Se défendre contre la corrosion : une introduction générale aux additifs antirouille

Qu'est-ce qu'un additif antirouille dans les lubrifiants et les fluides de travail des métaux ?

 

Additifs antirouillesont des composés chimiques incorporés dans les lubrifiants et les fluides de travail des métaux (MWF) pour protéger les surfaces métalliques de la corrosion. L'additif antirouille est également appelé : inhibiteur de rouille, antirouille et inhibiteur de corrosion. Ils sont judicieusement utilisés dans les huiles moteur et les MWF.

 

Classification des additifs antirouille

 

Généralement, selon les caractéristiques de la solution, les produits antirouille peuvent être divisés en produits antirouille solubles dans l'eau, produits antirouille solubles dans l'huile, produits antirouille émulsionnés, produits antirouille en phase gazeuse et produits antirouille de type film de cire.

 

Additifs antirouille solubles dans l'eau

 

L'eau est utilisée comme solvant principal et la solution aqueuse est formée en ajoutant d'autres produits chimiques antirouille. Selon le mécanisme antirouille, il peut être divisé en trois catégories.

 

• Le métal et le produit chimique antirouille forment un film d'oxyde insoluble et dense, qui empêche la dissolution anodique du métal ou favorise la passivation du métal, inhibant ainsi la corrosion du métal. De tels additifs antirouille sont également appelés passivants, comme le nitrite de sodium, le dichromate de potassium, etc. Il convient de noter que lors de leur utilisation, un dosage suffisant doit être assuré. Lorsque la quantité est insuffisante, un film d'oxyde complet ne peut pas être formé et la densité du courant de corrosion augmente sur la petite surface métallique qui n'est pas recouverte, ce qui peut facilement provoquer une grave corrosion locale.
• Le métal et l'additif antirouille forment des sels insolubles, de sorte que le métal est isolé du milieu corrosif et exempt de rouille. Par exemple : Certains phosphates peuvent réagir avec le fer pour former des sels de phosphate de fer insolubles ; certains silicates peuvent réagir avec le fer et l'aluminium pour former des silicates insolubles.
• Le métal et l'inhibiteur de rouille forment des complexes insolubles qui recouvrent la surface du métal pour protéger le métal de la corrosion. Par exemple, le benzotriazole et le cuivre peuvent former un complexe chélaté Cu(C6H4N3)2, qui n'est ni soluble dans l'eau ni dans l'huile, et peut donc protéger la surface du cuivre de la corrosion.

 

Produits antirouille solubles dans l’huile

 

Il peut également être appelé inhibiteur de corrosion soluble dans l’huile. La plupart sont des composés organiques à longue chaîne carbonée avec des groupes polaires. Les groupes polaires de ses molécules sont étroitement adsorbés sur la surface métallique par l'action de la charge ; les hydrocarbures non polaires à longue chaîne carbonée font face à l'extérieur de la surface métallique et peuvent être miscibles avec les huiles de sorte que les molécules de l'inhibiteur de rouille sont alignées sur la surface métallique pour former un film protecteur adsorbant, qui protège le métal du érosion de l'eau et de l'oxygène. Selon leurs groupes polaires, ils peuvent être divisés en cinq catégories :

 

• Sulfonates, la formule chimique générale est (R—SO3) additifs de traitement de surface métallique. Généralement, on utilise des sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux de l'acide sulfonique de pétrole, tels quesulfonate de pétrole de baryum, sulfonate de pétrole sodique, dinonylnaphtalènesulfonate de baryum, etc.
• Acide carboxylique et ses savons, la formule chimique générale est R-COOH et (R-COO)nMm. Les acides carboxyliques utilisés comme inhibiteurs de rouille comprennent les acides gras d'huiles animales et végétales, tels que l'acide stéarique, l'acide oléique, etc., et les acides carboxyliques synthétisés à partir de graisse de pétrole oxydée, d'acide alcénylsuccinique, etc. et l'acide naphténique provenant de produits pétroliers. La polarité du savon métallique de l'acide carboxylique est plus forte que celle de l'acide carboxylique correspondant, de sorte que l'effet antirouille est meilleur, mais la solubilité dans l'huile est plus petite. Et il sera hydrolysé lorsqu'il rencontrera de l'eau, et sa stabilité sera médiocre lorsqu'il sera dispersé dans le pétrole, et parfois il précipitera hors du pétrole.
• Esters, la formule chimique générale est RCOOR'. La lanoline et la cire d'abeille sont des composés d'esters naturels et constituent également de bons matériaux d'étanchéité antirouille pour les métaux. Les esters de polyols ont de bons effets antirouille, comme le monooléate de pentaérythritol et le monooléate de sorbitan (Span-80), qui sont de bons agents antirouille métalliques et sont largement utilisés.
• Amines, la formule chimique générale est R-NH2, comme l'octadécylamine. Cependant, l'effet antirouille des amines simples dans l'huile minérale n'est pas suffisant et des sels d'amines ou d'autres composés formés d'amines et d'acides organiques sont couramment utilisés, tels que l'oléate d'octadécylamine, le stéarate de cyclohexylamine, etc.
• Les composés hétérocycliques soufrés et azotés, qui sont des anneaux hétérocycliques contenant du soufre ou de l'azote et certains dérivés, sont également de bons inhibiteurs de la rouille des métaux, tels que les sels d'alkylphosphate d'imidazoline, les benzotriazoles et les -mercaptobenzothiazoles, etc. Les imidazolines peuvent être utilisées pour prévenir la rouille des métaux ferreux et non ferreux.

 

Agents antirouille en émulsion

 

Il existe deux types d'agents antirouille émulsionnés : l'un est la suspension de particules d'huile dans l'eau, c'est-à-dire une émulsion huile dans l'eau, qui est généralement d'un blanc laiteux ; l'autre est la suspension de particules d'eau dans l'huile, c'est-à-dire une émulsion eau dans huile, qui est généralement un liquide transparent ou translucide.

L'antirouille émulsionné a non seulement des performances antirouille, mais a également des performances de lubrification et des performances de refroidissement, il est donc souvent utilisé comme liquide de refroidissement lubrifiant pour la coupe des métaux. L'émulsifiant contenu dans l'agent antirouille émulsionné était autrefois traité par saponification d'huile végétale (telle que l'huile de colza, l'huile de ricin, etc.). Ces dernières années, on a utilisé de l'acide oléique, de la triéthanolamine, de l'huile sulfonée ou des tensioactifs non ioniques. Afin d'améliorer les performances antirouille, une certaine quantité d'additifs antirouille solubles dans l'eau, tels que le nitrite de sodium et le carbonate de sodium, le nitrite de sodium et la triéthanolamine, peuvent également être ajoutées lors de l'ajout d'eau pour réaliser une émulsion. De plus, afin de prévenir et de ralentir l'odeur et la détérioration de l'émulsion, une petite quantité d'agent antifongique peut également être ajoutée, comme du phénol, du pentachlorophénol, du benzoate de sodium, etc.

 

Produits antirouille en phase vapeur

Également connu sous le nom d'inhibiteur de corrosion en phase gazeuse, il forme une couche protectrice sur la surface métallique grâce au gaz qui se volatilise lentement à température ambiante pour atteindre l'objectif de prévention de la rouille. Son principe antirouille est très similaire à celui des boules à naphtaline. Il se caractérise par une sublimation automatique et continue à température ambiante et se volatilise en gaz. Lorsque le gaz atteint la saturation, il peut protéger les métaux comme l’acier de la rouille. Des composés inorganiques tels que l'ammoniac et le carbonate d'ammonium, ainsi que l'urée, l'urotropine et le carbonate de cyclohexylamine, sont utilisés pour prévenir la rouille de l'acier.

 

Agents antirouille de type film de cire

 

La prévention de la rouille du film de cire passe principalement par la formation d'un film sur la surface du substrat par la paraffine, l'acide stéarique et les sels d'ammonium gras à longue chaîne. Composez ensuite du savon de lanoline et de magnésium, de l'huile de solvant volatile et de la graisse acide.

 

Application de produits antirouille

 

Dans l'application réelle des agents antirouille, plusieurs agents antirouille sont souvent utilisés dans une formule composée pour renforcer leur effet antirouille.

L'agent antirouille peut être appliqué à : la lubrification et l'antirouille des rails de guidage généraux, des arbres à broches, des accessoires hydrauliques, des roulements, des chaînes de suspension, etc., particulièrement adaptés aux équipements et pièces qui ne peuvent pas être durcis par chauffage, tels que les gros équipements, non -matériaux métalliques, etc. Il convient également à la lubrification et à la prévention de la rouille des machines laissées à l'air libre, des équipements navals (avions, navires) souvent exposés à la fumée de l'eau de mer et des équipements mécaniques souvent acides, alcalins, environnements à haute et basse température.

Certains agents antirouille conviennent également à la pulvérisation sur la surface d'usinage et la surface de meulage de divers aciers au carbone, aciers alliés, cuivre, aluminium, magnésium et leurs alliages, fonte, matériaux non métalliques, etc., et peuvent également être pulvérisés. sur la surface des pièces en matériaux métalliques qui ont été sablées, phosphatées, passivées, anodisées et nitrocarburées au soufre.

 

 

Résumer

 

Grâce à la classification des principes d'action originaux et au résumé des avantages et des inconvénients des divers produits chimiques antirouille, on peut constater qu'il existe de nombreux types d'additifs antirouille et une large gamme d'applications, qui peuvent essentiellement répondre aux exigences antirouille actuelles. -exigences en matière de rouille de diverses industries. Cependant, en raison des exigences strictes en matière de protection de l’environnement, les gens accordent une grande attention à leur propre santé. Les additifs antirouille respectueux de l’environnement deviendront sûrement la direction du développement et de l’avancement de l’industrie chimique antirouille.