一種新型靜電噴涂防銹油的研制

田前進，侯萬果，買楠楠，王燦輝

（1.洛陽軸研科技股份有限公司，河南 洛陽 471039；2.河南省高性能軸承技術重點實驗室，河南 洛陽471039；3.滾動軸承產業技術創新戰略聯盟，河南 洛陽 471039）

靜電噴涂防銹油是在靜電涂油機上使用的防銹油，適用于對冷軋鋼板、鍍鋅鋼板的防銹，也適用于電機軸承等一般機械產品的長期封存防銹。靜電涂油機依靠高壓靜電的作用，將防銹油或其他產品均勻地噴涂在板、帶等材料上，使帶有負電荷的油液在高壓靜電場中霧化，被吸附在材料表面，形成均勻的薄層油膜。

靜電噴涂方法具有涂油均勻、穩定、用油量少等優點，但同時對使用的防銹油提出了較為嚴格的要求［1-2］，主要有以下幾個方面：1）黏度適中。保證噴涂的油膜均勻致密且保持油層薄，黏度過高會增大阻力，黏度過低容易泄漏；2）清潔性好。油中殘留雜質容易引起供油管路磨損與堵塞，嚴重影響涂油質量；3）良好的除膜性和清洗性。在材料封存結束準備使用時，噴涂的防銹油應易于清洗去除；4）絕緣性好。靜電噴涂防銹油要求有較高的電阻和擊穿電壓，以免威脅操作人員的人身安全。此外，靜電噴涂防銹油還應滿足一般潤滑油型防銹油的基本性能要求，如外觀要求均相透明，不渾濁，無沉淀；不含水分；閃點保證操作安全可靠；良好的抗濕熱和抗鹽霧性能。現研制一種靜電噴涂防銹油，并對其性能進行試驗驗證。

1 防銹油配方及性能要求

1.1 防銹油配方

研制的靜電噴涂防銹油經過不同配比及多次綜合性能對比，最終確定其配方組成，見表1。

表1 靜電噴涂防銹油的配方組成（wt，%）Tab.1 Formula composition of electrostatic spray antirust oil

1）基礎油

基礎油的選擇需要綜合考慮黏度、閃點、清潔性等要求。基礎油的黏度基本上決定了防銹油的黏度；其精制程度越高，有害物質及機械雜質越少，也越有利于油品的絕緣性，為此選擇5＃和32＃這2種不同黏度的精制礦物油混合作為基礎油，該基礎油能夠保持在較安全的閃點范圍。

2）防銹劑

防銹添加劑即緩蝕劑，作為一種極性化合物，對金屬具有很強的吸附力，能夠在金屬和油的界面形成緊密的吸附膜以隔絕水分、濕氣和酸性物質對金屬的侵蝕。

油溶性雜環化合物是抗鹽霧性能較強的一類緩蝕劑［3］。石油磺酸鋇具有良好的抗濕熱性能，可以有效降低油層的透水率，阻止潮濕空氣或微量水分與金屬表面的接觸。液體石油磺酸鋇比固體石油磺酸鋇更容易溶解在基礎油中，而且更容易除膜清洗。另外，某些改性的酯類防銹劑不僅具有防潮濕、水置換等性能，還具有一定的助溶和分散作用，有利于防銹油的溶解和油膜均勻。因此，研制的防銹油中采用了3種防銹劑：A（油溶性雜環化合物）、B（液體石油磺酸鋇）、C（改性酯類防銹劑），有效地起到了抗鹽霧、抗濕熱的防腐蝕作用，同時對防銹油的防水和均勻分散起到促進作用。

3）表面活性劑

靜電噴涂防銹油噴涂到鋼板上的油膜很薄，涂油量很少，因此涂覆必須均勻，這與防銹油的霧化性能有很大關系。經試驗證明，少量添加一種滲透／分散性好的親油型非離子表面活性劑可以調整油品的表面張力，從而有效提高靜電噴涂防銹油的霧化性能。

4）抗氧化劑

氧化會使油品顏色變深，黏度增大，酸性物質增多并易產生沉淀，對防銹油的使用會帶來不利影響，如腐蝕金屬、堵塞油路等。靜電噴涂防銹油中添加一定的抗氧劑可以減緩其氧化變質。常用的抗氧劑有胺類和酚類2種，其中酚類抗氧劑的工作溫度低于120℃，而胺類抗氧劑在120℃以上才具有良好的抗氧化性能。考慮到靜電噴涂防銹油的使用工況基本在120℃以下，因此選用了一種酚類抗氧劑。

5）抗乳化劑

隨著使用時間的延長，油品的氧化、酸性的增加和雜質的混入會使抗乳化性變差。如果受到水分污染，易造成油品乳化，喪失流動性，加入一定的抗乳化劑可以提高油品的分水性，從而有效避免此類現象的發生，選擇了一種常用的半酯抗乳化劑。

1.2 防銹油性能要求

研制的靜電噴涂防銹油要求具有適宜的黏度、較高的閃點、良好的防銹性、絕緣性和貯存安定性，部分理化性能標準見表2。

2 試驗結果與分析

2.1 外觀

目測外觀均勻透明，符合一般防銹油的要求。

2.2 運動黏度

使用石油產品運動黏度測定儀，依據GB／T 265—1988《石油產品運動黏度測定法和動力黏度計算法》，檢測所研制靜電噴涂防銹油在40℃下的運動黏度為13～20 mm2／s，不容易產生堵塞和泄露。

2.3 開口閃點

使用石油產品全自動開口閃點及燃點測定儀，依據GB／T 3536—2008《石油產品閃點測定法（開口杯法）》，檢測所研制靜電噴涂防銹油的開口閃點不低于140℃，處于安全范圍。

2.4 水分

使用微量水分測定儀，依據SH／T 0255—1992《添加劑和含添加劑潤滑油水分測定法》，檢測所研制靜電噴涂防銹油的水分含量遠低于0.03%，不容易發生乳化及對絕緣性產生影響的問題。

2.5 機械雜質

使用石油產品機械雜質測定儀，依據 GB／T511—2010《石油和石油產品及添加劑機械雜質測定法》，檢測所研制靜電噴涂防銹油的雜質含量低于0.02%，不會影響供油管路和涂油質量。

2.6 除膜性

根據 SH／T 0218—1993《防銹油脂試驗試片制備法》制備試片，參照JB／T 4323.2—1999《水基金屬清洗劑 試驗方法》，所研制靜電噴涂防銹油的油膜脫除性不低于98%，除膜性能良好，使用后易清洗去除。

2.7 鹽霧試驗

使用防銹油脂鹽霧試驗儀，依據SH／T 0081—1991《防銹油脂鹽霧試驗法》，檢測涂覆防銹油的鋼片在鹽霧條件下出現銹蝕的時間，試驗超過48 h，合格。

2.8 濕熱試驗

使用防銹油脂濕熱試驗儀，依據GB／T 2361—1992《防銹油脂濕熱試驗法》，檢測涂覆防銹油的鋼片在濕熱條件下出現銹蝕的時間，試驗超過240 h，合格。

2.9 擊穿電壓

使用絕緣油擊穿電壓測定器，依據 GB／T 507—2002《絕緣油 擊穿電壓測試法》，檢測絕緣油擊穿電壓超過35 kV，屬于安全范圍。

2.10 性能對比

研制的靜電噴涂防銹油具有合適的理化性能。經過與某市售產品進行性能對比（表3）試驗證明，該防銹油在除膜、防銹、絕緣等方面性能更優。

表3 靜電噴涂防銹油性能對比Tab.3 Performance comparison of electrostatic spray antirust oil

3 結束語

研制的防銹油可以滿足冷軋／鍍鋅鋼板的噴涂防銹要求，霧化性能良好，表面涂覆均勻，油膜透明，穩定性及絕緣性良好；防銹性和可清洗性均較好。該油在某電機軸承的封存防銹應用中也取得了較好的效果，滿足防銹、絕緣等性能要求。