材料作防锈包装后稍稍加热， 可稍提高其挥发速度。
气相缓蚀剂溶解度
气相缓蚀剂有时以溶液形式使用，在制造和加工过程也需要各种溶剂。几种 常见的气相缓蚀剂在各种溶剂中的溶解度如表所示：
气相缓蚀剂的成分特点
气相缓蚀剂中应含有在湿气作用时能离解出一个或几个保 护性基团的成分。对刚有效的基团有： 对铜和锌有效的基团： 对铝和镁有效的基团：
气相缓蚀剂的吸附和其他性能
国外报道的高效低毒和高稳定性 的钢铁用气相缓蚀剂多为眯唑类化合 物。日本报道了对多种金属有良好防 锈效能的通用型气相缓蚀剂。 国内许 多高等院校和科研院所，近年来也都 在致力于高效低毒气相缓蚀剂的研究。 研究和开发低聚型缓蚀剂是高效低毒 气相缓蚀剂的发展方向。
混合型多组分气相缓蚀剂
选择气相缓蚀剂必须有两个最基本的条件，即在其成分中应含有 一个或几个缓蚀基团，再就是具有适当的蒸气压。这就需要将不同燕 气压的两种或几种缓蚀剂混合使用。两者混合使用取长补短，既能持 续长效防锈，又能缩短缓蚀剂达到平衡的时间。对多种金属组合件的 防锈也主要是选择混合型气相缓蚀剂。此时选择的混合型气相缓蚀剂， 应具有接近的蒸气压，否则将会由于某-组分挥发过早而导致其不相适 应的金属锈蚀。因此，必须有相近的挥发程度，以便在接近的时间内 發两种气相缓蚀剂分别优先吸附在金属表面。较好地协同增效、避免 不良影响。
DICHAN除于纸上作内包 装时，对Fe金属防护期 较长;DICHAN对铁有较 好的缓蚀作用。但 DICHAN对黄铜、钢上镀 锌、镁的侵蚀较大，对 铅和钢上镀锡也有一定 的侵蚀，对铝有一定保 护作用。
气相缓蚀剂的典型代 表。从20世纪40年代 开始应用至今。白色 晶状物，熔点178~ 180C，溶于水，水溶 液近中性，在醇类中 溶解度较大。
气相防锈剂应具有吸附性。气相防锈剂的作用效力，在相当程度上取决于它的吸 附能力和它与金属表面的结合稳定性。此外，还要求气相防锈剂有良好的化学稳定性， 不受光和热的影响。
Part2 常用的气相缓蚀剂
1
2
3
4
亚硝酸二环 己胺
碳酸环已胺
铬酸叔丁酯
苯并兰唑
硝酸二环己胺
气相缓蚀剂的典型代表。 从20世纪40年代开始应 用至今。白色晶状物， 熔点178~ 180C，溶于水， 水溶液近中性，在醇类 中溶解度较大。
铬酸叔丁酯
但无损于CrO3-的 钝化作用。某些 合金浸人后仍能 得到较好保护。
苯并兰唑
无色或淡黄色絮状 针形晶体，有味， 熔点95~98C，在 98~ 100C时可升华。
BTA由于在室温下有一定蒸 气压，因此，在接触状态 和气相状态下对铜都有缓 蚀作用。BTA对钢铁无防蚀 作用，但可以和钢铁用气 相缓蚀剂配合使用，同样， 对钢铁及铜合金有缓蚀效 果。BTA在很多溶剂中有较 高溶解度，在浸涂纸时很 方便，可制成多种气相防 锈纸。
气相防锈液
将气相缓蚀剂溶于水或 有机溶剂，配成溶液， 再将其喷在金属制品表 面上，或浸泡、喷淋， 即可起到防锈保护。
气相防锈塑料薄膜
用气相缓蚀剂处理过的 透明塑料薄膜制成袋， 盛放金属部件后热焊封 袋口。常用缓蚀剂有羧 酸环己胺、苯甲酸乙醇 胺等。
气相粘胶带
一种具有气相防锈性能的 亚敏粘胶带，粘贴在金属 表面时，对金属表面起防 锈作用，去除时拉开即可。 国外已应用于汽车零件、 刃具、机床导轨等。
精密金属工件不允许粉末 污染，用片剂较为合适。 片剂中的粘结剂和填充剂 要能和气相缓蚀剂相容， 且具有良好稳定性。
气相防锈纸
气相防锈纸是应用最广泛的气相防锈材料。将气相缓蚀剂溶于水或有机溶剂， 将溶液滚涂、刷涂或浸涂在原纸表面，干燥后，即可制成气相防锈纸。纸上含气相 缓蚀剂的量一般在5-10g/m3。
20世纪60年代初，苯三唑打开了气 相缓蚀剂保护铜基材料的大门，后实验 证明苯三唑及其衍生物有良好的缓蚀性 能。除苯三唑及其衍生物外、铬酸盐类 化合物、邻硝基化合物对多种有色金属 均有缓蚀作用。
高效低毒气相缓蚀剂
高效低毒气相缓蚀刑在气相缓蚀 剂的发展过程中，亚硝酸盐占据着主 导位置。在21世纪，开发低公害、无 污染的气相缓蚀剂是当务之急。
Part3
气相防锈材料
气相缓蚀剂的优点是以气相缓蚀剂为基础，可制成各种防锈材料。气 相防锈材料主要包括以下几种及其他防锈材料。
气相缓蚀剂，无载 体，粉末或结晶
气相缓蚀剂溶液， 气相防锈液
气相防锈塑料薄膜，塑料薄 膜中含有气相缓蚀剂
气相缓蚀剂浸涂纸， 气相防锈纸
气相防锈油。防锈油中 加入气相缓蚀剂
包装金属制品，涂有缓蚀剂的防锈面朝内；
作为衬垫用于容器内，涂有缓蚀剂的面朝内；
塞入管状金属制品内，抑制管内壁生锈；
将气相防锈纸的碎片散放，使用方便且 无粉末污染。
在制作气相防锈纸时，为使缓蚀剂不 从纸上脱落且改善气相防锈纸的性能， 可采用以下措施：
A 在气相缓蚀剂涂覆溶液中应加入胶黏剂； B 在纸的背面涂一层石蜡或在塑料纸的背
⑨气相薄膜法：经气相缓蚀剂处 理后,制成具有透明、可挠，可热 封、兼有接触与气相防锈的特点的 薄膜
⑩可剥离的气相防锈粘胶带：在 基材的一面涂布一层有机硅酮防粘 剂，另一面涂布一层含有气相缓蚀 剂的压敏胶，贴在金属表面，既可 防锈义能防止金属划伤。
气相缓蚀剂缓蚀机理的研究
混合型气相缓蚀剂蒸气压的最佳配比、气相缓蚀剂有效作用 距离的研究，与有色金属及镀层，与塑料、橡胶、油漆、木材、 油脂、玻陶、胶粘剂、火药、干燥剂等非金属材料的适应性或相 容性等问题，仍需要进行深入的研究。建国50多年来，我国气相 缓蚀剂材料品种、规格、技术和质量均有较大的发展和提高，但 总的水平与国外发达国家还有差距。为了加快科技进步，以教学、 科研、生产相结台的产业结构必将促进我国气相缓蚀剂技术更快 地发展。
多载体应用式气相缓蚀剂
关于气相缓蚀剂技术的应用形式，主要有: ①粉末法：将气相缓蚀剂粉末装人纱布或无纺布袋内或直接散布于机械设 备的不同部位; ②片、丸、锭剂法：将气相缓蚀剂加适量的胶粘剂材料调和均匀，压制成 不同形状的片，丸，锭剂; ③气溶胶法：将气相缓蚀剂置于由贮存器、加热器和风扇组成的装置内， 它所产生的气溶胶或烟雾凝聚在金属表面，剩余的缓蚀剂被排出并重复使用; ④泡沫颗粒法：将气相缓蚀剂与发泡材料制成泡沫颗粒，或将气相缓蚀剂 溶液浸泡分子筛。蒙脱石或硅胶干燥剂，干燥后放置全属制品内起防锈作用;
面涂上气相缓蚀剂；
C 用复合纸制成气相防锈纸。
铁用
铜用
铁铜共用
亚硝酸二环己烷纸， 含尿素、乌洛托品、 亚硝酸钠、苯甲酸钠、 苯甲酸单乙醇胺纸，
混合缓蚀剂纸
苯并三唑及其 衍生物
苯并三唑及铁 用气相缓蚀剂
适当配比
常见的几种国产气相防锈纸
1号气相防锈纸 亚硝酸钠30份、尿素30份、 苯甲酸钠20份，涂布量 10-15g/m2
1
2号气相防锈纸
亚硝酸钠31.3%、尿素 31.3%、涂布量47g/m2
2 3
4
11号气相防锈纸 亚硝酸钠11份、尿素11份、 苯甲酸单乙醇胺22份，涂 布量6-10g/m2
W12气相防锈纸 亚硝酸二环己胺360g、 尿素390g、乌洛托品 520g，涂布量250g/m2
气相防锈油
将油溶性气相缓蚀剂溶于润滑油 中制成气相防锈油，用于如齿轮箱、 空压机内腔的密闭内腔防锈。一般的 防锈油并不能防止裸露金属的腐蚀， 而气相防锈油含有可挥发性的缓蚀剂， 处理能保护浸油部分，还能保护未浸 泡的部分。
用气相防锈材料封存防锈，再进行密 封包装，可减少气相缓蚀剂的挥发散 失，延长防锈时间。
使用密封包装不是绝 对不透气的。
气相缓蚀剂的用量、 材料、方法和防锈时 间与本身特性有关。
蒸气压较低的气相缓 蚀剂在其未达到保护 浓度时，可能会使金 属发生锈蚀。
制品在使用气相防锈 材料之前，应先清洗 干净。
气相缓蚀剂的蒸气压 随温度上升而升高。
气相胶粘带，压敏性 粘胶带上含有气相缓
蚀剂
气相防锈材料具有如下特点： 易扩散到不易涂覆处、使用去除简 便、现场清洁；气相防锈纸又可做 包装；气相防锈油又可用于润滑。 但使用时应注意以下问题：
被保护的金属表面和气相缓蚀剂的发 生源之间的距离不宜超过25-35cm。
蒸气压较低的气相缓蚀材料易保存， 而蒸气压高者，一经启封最好一次全 部用完。