水性防锈剂的行业需求、应用现状及发展趋势

众所周知，金属腐蚀不仅存在于机械设备中，也存在于日常生活用具中，是人们生产生活中常见的问题。然而，由于人们缺乏必要的防护知识，许多可预防的金属腐蚀现象经常发生，导致设备和电器的腐蚀或报废，造成不必要的损失。随着工业生产的快速发展，人们对防锈工作的要求越来越高，防腐科学在国民经济中的作用日益突出。水性防锈剂的应用越来越广泛。

一、水性防锈剂的应用性能要求

不同行业对水性防锈剂的防锈期、环保、残留、化学成分、使用温度等有不同的要求，如:

(1)热处理淬火(油淬)工件清洗防锈后，要求水基防锈剂能承受一定的高温，不同温度(约170~450℃)回火后，仍能保持防锈能力数日，沿海企业也要求耐盐雾腐蚀。大多数情况下，回火后要求工件表面具有良好的均匀性和亮度，无油斑、黑点或白点残留，这就要求水基防锈剂润湿性好，不易产生残留物。对于渗氮工艺，还要求热处理前的清洗和防锈不能影响渗氮工件的表面状态，不能产生剥落现象。

(2)使用水溶性淬火剂进行高频或中频淬火时，存在瞬时高温，淬火后工件表面残留温度高，容易产生浮锈，尤其是在高温季节或雨季，对水性防锈剂性能提出了更高的要求。当工序之间的静置时间较长时，如超过一周，应防锈，防锈剂的含水量不能影响后续的金工介质，如磨削液。

(3)要求切削液在金属加工中具有良好的防锈功能。因为氧化层已经从新加工的表面去除，表面能高，容易生锈。因此，使用的金属加工液要求具有良好的叠片(一般24小时内合格)和铸铁屑防锈功能，工件叠放时难以产生套印。此外，使用的金属加工液应在一定程度上保护机床，在正常维护和不停运转的情况下，不应造成机床生锈和铜件等附件腐蚀。对于混合材料加工企业，不仅要保护黑色金属，还要保护有色金属。

(4)清洗后或组装前的工序间防锈要求清洗防锈产品或水性防锈剂产品具有工序间防锈功能。但由于现场工艺不同，防锈时间要求也不同。比如铸铁制成的发动机缸体或缸盖防锈期可达2周，传动部分一般需要1-2天，zui长可达5天。此外，要求处理后的零件表面不应有白色残留物、固体杂质残留物、水痕或软粘残留物，不影响后续焊接工艺或装配，满足洁净度控制要求，不影响装配精度。

(5)脱脂后，钢板需要用水清洗几次。在水洗过程中，钢板表面容易出现浮锈，影响后续表面处理的质量。如果在水洗过程中加入防锈剂，不仅量少，而且化学成分也不会影响后续表面处理剂的成膜。综上所述，不同行业的防锈要求差异很大，使用的防锈原理和材料也不同。只有深入用户现场，观察、访谈、沟通，不断了解和挖掘客户的真实需求，包括客户尚未提出的潜在需求，才能更好地满足使用需求。

二、水基防锈剂的研究与应用现状

目前，金属加工行业常用的防锈材料主要分为以下几类:

(1)无机物，主要包括亚硝酸钠、钼酸盐和硼酸盐，其中亚硝酸盐和钼酸盐为氧化性防锈剂，但形成的防锈膜不是很致密，需要一些成膜剂辅助。

(2)有机材料主要包括醇胺、羧酸盐(主要是一元酸、二元酸和三元酸)、硼酸盐、酰胺等。这些防锈材料将用于不同的行业。其中，羧酸是使用zui广泛的防锈添加剂，使用前需要用不同类型的醇胺中和形成羧酸胺，但这类防锈剂成本较高。硼酸盐防锈剂不仅具有良好的抗套印效果，还具有一定的抗菌能力，但这类防锈剂不稳定，有水解的可能。

(3)成膜添加剂，如聚乙二醇、聚丙烯酸钠、水溶性树脂等。，目前已被广泛报道。实验表明，聚乙二醇1500的成膜性能优于聚乙二醇400。

(1)低残留水分防锈剂专利状态

根据水性防锈剂的应用实践，金工行业对加工工件表面的要求越来越高。无可见残渣(包括白色残渣、固体颗粒、软粘残渣等。).).水性防锈剂是单独使用还是添加到其他水性金属加工液中。)是bixu的。)在工件表面使用后，不应影响后续加工，如装配和焊接。因此，关于防锈剂低残留水含量的研究成为业内众多从业者的研究对象之一，已发表、获批或授权的研究成果或研究进展详见下表1。

从表1可以看出，低残留水基防锈剂主要以有机物为特征，如羧酸盐、醇胺、硼酸、硼酸盐、硅烷等。加入一些成膜添加剂，如聚丙烯酸钠和聚乙二醇，以增强成膜效果。考虑到润湿性和渗透性，成膜助剂也可以是一些表面活性剂或醇醚类溶剂，可选的表面活性剂主要是阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。其中，阳离子表面活性剂吸附在金属表面后，暴露在空气中的烷基链具有一定的疏水作用，有助于隔绝潮湿空气，保持自清洁功能。这将是水性金属防锈剂的一个重要研究方向。

(2)水性防锈剂的应用现状

热处理行业常见的腐蚀问题包括回火后腐蚀、回火后放置时腐蚀或回火喷丸后腐蚀。ji端情况下，淬火清洗后会生锈。目前行业内越来越多的客户开始使用环保水性防锈剂，用水性清洗剂清洗，淬火后用水性防锈剂漂洗。然而，这个防锈剂有一个缺点。由于有效防锈成分主要是有机物，高温回火后会发生高温分解，会降低防锈效果，但对低温回火影响不大。部分企业仍使用传统无机防锈剂，以亚硝酸钠为主要防锈成分。这种防锈剂防锈效果突出，但容易在工件表面产生结晶，甚至吸收水分，影响外观。部分客户还使用乳化防锈剂，耐湿热、耐盐雾性好。

金属工件加工中，工序间主要防锈为水性防锈剂，储存和长期防锈主要防锈为防锈油。与防锈油相比，水基防锈剂具有良好的可清洗性，尤其是金属加工中的防锈性能，在下一次加工前可轻松去除或直接加工。同时，水性防锈剂一般与切削液、磨削液、清洗剂等其他水性加工介质兼容。

目前这类防锈剂主要以羧酸和胺为主要防锈成分，与酰胺、硼酸盐、表面活性剂等成膜添加剂复配，达到协同防锈效果。如果是各种材质的，应该加入一些有色金属缓蚀剂。受企业规模、经营范围、地理位置和当地法律法规等因素的影响，水性防锈材料的选择标准也因企业而异。总的来说，随着越来越多企业环保健康意识的增强，绿色水性防锈剂将成为shouxuan。但部分企业在使用防锈剂组件时仍存在健康风险，主要是出于成本考虑，部分是为了满足其对防锈时间的预期。

为了增强水溶性工业介质产品的防锈性能，还可以在其他水性产品中加入水性防锈剂，增强防锈能力。为了降低使用风险，体验更好的服务，水基防锈剂用户通常会选择同一个媒体提供商进行下一个流程，一方面是因为媒体之间的兼容性更好，另一方面是可以得到整体的解决方案。

三、水性防锈剂存在的问题及发展趋势

到目前为止，随着金属加工业的不断发展和产业升级，对产品的表面质量和内在质量的要求越来越高。水性防锈剂用户不仅需要提高防锈性能的单一指标，还需要具备一些附加功能，如不影响清洁度或后处理，与密封件具有良好的相容性。

由于水溶性防锈剂原溶液在使用过程中需要稀释，其浓度在使用过程中会发生变化，还会受到切削液或清洗剂等其他介质的污染。因此，浓度控制非常关键。目前，大多数企业主要通过检测工作液的pH值和折射读数进行简单的现场控制，但这并不能zhenzheng监控防锈剂组分的消耗。因此，如何建立快速评价方法是水溶性防锈剂在现场应用的主要问题之一。此外，由于影响水性防锈剂防锈性的因素较多，目前还没有针对水性防锈剂的专门标准，缺乏统一的行业指导和质量标准。三是近年来水性防锈材料的研究进展相对缓慢，或者已发表的效果突出的防锈材料难以产业化，是制约水性防锈剂发展的因素之一。

从用户角度来看，水性防锈剂未来的发展方向是anquan、环保、长寿命、多功能、低残留、耐大气腐蚀性能好，能够满足长期防锈要求。单一防锈材料很难同时满足上述要求。添加剂厂家、媒体开发商、厂家和用户应相互配合，进行开放创新，根据用户需求设计合成分子，研究不同添加剂之间的协同效应，优化应用技术，提高现场防锈管理水平，共同推动水性防锈剂产业发展。