一种快干型防锈润滑剂的制备

1. 引言

随着工业生产的发展，对金属加工和设备维护中使用的防锈润滑剂提出了更高的要求，快干型防锈润滑剂因其能快速成膜并提供有效保护而受到广泛关注。

快干型防锈润滑剂广泛应用于机械制造、汽车工业等领域，其核心需求是在金属表面快速成膜，同时实现防锈与润滑功能。传统润滑剂存在干燥慢、防锈周期短等问题，本实验通过优化配方和工艺，制备兼具快干性、防锈性和润滑性的复合制剂。

2. 实验

2.1 实验原料

选用丙二醇甲醚、石油磺酸钠、苯并三氮唑、防锈剂、润滑剂、石蜡等为原料。其中：

丙二醇甲醚：溶剂，可用于调节挥发速度，兼顾快干性与成膜稳定性，30%-40%。

石油磺酸钡：防锈剂，在金属表面形成物理吸附膜，与BTA 协同增强防锈性，5%-8%。

苯并三氮唑（BTA）：防锈剂，与金属（如铜、铁）形成化学钝化膜，抑制电化学腐蚀，1%-3%。

润滑剂：核心润滑成分，层状结构降低摩擦系数， 3%-5% 。

石蜡：增稠剂与辅助润滑剂，提高膜层附着力和润滑性，增强极压性能，8%-12%。

司盘80（Span 80）：乳化剂，促进油相和溶剂均匀分散，改善体系稳定性，1‰

煤油：溶剂，调节体系黏度（与丙二醇甲醚复配优化挥发曲线）， 15%-25% 。

液压油：基础油，提供润滑基底并增强膜层柔韧性， 10%-15%₀ 。

2.2 实验仪器

搅拌机、恒温水浴锅、真空干燥箱、盐雾试验机、四球摩擦试验机等仪器。2.3 制备工艺

2.3.1 溶剂预混合

将丙二醇甲醚与煤油按 3：1 比例加入反应釜，开启搅拌（转速 200-300rpm， ），常温下混合10 分钟，形成均匀溶剂体系。

2.3.2 防锈剂溶解

向溶剂中加入苯并三氮唑（需提前用少量丙二醇甲醚预溶）和石油磺酸钡，升温至 50–60^∘C ，搅拌30 分钟至完全溶解，形成防锈剂母液。

2.3.3 润滑体系构建

加入 52# 氯化石蜡和二硫化钼，采用超声分散（功率 300W）20 分钟，避免颗粒团聚；再加入液压油，继续搅拌1 小时，使润滑成分均匀分散。

2.3.4 乳化与稳定化

降温至 40℃，加入司盘 80，调节搅拌转速至 400-500rpm ，乳化 30 分钟，形成均一胶体体系（若体系黏度偏高，可补加5% 丙二醇甲醚调节）。

2.3.5 过滤与质检

冷却至室温后，通过 100 目滤布过滤除去杂质，检测外观（透明或半透明液体）、黏度及干燥时间（指触干 ⩽15 分钟）。

2.4 关键工艺参数控制

温度控制：防锈剂溶解阶段需控制在 50-60^∘C （避免苯并三氮唑高温分解），乳化阶段降温至40℃以下（防止司盘80 失效）。

分散工艺：二硫化钼和氯化石蜡易团聚，需通过超声或高剪切分散（如胶体磨处理10 分钟）保证颗粒粒径 <5 μm。

pH 调节：体系 pH 应维持在 6-8（中性至弱碱性），避免酸性环境腐蚀金属或破坏乳化体系。

3. 性能测试与结果分析

3.1 快干性测试

测试方法：将润滑剂涂覆于碳钢片（ 5cm×5cm， ），在 25^∘C 、湿度 50% 条件下，记录表面干燥（指触不粘）时间及完全固化时间。

测试结果：配制好的润滑剂触干时间为8 分钟，完全固化时间45 分钟，显著优于传统矿物油基润滑剂（触干时间 >30 分钟）。

3.2 防锈性能测试：

盐雾试验：按GB/T 10125 标准，将涂覆润滑剂的钢片置于 35^∘C 、 5% NaCl溶液喷雾环境中，72 小时后观察表面腐蚀情况。

盐雾测试腐蚀外观评级：

选用几种典型的防锈润滑剂进行对比测试：

通过盐雾测试结果可直观比较防锈润滑剂的防护能力，该防锈润滑剂经 72小时盐雾测试后，碳钢片表面无可见锈点，可看出快干型防锈润滑剂的防护能力比其他防锈剂要更好，在实际应用中需根据金属材质（如铜、铁、铝合金）和使用场景（海洋工程、化工设备）选择合适的产品配方。

3.3 润滑性能测试

摩擦系数：使用四球试验机，在 100N 载荷、 1200rpm 转速下测试，摩擦系数稳定在 0.12 左右，磨损斑直径 0.45mm ，符合工业润滑标准（工业标准：摩擦系数 ）。

注意事项

安全操作：丙二醇甲醚和煤油易挥发，操作时需通风防爆，避免明火。

储存条件：成品应密封存放于阴凉处（ ⩽30^∘C ），防止溶剂挥发导致黏度升高。

环保考量：氯化石蜡含氯，废弃液需按工业废液处理，可尝试用无氯增稠剂（如聚乙烯蜡）替代以降低毒性。

该工艺通过溶剂体系复配实现快干性，防锈剂与润滑剂协同作用提升防护性能，适用于机械部件的短期防锈与润滑（如汽车零部件仓储、金属工具保养）。实际生产中可根据需求调整煤油与丙二醇甲醚的比例，或添加抗氧化剂（如0.5% BHT）延长储存周期。该配方中，溶剂添加量较多，也可添加适量香精压制过重的溶剂味。

参考文献：

[1] 刘长春 ， 孙晓明 . 快干硬膜防锈油的研制及其应用 [J]. 材料保护，2003（7）.

[2] 崔岩 ， 高超 ， 胡春龙 . 一种环保型免清洗超薄快干防锈油 [J]. 清洗世界，2022（6）.

[3] 庞壹虹 ， 广西兰科新材料科技有限公司 . 高效环保型快干防锈油及其