一种新型静电喷涂防锈油的研制

田前进，侯万果，买楠楠，王灿辉

（1.洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039；2.河南省高性能轴承技术重点实验室，河南 洛阳471039；3.滚动轴承产业技术创新战略联盟，河南 洛阳 471039）

静电喷涂防锈油是在静电涂油机上使用的防锈油，适用于对冷轧钢板、镀锌钢板的防锈，也适用于电机轴承等一般机械产品的长期封存防锈。静电涂油机依靠高压静电的作用，将防锈油或其他产品均匀地喷涂在板、带等材料上，使带有负电荷的油液在高压静电场中雾化，被吸附在材料表面，形成均匀的薄层油膜。

静电喷涂方法具有涂油均匀、稳定、用油量少等优点，但同时对使用的防锈油提出了较为严格的要求［1-2］，主要有以下几个方面：1）黏度适中。保证喷涂的油膜均匀致密且保持油层薄，黏度过高会增大阻力，黏度过低容易泄漏；2）清洁性好。油中残留杂质容易引起供油管路磨损与堵塞，严重影响涂油质量；3）良好的除膜性和清洗性。在材料封存结束准备使用时，喷涂的防锈油应易于清洗去除；4）绝缘性好。静电喷涂防锈油要求有较高的电阻和击穿电压，以免威胁操作人员的人身安全。此外，静电喷涂防锈油还应满足一般润滑油型防锈油的基本性能要求，如外观要求均相透明，不浑浊，无沉淀；不含水分；闪点保证操作安全可靠；良好的抗湿热和抗盐雾性能。现研制一种静电喷涂防锈油，并对其性能进行试验验证。

1 防锈油配方及性能要求

1.1 防锈油配方

研制的静电喷涂防锈油经过不同配比及多次综合性能对比，最终确定其配方组成，见表1。

表1 静电喷涂防锈油的配方组成（wt，%）Tab.1 Formula composition of electrostatic spray antirust oil

1）基础油

基础油的选择需要综合考虑黏度、闪点、清洁性等要求。基础油的黏度基本上决定了防锈油的黏度；其精制程度越高，有害物质及机械杂质越少，也越有利于油品的绝缘性，为此选择5＃和32＃这2种不同黏度的精制矿物油混合作为基础油，该基础油能够保持在较安全的闪点范围。

2）防锈剂

防锈添加剂即缓蚀剂，作为一种极性化合物，对金属具有很强的吸附力，能够在金属和油的界面形成紧密的吸附膜以隔绝水分、湿气和酸性物质对金属的侵蚀。

油溶性杂环化合物是抗盐雾性能较强的一类缓蚀剂［3］。石油磺酸钡具有良好的抗湿热性能，可以有效降低油层的透水率，阻止潮湿空气或微量水分与金属表面的接触。液体石油磺酸钡比固体石油磺酸钡更容易溶解在基础油中，而且更容易除膜清洗。另外，某些改性的酯类防锈剂不仅具有防潮湿、水置换等性能，还具有一定的助溶和分散作用，有利于防锈油的溶解和油膜均匀。因此，研制的防锈油中采用了3种防锈剂：A（油溶性杂环化合物）、B（液体石油磺酸钡）、C（改性酯类防锈剂），有效地起到了抗盐雾、抗湿热的防腐蚀作用，同时对防锈油的防水和均匀分散起到促进作用。

3）表面活性剂

静电喷涂防锈油喷涂到钢板上的油膜很薄，涂油量很少，因此涂覆必须均匀，这与防锈油的雾化性能有很大关系。经试验证明，少量添加一种渗透／分散性好的亲油型非离子表面活性剂可以调整油品的表面张力，从而有效提高静电喷涂防锈油的雾化性能。

4）抗氧化剂

氧化会使油品颜色变深，黏度增大，酸性物质增多并易产生沉淀，对防锈油的使用会带来不利影响，如腐蚀金属、堵塞油路等。静电喷涂防锈油中添加一定的抗氧剂可以减缓其氧化变质。常用的抗氧剂有胺类和酚类2种，其中酚类抗氧剂的工作温度低于120℃，而胺类抗氧剂在120℃以上才具有良好的抗氧化性能。考虑到静电喷涂防锈油的使用工况基本在120℃以下，因此选用了一种酚类抗氧剂。

5）抗乳化剂

随着使用时间的延长，油品的氧化、酸性的增加和杂质的混入会使抗乳化性变差。如果受到水分污染，易造成油品乳化，丧失流动性，加入一定的抗乳化剂可以提高油品的分水性，从而有效避免此类现象的发生，选择了一种常用的半酯抗乳化剂。

1.2 防锈油性能要求

研制的静电喷涂防锈油要求具有适宜的黏度、较高的闪点、良好的防锈性、绝缘性和贮存安定性，部分理化性能标准见表2。

2 试验结果与分析

2.1 外观

目测外观均匀透明，符合一般防锈油的要求。

2.2 运动黏度

使用石油产品运动黏度测定仪，依据GB／T 265—1988《石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法》，检测所研制静电喷涂防锈油在40℃下的运动黏度为13～20 mm2／s，不容易产生堵塞和泄露。

2.3 开口闪点

使用石油产品全自动开口闪点及燃点测定仪，依据GB／T 3536—2008《石油产品闪点测定法（开口杯法）》，检测所研制静电喷涂防锈油的开口闪点不低于140℃，处于安全范围。

2.4 水分

使用微量水分测定仪，依据SH／T 0255—1992《添加剂和含添加剂润滑油水分测定法》，检测所研制静电喷涂防锈油的水分含量远低于0.03%，不容易发生乳化及对绝缘性产生影响的问题。

2.5 机械杂质

使用石油产品机械杂质测定仪，依据 GB／T511—2010《石油和石油产品及添加剂机械杂质测定法》，检测所研制静电喷涂防锈油的杂质含量低于0.02%，不会影响供油管路和涂油质量。

2.6 除膜性

根据 SH／T 0218—1993《防锈油脂试验试片制备法》制备试片，参照JB／T 4323.2—1999《水基金属清洗剂 试验方法》，所研制静电喷涂防锈油的油膜脱除性不低于98%，除膜性能良好，使用后易清洗去除。

2.7 盐雾试验

使用防锈油脂盐雾试验仪，依据SH／T 0081—1991《防锈油脂盐雾试验法》，检测涂覆防锈油的钢片在盐雾条件下出现锈蚀的时间，试验超过48 h，合格。

2.8 湿热试验

使用防锈油脂湿热试验仪，依据GB／T 2361—1992《防锈油脂湿热试验法》，检测涂覆防锈油的钢片在湿热条件下出现锈蚀的时间，试验超过240 h，合格。

2.9 击穿电压

使用绝缘油击穿电压测定器，依据 GB／T 507—2002《绝缘油 击穿电压测试法》，检测绝缘油击穿电压超过35 kV，属于安全范围。

2.10 性能对比

研制的静电喷涂防锈油具有合适的理化性能。经过与某市售产品进行性能对比（表3）试验证明，该防锈油在除膜、防锈、绝缘等方面性能更优。

表3 静电喷涂防锈油性能对比Tab.3 Performance comparison of electrostatic spray antirust oil

3 结束语

研制的防锈油可以满足冷轧／镀锌钢板的喷涂防锈要求，雾化性能良好，表面涂覆均匀，油膜透明，稳定性及绝缘性良好；防锈性和可清洗性均较好。该油在某电机轴承的封存防锈应用中也取得了较好的效果，满足防锈、绝缘等性能要求。