Nghiên cứu sản xuất chất chống gỉ cho ngành gia công kim loại

Bộ CÔNG THƯƠNG Bộ CÔNG THƯƠNGBộ CÔNG THƯƠNG Bộ CÔNG THƯƠNG TP ON HểA CHT VIT NAM Công ty CP Phát triển Phụ gia và Sản phẩm Dầu mỏ ******************** *** ******************** BáO CáO TổNG KếT Đề TàI KHCN CấP Bộ Nghiên cứu sản xuất chất chống gỉ cho ngành gia công kim loại Chủ nhiệm đề tài: KS Nguyễn Anh Tuấn Cơ quan chủ trì đề tài: Công ty CP Phát triển Phụ gia và Sản phẩm Dầu mỏ Hà nội - 2011 Bộ CÔNG THƯƠNG Bộ CÔNG THƯƠNGBộ CÔNG THƯƠNG Bộ CÔNG THƯƠNG TP ON HểA CHT VIT NAM Công ty CP Phát triển Phụ gia và Sản phẩm Dầu mỏ ******************** *** ******************** BáO CáO TổNG KếT Đề TàI KHCN CấP Bộ Nghiên cứu sản xuất chất chống gỉ cho ngành gia công kim loại Thc hin hp ủng s 95.11.RD/H-KHCN, ngy 21-3-2011 Ký gia b Cụng Thng v Cụng ty CP Phỏt trin Ph gia v Sn phm Du m Chủ nhiệm đề tài: KS. Nguyễn Anh Tuấn Cán bộ tham gia: 1. KS. Trng Ngc c 2. KS. H Minh Huyn 3. KS. Lng Vn Tri 4. KS. Nguyn Cnh Tuyờn 5. Nguyn Ngc Khng 6. Nguyn Vn Hi 7. Phan ỡnh Khoa Hà Nội, ngày 19 tháng 11 năm 2011 Tổng giám đốc phê duyệt Hà nội 11-2011 DANH SÁCH CÁN BỘ THỰC HIỆN ðỀ TÀI Họ và tên Học vị, học hàm Cơ quan Nguyễn Anh Tuấn Kỹ sư Hóa học Công ty APP Trương Ngọc ðức Kỹ sư Hóa học Công ty APP Hà Minh Huyền Kỹ sư Hóa học Công ty APP Lương Văn Tri Kỹ sư Hóa học Công ty APP Nguyễn Cảnh Tuyên Kỹ sư Hóa học Công ty APP Nguyễn Ngọc Khương Kỹ sư Cơ khí Công ty TNHH một thành viên Diesel Sông Công Nguyễn Văn Hải Cử nhân Kinh tế Công ty TNHH một thành viên Diesel Sông Công Phan ðình Khoa Kỹ sư Cơ khí Công ty TNHH một thành viên Diesel Sông Công MỞ ðẦU Trong thời kỳ ñổi mới trên ñất nước ta có hàng trăm công ty, doanh nghiệp, liên doanh cơ khí gia công kim loại phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu như Tập ñoàn Vinashin, Công ty cơ khí Trần Hưng ðạo, Công ty TNHH Nhà Nước một thành viên Diesel Sông Công, Nhà máy Z153 Bộ Quốc Phòng, Công ty Honda Việt Nam , hàng năm lượng chất chống gỉ ñược sử dụng là rất lớn. Chất chống gỉ là sản phẩm rất quan trọng, không thể thiếu trong ngành cơ khí gia công kim loại. Sau khi gia công, các chi tiết sản phẩm cần ñược phủ một màng bảo vệ ñể ngăn cách với môi trường xung quanh từ ñó giúp cho sản phẩm khỏi bị han gỉ gây hỏng hóc sản phẩm. Tại các nước phát triển chất chống gỉ ñã ñược nghiên cứu, sản xuất từ rất lâu và không ngừng ñược cải tiến, các hãng này luôn giữ bí mật công nghệ và thành phần của chúng không ñược công bố cụ thể. Tại Việt Nam, các sản phẩm chất chống gỉ phục vụ cho ngành cơ khí gia công kim loại chủ yếu ñược cung cấp bởi các hãng nước ngoài với giá thành cao, thời gian cung ứng chậm. Công ty APP là một doanh nghiệp ñi lên từ viện nghiên cứu, có bề dày kinh nghiệm trong nghiên cứu, sản xuất và triển khai thương mại hóa các sản phẩm dầu mỡ bôi trơn. Việc nghiên cứu sản xuất chất chống gỉ sử dụng cho ngành gia công kim loại thay thế cho sản phẩm của các hãng nước ngoài sẽ ñáp ứng nhu cầu trong nước, chủ ñộng cung ứng sản phẩm là nhu cầu cấp thiết. Xuất phát từ nhu cầu cấp thiết ñó, Công ty APP phối hợp cùng Công ty TNHH một thành viên Diesel Sông Công ñề xuất và ñược Bộ Công Thương phê duyệt thực hiện ñề tài " Nghiên cứu sản xuất chất chống gỉ cho ngành gia công kim loại” ñể tạo ra sản phẩm mới ñáp ứng ñược yêu cầu ñạt ra. Mục tiêu của ñề tài là: - Sản xuất ñược chất chống gỉ cho ngành gia công kim loại thay thế cho sản phẩm của các hãng nước ngoài, cụ thể là thay thế ñược dầu Rust Proof Oil của hãng Caltex (Mỹ). - Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho sản phẩm - Hạ giá thành sản phẩm - Thương mại hóa sản phẩm MỤC LỤC Trang DANH SÁCH CÁN BỘ THỰC HIỆN ðỀ TÀI MỞ ðẦU MỤC LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU …………… …………… ……… 1 I.1. ĂN MÒN VÀ HÓA CHẤT CHỐNG ĂN MÒN 2 I.1.1. Khái niệm chung về ăn mòn 2 I.1.2. Các dạng ăn mòn …………………………………………. 3 I.1.3. Ăn mòn vật liệu kim loại và phương pháp bảo vệ ………. 4 I.1.3.1. Kim loại ñen………………………… ……… ………… 4 I.1.3.2. Kim loại màu ………….………………… …………… 7 I.1.3.3. Xử lí môi trường ñể bảo vệ kim loại …………… ……… 9 I.1.3.4. Sử dụng chất ức chế bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn……. 10 I.2. CHẤT CHỐNG GỈ CHO NGÀNH GIA CÔNG KIM LOẠI 11 I.2.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài và trong nước ….… 11 I.2.2. Các hóa chất sử dụng 13 I.2.3. Công nghệ sản xuất chất chống gỉ 23 I.2.3.1. Quy trình công nghệ sản xuất chất chống gỉ 23 I.2.3.2. Thành phần của chất chống gỉ 25 I.3. KẾT LUẬN TRÊN CƠ SỞ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 29 Chương II. THỰC NGHIỆM 30 II.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 II.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 30 II.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 31 II.3.1. Các phương pháp phân tích 31 II.3.2. Phương pháp thử nghiệm hiện trường 32 II.4. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 33 II.4.1. Dung môi 33 II.4.2. Dầu gốc ……………….…………………………………. 33 II.4.3. Phụ gia ………………………… ….…………………… 35 Chương III KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN 39 III.1. ðiều tra tình trạng sử dụng chất chống gỉ tại Việt Nam 39 III.2. Phân tích, ñánh giá dầu chống gỉ Rust Proof Oil của Caltex 40 III.3. ðiều chỉnh thông số kỹ thuật của dầu cần nghiên cứu …… 41 III.4. Nghiên cứu, lựa chọn dung môi, dầu gốc dùng làm nguyên liệu ñể pha chế chất chống gỉ APP RP-01 ………. 42 III.5. Nghiên cứu lựa chọn phụ gia ñể pha chế chất chống gỉ APP RP-01 43 III.5.1. Nghiên cứu lựa chọn phụ gia chống oxy hóa 43 III.5.2. Nghiên cứu lựa chọn phụ gia chống gỉ 47 III.5.3. Nghiên cứu lựa chọn phụ gia bám dính 48 III.5.4 Nghiên cứu lựa chọn phụ gia khử hoạt tính kim loại…… 50 III.5.6. Kết luận trên cơ sở các kết quả nghiên cứu lựa chọn phụ gia ………………………………………… 52 III.6. Nghiên cứu pha chế chất chống gỉ APP RP-01…… ……. 52 III.6.1. Xác ñịnh thành phần phụ gia ………… ………………… 52 III.6.2. Xác ñịnh thành phần hỗn hợp dung môi, dầu gốc …… … 54 III.6.3. Xây dựng ñơn pha chế chất chống gỉ APP RP-01 55 III.6.4. Quy trình công nghệ pha chế sản xuất chất chống gỉ 56 III.7. Thử nghiệm hiện trường 59 III.7.1. Mục ñích thử nghiệm 59 III.7.2. Nội dung thử nghiệm 60 III.7.3. Kết quả thử nghiệm 61 III.8. Xây dựng tiêu chuẩn sản phẩm 63 III.9. Khả năng thương mại hóa 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 DANH MỤC PHỤ LỤC ………… …………………… …… CÁC TỪ VIẾT TẮT ASTM Tiêu chuẩn Quốc gia Mỹ (viết tắt của tiếng Anh American Society for Testing and Materials) IP Tiêu chuẩn do Viện Dầu mỏ Anh ban hành (viết tắt của tiếng Anh Institute of Petroleum) AP Alkyl phenol DPA Diphenylamin DEA Diethanolamin MEA Monoethanolamin TEA Triethanolamin SAP Trị số xà phòng TAN Trị số axít tổng TETA Tetramintriethylen TEPA Pentamintetraethylen TXP Trixylyl photphat TCP Tricresyl photphat DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng I.1. Các hóa chất sử dụng cho chất chống gỉ phổ biến và ứng dụng …………………………………… ……… 14 Bảng II.1. Các phương pháp chuẩn theo ASTM sử dụng trong ñề tài 31 Bảng II.2. ðặc tính kỹ thuật của các loại dung môi ñược chọn ñể khảo sát 34 Bảng II.3. ðặc tính kỹ thuật của các loại dầu gốc ñược chọn ñể khảo sát………………………….…………………… 35 Bảng II.4. ðặc tính kỹ thuật của phụ gia chống oxy hóa……… 36 Bảng II.5. ðặc tính kỹ thuật của phụ gia khử hoạt tính kim loại 36 Bảng II.6. ðặc tính kỹ thuật của phụ gia bám dính 37 Bảng II.7. ðặc tính kỹ thuật của phụ gia chống gỉ 38 Bảng III.1. Dầu chống gỉ ñang ñược sử dụng tại các cơ sở gia công kim loại trong nước 39 Bảng III.2. Chỉ tiêu kỹ thuật của dầu chống gỉ Rust Proof Oil 40 Bảng III.3. ðiều chỉnh thông số kỹ thuật của chất chống gỉ APP RP-01……………………………… 41 Bảng III.4. Kết quả khảo sát mất mát do bay hơi của phụ gia chống oxy hóa 44 Bảng III.5. Khảo sát hiệu quả của phụ gia chống oxi hóa ………… 45 Bảng III.6. Khảo sát nồng ñộ sử dụng của các phụ gia chống gỉ 48 Bảng III.7. Khảo sát mất mát trọng lượng của các phụ gia bám dính 49 Bảng III.8. Mất mát do bay hơi của phụ gia khử hoạt tính kim loại 50 Bảng III.9. Ăn mòn tấm ñồng của phụ gia khử hoạt tính kim loại …. 51 Bảng III.10. ðộ bền chống oxy hóa của phụ gia khử hoạt tính kim loại…………………………………… 51 Bảng III.11. Kết quả nghiên cứu lựa chọn phụ gia ñể sản xuất chất chống gỉ APP RP-01……………… …… 52 Bảng III.12. Thành phần phụ gia ñóng gói APP A901…………. 53 Bảng III.13. ðặc tính kỹ thuật của phụ gia ñóng gói APP A901 54 Bảng III.14. Kết quả khảo sát hỗn hợp dung môi, dầu gốc ñể pha chế chất chống gỉ APP RP-01………… 55 Bảng III.15. ðơn pha chế chất chống gỉ APP RP-01…………… … 55 Bảng III.16. Kết quả phân tích chống gỉ APP RP-01…….………… 56 Bảng III.17. Chỉ tiêu kỹ thuật của chất (dầu) chống gỉ ñể thử nghiệm hiện trường…….………….…………… 59 Bảng III.18. Lựa chọn các chi tiết thử nghiệm…………… ………… 60 Bảng III.19. Kết quả các chi tiết máy thử nghiệm ñể tiếp xúc trực tiếp với không khí và ñể trong nhà xưởng….……… 61 Bảng III.20. Kết quả các chi tiết máy thử nghiệm cất trong hòm gỗ và ñể trong nhà xưởng………………………… 62 Bảng III.21. Kết quả các chi tiết máy thử nghiệm ñược bao gói trong giấy tẩm………………………………… 62 Bảng III.22. Tiêu chuẩn cơ sở chất chống gỉ APP RP-01 công bố tại Công ty APP………………………………… 63 DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình I.1. Cấu trúc của borat …………………………………… 20 Hình I.2. Cấu trúc của Amine borat …………………………… 20 Hình I.3. Cấu trúc ester Phosphate …………………………… 21 Hình I.4. Cấu trúc vòng Nitơ phổ biến …………………………… 22 Hình III.1. Ảnh hưởng của loại và nồng ñộ phụ gia ñến khả năng chống oxy hóa của dầu ………………………………… 46 Hình III.2. Mất mát trọng lượng của các phụ gia bám dính 49 Hình III.3. ðộ ổn ñịnh nhiệt và mất mát do bay hơi của phụ gia khử hoạt tính kim loại ……………………… 50 Hình III.4. Ảnh hưởng của loại và nồng ñộ phụ gia khử hoạt tính kim loại …………………………. 51 Hình III.5. Thành phần phụ gia ñóng gói APP A901 ………………. 53 Hình III.6. Sơ ñồ quy trình công nghệ sản xuất chất chống gỉ APP RP-01……………………………… 58 [...]... tr ng trên, Công ty APP ñã ph i h p v i các ñơn v trong ngành cơ khí, l p giáp, gia công kim lo i th c hi n nghiên c u s n xu t ch t ch ng g mang nhãn hi u Vi t Nam ñ m b o ch t lư ng t t, giá thành r Vi c làm này r t có ý nghĩa kinh t và xã h i I.2.2 Các hóa ch t s d ng Hóa ch t s d ng trong ch t ch ng g cho ngành gia công kim lo i ñư c chia thành nhi u lo i tùy thu c vào công ngh , th i gian s d ng,...TÓM T T ð TÀI Nhi m v ñ t ra c a ñ tài "Nghiên c u s n xu t ch t ch ng g cho ngành gia công kim lo i" là : - S n xu t ñư c lo i d u ch ng g cao c p ñ t ch t lư ng ñ s d ng cho ngành gia công kim lo i thay th s n ph m cùng lo i c a các hãng nư c ngoài - Xây d ng tiêu chu n cơ s cho s n ph m - H giá thành s n ph m - Thương m i hóa s n ph m ð ñ t ñư c m c tiêu... t trung bình t 390 - 700 thư ng ñư c s d ng trong các lo i d u nhũ cho ngành gia công kim lo i Các cation ho a tr hai (Mg2+, Ca2+, Ba2+ …) có h i ñ n s n ñ nh và hòa tan c a d u nhũ Các mu i natri c a dialkyl naphthalen sulfonat t ng h p ñư c s 16 Báo cáo t ng k t ñ tài Nghiên c u Khoa h c c p B – Công ty APP d ng cho ngành gia công kim lo i, nhưng do chi phí cao nên h n ch s d ng Canxi sulfonat C hai... ăn mòn c a chúng trong h nư c nên cacboxylat thư ng k t h p v i alkanolamin ñ t o thành mu i alkanolamin cacboxylat s d ng trong d u nhũ cho ngành gia công kim lo i Trong d u nhũ cho ngành gia công kim lo i, vi c s d ng alkanolamin cacboxylat tương thích t t v i ph gia bôi trơn khác, nhưng alkanolamin cacboxylat l i nh y c m v i nư c c ng, m t s lo i còn có ñ c tính và gây ra nhi u b t Dicarboxylat... s n ph m ch t ch ng g cho ngành gia công kim lo i thì chưa ñơn v nào nghiên c u Cùng v i xu hư ng phát tri n ñ t nư c thì ngành gia công kim lo i ñang 12 Báo cáo t ng k t ñ tài Nghiên c u Khoa h c c p B – Công ty APP phát tri n m nh m Theo th ng kê chưa ñ y ñ thì nư c ta có trên 1.500 cơ s s n su t, cơ khí gia công các chi ti t kim lo i, vì v y vi c b o qu n các chi ti t s n ph m kh i b g là v n ñ... u công ngh tiên ti n trong vi c b o v kim lo i như: Công ngh khí khô, công ngh hút m hoàn lưu, công ngh bơm khí trơ vào hòm, h p ho c thùng b o qu n; công ngh m , nhúng kim lo i ho c v t li u cao phân t ; công ngh b o v b ng an t hy sinh và b o v b ng dòng ngoài Tùy m c ñích và yêu c u c a chi ti t c n b o qu n ngư i ta s d ng các phương pháp khác nhau, nhưng phát tri n ch t ch ng g s d ng cho ngành. .. trong d u nhũ gia công kim lo i và d u công nghi p Alkyl amine s d ng r ng rãi nh t bao g m MEA, DEA, TEA, amin béo, diamin, phenylen diamin, cyclohexylamin, morpholin, và ethylendiamin, tetramin triethylen (TETA), và pentamin tetraethylen (TEPA) Ban ñ u ngư i ta cho r ng amin ñư c ưu tiên h p th vào b m t kim lo i và c ch ph n ng ăn mòn kim lo i, nhưng bây gi ngư i ta l i cho là alkyl amin cho n ch c... công ngh b o qu n do các nhà khoa h c quân ñ i nghiên c u ng d ng ñã phát huy hi u qu cao Công ngh b o qu n b ng khí khô hoàn lưu s d ng ñ b o qu n nhi u ch ng lo i vũ khí như tên l a, máy bay, xe tăng, ñ n, mìn Nhi u ch ng lo i tên l a, xe tăng sau hơn 10 năm b o qu n t i môi trư ng có ñ m ñư c duy trì t ñ ng t 40% ñ n 60% ñã không b xu ng c p, tuy nhiên s n ph m ch t ch ng g cho ngành gia công kim. .. g i là ăn mòn lư ng kim lo i, nó x y ra là do s hình thành pin ñi n t hai kim lo i và không ng ng làm gi m ñ b n kim lo i c) Ăn mòn hang h c (crevice corrosion): là do s ho t ñ ng c a pin ñi n g m hai ñi n c c ñư c t o ra t i hai v trí trên kim lo i ti p nh n oxi v i m c 3 Báo cáo t ng k t ñ tài Nghiên c u Khoa h c c p B – Công ty APP ñ khác nhau T i các khe kim lo i ho c các ch kim lo i b che khu t... rãi trong các ngành như cơ khí ch t o máy; công nghi p năng lư ng các nhà máy nhi t ñi n; nhà máy ñi n nguyên t ; công nghi p qu c phòng ch t o vũ khí; công nghi p hàng không - ch t o máy bay; giao thông v n t i - ch t o các phương ti n giao thông: tàu bi n, ô tô, tàu ho , c u c ng v.v ; công nghi p xây d ng: xây d ng nhà, ñ c bi t nhà cao t ng t i các khu ven 11 Báo cáo t ng k t ñ tài Nghiên c u Khoa . xuất chất chống gỉ cho ngành gia công kim loại ñể tạo ra sản phẩm mới ñáp ứng ñược yêu cầu ñạt ra. Mục tiêu của ñề tài là: - Sản xuất ñược chất chống gỉ cho ngành gia công kim loại thay thế cho. quy trình công nghệ sản xuất chất chống gỉ APP RP-01……………………………… 58 TÓM TẮT ðỀ TÀI Nhiệm vụ ñặt ra của ñề tài " ;Nghiên cứu sản xuất chất chống gỉ cho ngành gia công kim loại& quot;. I.2. CHẤT CHỐNG GỈ CHO NGÀNH GIA CÔNG KIM LOẠI 11 I.2.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài và trong nước ….… 11 I.2.2. Các hóa chất sử dụng 13 I.2.3. Công nghệ sản xuất chất chống