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

51 Thanb phần phụ gia đóng gói APP A901 53 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất Trang 11 TÓM TẮT ĐỀ TĂI Nhiệm vụ đặt ra của đề tăi "phiín cứu sản xuất chất chắng gỉ cho ngănh sia công k

Trang 1

BỘ CÔNG THƯƠNG TAP DOAN HÓA CHAT VIỆT NAM

tầng ty EP Phâi triếu Phụ gia vă Sâu puẩn Dĩ mo

BAO CAO TONG KET DE TAIKHCN CAP BO

NGHIEN COU SÂN XUẤT CHAT CHONG Gi

CHO NGANH GIA CONG KIM LOAI

CHỦ NHIỆM ĐỂ TĂI KS Nguyễn Ảnh Tuấn

CO QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÊI tông ty EP Phâi triển Phụ gia

vă Sân phẩm lđn nó

Trang 2

BAO CAO TONG KET DE TAIKHCN CAP BO

NGHIEN CUU SAN XUAT CHAT CHONG Gi

CHO NGANH GIA CONG KIN LOAI

Thực hện hạ đồng 86 95.11 RD/HB-KHON, ngay 21-3-2011

Ky) gia b Cong Thương vă Cĩng ty CP Bhat triển Phụ gia vả Sản phẩm Dầu mỏ

CHỦ NHIỆM ĐỂ TĂI: K§$ Nguyễn Anh Tuan

CÂN BỘ THAM GIA: 1 KS, Trương Ngọc Đức 2 KS Ha Minh Huyền 3 KS Luong Van Tri 4 KS Nguyễn Cảnh Tuyín 5 Nguyễn Ngọc Khương 6 Nguyễn Văn Hải 7 Phan Đình Khoa

Hă Nội, ngăy 19 thẳng 11 năm 2011 TỔNG GIÂM ĐỐC PHÍ DUYỆT

Trang 3

DANH SÂCH CÂN BỘ THỰC HIỆN ĐỀ TĂI Họ vă tín Nguyễn Anh Tuấn Trương Ngọc Đức Hă Minh Huyền Lương Văn Trí Nguyễn Cảnh Tuyín Nguyễn Ngọc Khương Nguyễn Văn Hải

Trang 4

xuất khẩu như Tập đoăn Vinashin, Công ty cơ khí Trần Hưng Đạo, Công ty

TNHH Nhă Nước một thănh viín Dissel Sông Công, Nhă mây Z153 Bộ Quốc

Phòng, Công ty Honda Việt Nam , hăng năm lượng chất chống gỉ được sử

dụng lă rất lớn

Chất chống gỉ lă sản phẩm rất quan trọng, không thể thiếu trong ngănh cơ khí gia công kim loại Sau khi gìa công, câc chỉ tiết sản phẩm cần được phủ

một măng bảo vệ để ngăn câch với môi trường xung quanh từ đó giúp cho sản

phẩm khỏi bị han gỉ gđy hỏng hóc sản phẩm

Tại câc nước phât triển chất chống gỉ đê được nghiín cứu, sản xuất từ rất

lđu vă không ngừng được cải tiến, câc hêng năy luôn giữ bí mật công nghệ vă

thănh phần của chúng không được công bố cụ thể

Tại Việt Nam, câc sản phẩm chất chống gỉ phục vụ cho ngănh cơ khí gia công kim loại chủ yếu được cung cấp bởi câc hêng nước ngoăi với giâ thănh

cao, thời gian cung ứng chậm

Công ty APP lă một doanh nghiệp đi lín từ viện nghiín cứu, có bề dăy

kinh nghiệm trong nghiín cứu, sản xuất vă triển khai thương mại hóa câc sản phẩm dẳu mỡ bôi trơn Việc nghiín cứu sản xuất chất chống gỉ sử đụng cho ngănh gia công kim loại thay thế cho sản phẩm của câc hêng nước ngoăi sĩ đâp ứng nhu cầu trong nước, chủ động cung ứng sản phẩm lă nhu cầu cấp thiết Xuất phât từ nhu cầu cấp thiết đó, Công ty APP phối hợp cùng Công ty TNHH một thănh viín Dissel Sông Công đề xuất vă được Bộ Công Thương phí duyệt thực hiện đề tăi ” Nghiín cứu sản xuất chất chẳng gỉ cho ngănh gia công kim loại” đề tạo ra sản phẩm mới đâp ứng được yíu cầu đạt ra

Mục tiíu của để tăi lă:

-_ Sản xuất được chất chẳng gi cho ngănh gia công kim loại thay thế cho

sản phẩm của câc hêng nước ngoăi, cụ thể lă thay thế được dầu Rust Proof'

Oil cia hang Caltex (Mj)

- _ Xđy dựng tiíu chuẩn cơ sởcho sản phẩm - Hạ giâ thănh sản phẩm

Trang 5

Chương I I L1 11.2 11.3 11.3.1 11.3.2, 11.3.3 11.34, 12 L2.1 L2.2 L2.3 L2.3.1 L2.3.2 13 Chương II I1 H2 H3 11.3.1 11.3.2 MỤC LỤC Trang DANH SACH CAN BỘ THỰC HIỆN ĐỀ TĂI MỞ ĐẦU MỤC LỤC CÂC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ

TONG QUAN TĂI LIỆU 1

AN MON VA HOA CHAT CHONG AN MON 2

Khâi niệm chung về ăn mon 2

Câc đạng ăn mòn 3

Ăn mòn vật liệu kim loại vă phương phâp bảo vệ 4

Kim loại đen 4

Kim loại mău 7

Xử lí môi trường để bảo vệ kìm loại 9 Sử đụng chất ức chế bảo vệ kim loại khỏi sy ăn mòn 10

CHAT CHONG Gi CHO NGANH GIA CONG KIM LOẠI 11 Tình hình nghiín cứu ở nước ngoăi vă trong nước 11

Câc hóa chất sử đụng 13

Công nghệ sản xuất chất chống gỉ 23

Quy trình công nghệ sản xuất chất chống gi 23

Thanh phan của chất chống gỉ 25

KET LUAN TREN CO SG TONG QUAN TAI LIEU 29

THỰC NGHIỆM 30

PHƯƠNG PHÂP NGHIÍN CỨU 30

NỘI DUNG NGHIÍN CỨU 30

CÂC PHƯƠNG PHÂP PHĐN TÍCH VĂ THỬ NGHIỆM

SỬ DỤNG TRONG NGHIÍN CỨU 31

Câc phương phâp phđn tích 31

Trang 6

1.4.3 Chương III HLI H2 II.3 HI.4 ILS IL5.1 IL5.2 IL5.3 11.5.4 IL5.6 ILS HL6.1 IL6.2 IL6.3 IL6.4 IHI.7 1.7.1 TI.7.2 MI1.7.3 II.8 II.9 Phụ gia

KET QUA VA BINH LUAN

Điều tra tình trạng sử dụng chất chống gỉ tại Viĩt Nam

Phđn tích, đânh giâ dầu chống gỉ

Rust Proof Ơil của Caltex

Điều chỉnh thông số kỹ thuật của đầu cần nghiín cứu

Nghiín cứu, lựa chọn dung môi, dầu gốc dùng lăm

nguyín liệu để pha chế chất chĩng gi APP RP-01 Nghiín cứu lựa chọn phụ gia dĩ pha chế

chất chống gỉ APP RP-01

Nghiín cứu lựa chọn phụ gia chống oxy hóa

Nghiín cứu lựa chọn phụ gia chống gỉ

Nghiín cứu lựa chọn phụ gia bâm dính

Nghiín cứu lựa chọn phụ gia khử hoạt tính kìm loại Kết luận trín cơ sở câc kết quả nghiín cứu lựa chọn phụ gia Nghiín cứu pha chế chất chống gỉ APP RP-01 Xâc định thănh phần phu gia

Xâc định thănh phan hĩn hop dung mdi, dau gĩc Xđy dựng đơn pha chế chất chống gi APP RP-01

Quy trình công nghệ pha chế sản xuất chất chống gi Thử nghiệm hiện trường Mục đích thử nghiệm Nội dung thử nghiệm Kết quả thử nghiệm

Xđy dựng tiíu chuẩn sản phẩm

Trang 7

ASTM IP AP DPA DEA MEA TEA SAP TAN TETA TEPA TXP TCP

CAc TU VIET TAT

Tiíu chuẩn Quốc gia Mỹ (viết tắt của tiếng Anh American

Society for Testing and Materials)

Tiíu chuẩn đo Viện Dầu mỏ Anh ban hănh (viết tắt của tiếng

Trang 8

Bảng L1 Bảng II.1 Bảng II.2 Bang II.3 Bang IL4 Bảng IL5 Bảng IL6 Bang II.7 Bang III.1 Bang III.2 Bang III.3 Bảng II.4 Bảng IIL.5 Bảng IIL6 Bang III.7 Bang IIL8 Bang IIL9 Câc hóa chất sử dung cho chất chống gỉ phổ vă ứng đụng Câc phương phâp chuẩn theo ASTM sử dụng trong để tăi Đặc tính kỹ thuật của câc loại dung môi được chọn để khảo sât Đặc tính kỹ thuật của câc loại đầu gốc được chọn để khảo sât

Đặc tính kỹ thuật của phụ gìa chống oxy hóa

Đặc tính kỹ thuật của phụ gìa khử hoạt tính kim loại

Đặc tính kỹ thuật của phụ gia bâm dính

Đặc tính kỹ thuật của phụ gia chống gi

Dđu chống gi đang được sử dụng tại câc cơ sở gìa công,

kim loại trong nước

Chỉ tiíu kỹ thuật của dẫu chĩng gi Rust Proof Qil

Điều chỉnh thông số kỹ thuật của chat chĩng gi APP RP-01

Kết quả khảo sât mắt mât do bay hơi

của phụ gia chống oxy hóa

Khảo sât hiệu quả của phụ gia chống oxi hóa Khảo sât nông độ sử dụng của câc phụ gia chống gỉ

Khảo sât mắt mât trọng lượng

của câc phụ gia bâm dính

Trang 9

Bang III.10 Bảng III.11 Bảng III.12 Bảng III.13 Bảng II.14 Bảng IIL.15 Bảng IIL.16 Bảng III.17 Bảng III.18 Bảng III.19 Bảng III.20 Bảng III.21 Bảng II.22

Độ bền chống oxy hóa của phụ gìa

khử hoạt tính kim loại

Kết quả nghiín cứu lựa chon phy gia dĩ sản xuất chất chống gỉ APP RP-01

Thănh phần phụ gìa đóng gói APP A901

Đặc tính kỹ thuật của phụ gia đóng gói APP A901

Kết quả khảo sât hỗn hợp dung môi,

dau gốc để pha chế chất chống gỉ APP RP-01

Don pha chế chất chĩng gi APP RP-01

Kết quả phđn tích chống gỉ APP RP-01

Chỉ tiíu kỹ thuật của chất (đầu) chống gỉ

để thử nghiệm hiện trường Lựa chọn câc chỉ tiết thử nghiệm

Kết quả câc chỉ tiết mây thử nghiệm để tiếp xúc

trực tiếp với không khí vă dĩ trong nhă xưởng Kết quả câc chỉ tiết mây thử nghiệm cất trong

hòm gỗ vă để trong nhă xưởng

Kết quả câc chỉ tiết mây thử nghiệm được bao gói trong giấy tđm

Tiíu chuẩn cơ sở chất chống gỉ APP RP-01

Trang 10

Hình I.2 Hình I.3 Hình I.4 Hình II.1 Hình II.2 Hình II.3 Hình II.4 Hình I5 Hình I6 Cấu trúc của borat

Cấu trúc của Amine borat căo con ssec 20 Cấu trúc ester Phosphate 21

Cấu trúc vòng Nitơ phổ biến 22

Ảnh hưởng của loại vă nồng độ phụ gia đến khả năng

chống oxy hóa của đầu 46

Mất mât trọng lượng của câc phụ gia bâm đính 49

D6 ổn định nhiệt vă mất mât do bay hơi

của phụ gia khử hoạt tính kìm loại 50

Ảnh hưởng của loại vă nồng độ

phụ gia khử hoạt tính kim loại 51

Thanb phần phụ gia đóng gói APP A901 53

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất

Trang 11

TÓM TẮT ĐỀ TĂI

Nhiệm vụ đặt ra của đề tăi "phiín cứu sản xuất chất chắng gỉ cho ngănh sia công kừm loại" lă :

- Sản xuất được loại dầu chống gỉ cao cấp đạt chất lượng để sử dụng cho ngănh gia công kim loại thay thế sản phẩm cùng loại của câc hêng nước ngoăi

-_ Xđy dựng tiíu chuẩn cơ sở cho sản phẩm - Hạ giâ thănh sản phẩm

- Thương mại hóa sản phẩm

Để đạt được mục tiíu để ra, để tăi đê tiến hănh khảo sât tình hình sử dung chất chống gỉ tại Việt Nam, khảo sât đânh giâ đặc tính kỹ thuật của một số chất

chống gỉ hiện đang cung cấp tại Việt Nam, từ đó xđy dựng kế hoạch nghiín cứu

Đề tăi đê khảo sât toăn điện câc dung môi, dầu gốc, phụ gia hiện có phổ biến trín thị trường Việt Nam vă thế giới, từ đó lựa chọn được câc loại dung môi, dầu

gốc, phụ gia phù hợp để sản xuất sản phẩm của đề tăi

Đề tăi đê xđy dựng được quy trình sản xuất sản phẩm trín dđy truyền sẵn tại Công ty APP phù hợp với điều kiện Việt Nam

Sản phẩm của đề tăi đê được kiểm tra, thử nghiệm tại Công ty TNHH một

thănh viín Diesel Sông Công đạt kết quả rất tốt

Đê xđy dựng Tiíu chuẩn cơ sở của sản phẩm dùng lăm cơ sở để cung cấp sản phẩm ra thị trường,

Sản phẩm của đề tăi có giâ rẻ (khoảng 50.000 - 55.000 đẳng), rẻ hơn nhiều so

với câc hêng nước ngoăi (70.000 đồng) Hiện nay sản phẩm của đề tăi đê được đặt

hăng vă tương lai sẽ mở rộng ra nhiều sản phẩm dựa trín cơ sở của để

Trang 12

ChươngI TỔNG QUAN TĂI LIỆU

Gỉ lă một thuật ngữ chung để chỉ sự ăn mòn của sắt vă hợp kim của nó đo

tâc dụng hoâ học vă điện hóa với môi trường xung quanh Trong phần năy

chúng tôi trình băy tổng quất hơn về hiện tượng gỉ, đó lă sự ăn mòn kìm loại

“Ăn mòn lă một hiện tượng rất phổ biến của kim loại Vấn để ăn mòn xuất

hiện trong tất cả khía cạnh của công nghệ, nó gđy ra những hậu quả nghiím

trọng như lăm hư hại câc thiết bị, giảm hiệu suất của mây móc, gđy ô nhiễm câc sản phẩm, thực phẩm, Thậm chí ăn mòn còn gđy ra những tai họa rất

lớn cho câc lò phản ứng hạt nhđn, mây bay, tín lửa, câc thiết bị tự động Không chỉ có vậy, ăn mòn còn lă trở ngại trong việc tung ra những sản phẩm mới thuộc lĩnh vực công nghệ cao vă trong câc lĩnh vực cơ khí do chúng

thường xảy ra một câch không thể lường trước được Trong nhiều trường hợp,

ăn mòn có thể trở thănh yếu tố ngăn cản sự thănh công của câc công nghệ mới nhiều hứa hẹn Có thể nói ăn mòn gđy ra những thiệt hại vô cùng to lớn cả về trực tiếp lẫn giân tiếp Người ta đê tính được rằng giâ tiền chỉ phí cho lĩnh vực ăn mòn chiếm khoảng 4% tổng thu nhập quốc dđn đối với những nước có nền

công nghiệp phât triển, chi phí năy tính cho câc khoản sau:

- Những mất mât trực tiếp: Tiền chì phí cho vì thay thế câc vật liệu đê bị ăn mòn vă những thiết bị xuống cấp do ăn mòn gđy ra - Những tốn thất giân : Chỉ phí cho việc sửa chữa số lượng sản phẩm

giảm chất lượng trong quâ trình sản xuất hoặ At mat do hiện tượng

ăn mòn kim loại gđy ra

- Chỉ phí cho câc biện phâp để phăng ngửa: Chỉ phí cho câc biện phâp dĩ

bảo vệ chống hiện tượng ăn mòn kìm loại

Trang 13

Bâo edo tong kết đề tăi Nghiín cúu Khoa học cấp Bộ — Công ty APP

“tđöđ0êồ220ê3iiêZêgadiobizê880A8a58A808gi22002288iê0528ê2880i0:83i2iê08808ềê52N7882806ii220Agê0a8203ê8580ê985a5038ia 1.1 ĂN MÒN VĂ HÓA CHẤT CHONG AN MON

1.1.1 Khâi niệm chung về ăn mòn

An mĩn thường bắt đầu xảy ra trín bề mặt rồi phât triển sđu văo bín trong

kỉm theo sự biến đổi thănh phần vă tính chất lý hóa của kim loại hoặc hợp kim

An mon kim loi

lă phản ứng oxi hoâ khử không thuận nghịch được xảy ra giữa kìm loại vă chất oxi hoâ có trong môi trường xđm thực

Căn cứ văo môi trường vă cơ chế của sự ăn mòn kìm loại, người ta phđn thănh hai đạng chính: ăn mòn hóa học vă ăn mòn điện hóa

a, “Ăn mòn hóa học

Ăn mòn hóa học lă quâ trình oxi hóa - khử, trong đó kim loại phản ứng

trực tiếp với câc chất oxi hóa trong môi trường (câc electran của kừn loại

được chuyễn trực tiếp đến câc chất trong môi trường) vă không xuất hiện

dòng điện Tuy nhiín ăn mòn hóa học có tốc độ ăn mòn chậm vă không phải

lă quâ trình phâ huỷ kìm loại chủ yếu

Sự ăn mòn hóa học thường xảy ra ở những thiết bị của lò đốt, câc chỉ tiết của động cơ đốt trong hoặc câc thiết bị tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao

Nhiệt độ căng cao, thì tốc độ ăn mòn căng nhanh b, Ăn mòn điện hóa

An mon điện hóa lă sự phâ hủy kim loại do kìm loại (không nguyín chất) tiếp xúc với dung địch chất điện lì tạo nín đòng điện

Do xuất hiện pin điện nín tốc độ ăn mòn điện hoâ nhanh hơn rất nhiều so với tốc độ ăn mòn hoâ học Ví dụ: Phần vỏ tău biển chìm trong nước, ống dan kim loại đặt trong lòng đất, kìm loại tiếp xúc với không khí

Vì vậy, ăn

mòn điện hoâ lă loại ăn mòn kìm loại phổ biến vă nghiím trọng nhất

Câc điều kiện (cđn vă đủ) đỀ phât sinh ăn mòn điện hoâ:

Trang 14

dẫn)

- Cĩe điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện li

Bản chất của ăn mòn điện hoâ: Lă quâ trình oxi hóa khử xảy ra trín bề mặt câc điện cực

1.1.2 Cac dang ănmòn

Có thể nói rằng hoạt động ăn mòn phâ huỷ kim loại do môi trường gđy ra

phụ thuộc văo rất nhiều yếu tố:

-_ Thănh phần hóa học, vi cấu trúc của kim loại

- Thănh phần hóa học của môi trường

- _ Câc thông số vật lý - nhiệt độ; sự đối lưu; sự phât xạ v.v

-_ Những tâc động cơ học - sự va đập; ma sât; ứng lực v.v

Độ bền chống ăn mòn của kìm loại không hoăn toăn phụ thuộc văo tính chất vốn có của kìm loại mă chủ yếu phụ thuộc văo tính chất của mặt giới hạn

kim loại - môi trường vă tất nhiín lă phụ thuộc văo thanh phan hoâ học, trạng

thâi cấu trúc cũng như tính chất điện hoâ của mặt giới hạn pha Vậy sự ăn mòn

kim loại diễn ra rất phức tạp vă da dang Sau đđy lă một số dang ăn mòn điển

bình thường gặp được phđn loại dựa văo trạng thâi bể mặt kim loại bi phâ huỷ

a) Ăn mòn đẳng đều (uniform corrosion): lă sự mất đi một lượng ít hoặc

nhiều vật liệu kim loại được phđn bố câch đồng đều trín mọi phần của bề mặt kim loại tiếp xúc với môi trường ăn mòn (ăn mòn kìm loại đo môi trường

axit)

b) An mon Ganvani (galvanic corrosion): (pin an mdn) con duge goi 1a an

mòn lưỡng kim loại, nó xảy ra lă do sự hình thănh pin điện từ hai kìm loại vă

không ngừng lăm giảm độ bền kim loại

c) An mon hang hdc (crevice corrosion): lă do sự hoạt động của pìn điện

Trang 15

Bâo edo tong kết đề tăi Nghiín cúu Khoa học cấp Bộ — Cơng ty APP

“tizaiolB,28êEa4ê00Zêo802/dio1êiB20B8đêoiiioĂZ2:đ.525288236i58208o0êG2:iị08ưề::36ấ23::08108i48828ê.289838883i:3ưưê5286

im loại bị che khuất do gấp

khúc, tiếp nhận oxi trong khí quyển với lượng thấp hơn thì nó đóng vai trò lă độ khâc nhau Tại câc khe kìm loại hoặc câc ch

anot, tại đó kim loại bị hoă tan

a) An mĩn diĩm (pitting corrosion): Dang an mon nay thường xảy ra trín bể

mặt kìm loại được bảo vệ bằng một lớp măng mỏng (Al;O¿/Al) tiếp xúc với dung dich chất điện lì có mặt một số anion vă chủ yếu lă anion clo (C)

Anion tâc dụng lín măng mỏng tạo ra câc lỗ nhỏ có kích thước cỡ văi chục

micromet vă lăm mắt tính bảo vệ của măng dẫn đến sự phâ huỷ kìm loại

e) An mĩn ven tinh thĩ (intergranular corrosion): lă sự phâ huỷ kìm loại có

tính chọn lọc tại chỗ nói câc hạt tình thể, vă lă một pha được kết tỉnh lại do xử

Tý nhiệt tạo ra

) An mon chon loc (selective corrosion): lă sự oxi hoâ một thănh phần của

hợp kim vă thường tạo ra một cấu trúc kìm loại xốp

g) Ăn mòn mai man (erosion corrosion): lă sự ăn mòn kim loại gđy ra do tâc

động cơ học văo bể mặt kìm loại Ví dụ sự ăn mòn xảy ra tại chỗ kìm loại có

đồng chất lỏng chảy qua rất nhanh

bh) An mon ứng lực (stress corrosion cracking): sự rạn nứt kìm loại do tâc động đồng thời của sự cưỡng bức cơ học vă xảy ra phản ứng điện hoâ khi kim loại tiếp xúc với môi trường ăn mòn Ví dụ sự rạn nút của mây bay, sự rạn nứt

của câc nỗi phản ứng hoâ học lăm việc ở âp suất cao v

11.3, Ăn mòn vậtliệu kim loại vă phương phâp bảo vệ

Trong phan nay sĩ lần lượt giới thiệu một số kim loại, hợp kim thông dụng về hai phương diện: tính chất ăn mòn của vật liệu vă biện phâp nđng cao

độ bền chống ăn mòn của nó

1.1.3.1 Kim loại đen Thĩp cacbon thấp

Thĩp cacbon thấp lă hợp kim của sắt chứa một lượng cacbon từ 0,05 +

Trang 16

không khí, trong đất cũng như trong nước tự nhiín vă nó thường phải được bảo vệ

Trong không khí khô thĩp năy không bị ăn mòn vì có lớp măng mỏng chặt sít oxit bảo vệ, nhưng ở nhiệt độ cao nó bị ăn mòn

Trong không khí đm ở nhiệt độ thường, vì trín bề mặt thĩp có măng nước nín xảy ra phản ứng ăn mòn theo cơ chế điện hoâ

Theo thời gian gỉ sắt phât triển thănh câc lớp xốp vă lăm giảm tốc độ ăn mòn thĩp Nếu trong không khí có tạp chất, ví dụ CÍ” ở vùng ven biển, sự hấp thụ CÍ' của câc lớp gỉ lăm thay đổi hình thâi lớp gi, đôi khi lăm tăng tốc độ ăn

mòn thĩp

Sự có mặt của SƠ; trong khí quyền có thể bị hấp thụ bởi câc lớp gỉ vă dẫn

đến sự axit hoâ câc lớp gi, lăm tăng sự khử oxi vă tăng độ dẫn điện của dung

địch thúc đđy quâ trình ăn mòn thĩp

Trong môi trường nước gần trung tính (nước mây, nước biển, nước ao hd)

tốc độ ăn mòn kìm loại thường diễn ra rất chậm, nhưng khi tăng nhiệt độ tốc

độ ăn mòn tăng lín

Trong môi trường axit thĩp bị ăn mòn đâng kể nếu không được bảo vệ Đối với môi trường axit yếu, lượng ion HỈ thấp, tốc độ ăn mòn được quyết

định bởi giai đoạn khuếch tân ion H” đến bề mặt kìm loại

Trong môi trường đất nồng độ oxi thấp vì vậy sự ăn mòn thĩp được gđy ra lă đo hoạt động của vì khuẩn khi lon sulfat để tạo ra HạS vă xảy ra phản ứng:

Fe + HạS —> FeS + H; Thĩp hop kim thĩp

Thĩp hợp kim thấp gồm sắt vă một lượng nhỏ khoảng đưới 2% câc

nguyín tố hợp kìm Cu, Ni, Cr, P hoặc tổ hợp chúng lại sẽ tạo ra vật liệu có độ

bền chống ăn mòn cao đối với môi trường ăn mòn khí quyền

Trang 17

“tizaiolB,28êEa4ê00Zêo802/dio1êiB20B8đêoiiioĂZ2:đ.525288236i58208o0êG2:iị08ưề::36ấ23::08108i48828ê.289838883i:3ưưê5286 sit ngăn cản sự tâc động của môi trường lăm giảm quâ trình gi hoâ tiếp theo

Lớp bảo vệ năy bền trong môi trường khí quyển nông thôn cũng như khu công nghiệp hoặc khi thay đổi thời tiết nắng mưa An man gang Hăm lượng cacbon trong gang lớn hơn 2% Gang xâm chứa 2 + 4% C vă 1 + 3% Sỉ trong nước cao hơn thĩp mềm, nếu thím 3% Ni độ bền cơ học tăng lín, độ bền ộ bền chống ăn mòn của nó chống ăn mòn được cải thiện

Trong gang trắng lượng cacbon tổn tại ở dang Fe;C, nó cứng vă giòn, khi bị ăn mòn Fe;C để lại câc lỗ chứa graphit vă thường gọi lă ăn mòn graphit

hóa

Thĩp không gi

Thĩp chứa một hăm lượng lớn câc nguyĩn t6 Cr, Ni, Si (thĩp hop kim

cao) có độ bền chống ăn mòn cao vì câc nguyín tố trín dĩ dang tạo ra câc măng thụ động Hợp kim có thănh phần Cr > 12% đễ đăng bị thụ động trong dung dịch nước ảo sự khử oxi - Thĩp không giƒerit ấp, có 16 + 30% Cr, đôi khi có Mo vă câc nguyín tố khâc Crom lă nguyín tố ổn định trạng thâi ferit vă giữ được Loại thĩp năy hăm lượng cacbon thị

cấu trúc mạng lập phương tđm

Thĩp không gỉ ferit lă loại sắt từ Sự kết tủa của cacbua crom lăm giảm độ bền chống ăn mòn ở nhiệt độ cao, nó có khuynh hướng phât triển hạt gđy khó

khăn cho việc hăn Thĩp năy được dùng trong cơng nghiệp hô chất, thực

phẩm vă công nghiệp ô tô

- Thĩp không gi Mactensit

Thĩp năy chứa hăm lượng Cr khoảng 13% + 17% vă nhiều cacbon hơn

Trang 18

Thĩp năy được sử dụng lăm trục bơm, pittông, van của hệ thống thuỷ lực,

câc chỉ tiết của tuốc-bìn hơi - Thĩp không gỉ Ostenit Khi thím Ni văo thĩp không gỉ Cr sẽ mở rộng vùng Ostenit vă cải thiện 216 + 25% Cr va 8 + 20% Ni, C< 0,08%; nếu có mặt Mo thì khả năng thụ động của thĩp tăng lín

cơ tính của thĩp Loại năy có thănh phả

Loại hợp kim nay được sử dụng rộng rêi trong công nghiệp hóa chất,

được phẩm, thực phẩm, chế tạo câc dụng cụ nhă bếp

1.1.3.2 Kim loại mău

Đồng vă hợp kim đồng

Đồng vă hợp kim đồng lă loại vật liệu dẫn nhiệt vă đẫn điện tốt, có độ bền cơ học vă bĩn chống ăn mòn cao

Trong môi trường axit không chứa oxi, đồng không bị ăn mòn để giải

phóng hiđro Sự ăn mòn đồng chỉ xảy ra trong môi trường có chứa oxi hay lă

chứa câc cặp oxi hóa khử có điện thế Eg¿¿ > Ef‹,¿,/c„= 0,34V Nếu có mặt câc ion hoặc hợp chất CÍ, NHạ, CN, khi đó thế cđn bằng của đồng Efeu;/c„ chuyển về phía đm hơn, cho nín nó bị ăn mòn tạo thănh câc hợp chất phức

Trong nước thiín nhiín, nước biển lă trung tính hoặc hơi kiểm tốc độ ăn mòn đồng xảy ra rất chậm, một lượng nhỏ ion đồng đủ giết chết câc vi sinh, hau hă, tảo bâm trín nền kim loại đồng

Sự kìm hêm quâ trình ăn mòn đồng trong câc môi trường trín lă vì kìm

loại đồng bị che phủ bởi oxit CuạO Tốc độ ăn mòn đồng khoảng 25 + 50

um/năm trong môi trường nước biển tĩnh Khi có đòng chảy vì măng Cu;O bị

phâ vỡ tại câc mĩp nín tốc độ ăn mòn tăng lín

Đồng bín trong không khí Câc mâi nhă bằng đồng có độ bền chống ăn

Trang 19

- Câc hợp kim của đồng

Khi thím câc nguyín tố hợp kim như Sn, Zn, Al, Ni, Be văo đồng thì tính

chất cơ học của đồng tăng lín một câch đâng kể

Cu-Zn vă Cu-Sn thuộc loại hợp kìm có ĩn co’ hoc va dĩ bền chống ăn

mòn rất cao (nhă kiến trúc bằng kìm loại cổ nhất xấp xỉ 4000 năm)

Đồng thau Cu-Zn (30% Zn) được sử dụng rộng rêi trong việc chế tạo câc bị trao đổi nhiệt vă ngưng tụ cho câc thiết bị nhỏ: ô tô, tủ lạnh Nếu

thiế

thím văo hợp kim một lượng nhỏ Âs (0,02 + 0,06% As) sẽ nđng cao độ bền chống ăn mòn vật liệu vă loại trừ được hiện tượng ăn mòn chọn lọc kẽm Có

thĩ ding vật liệu Cu-Zn 30% hoặc Cu-Zn29§n1 (có thể có As) lăm thiết bị ngưng tụ hoặc thiết bị lạnh công nghiệp với nước có mặt ion CI

Niken va hop kim niken

Trong môi trường axit khơng có tính oxi hô: dung địch HCI loấng, dung dịch HạSO loêng niken bị hoă tan chậm hơn sắt Măng thụ động cia Ni

kĩm bĩn so với mang oxit Crom

Trong nước biển tĩnh niken dĩ bị ăn mòn điểm Niken rất bền trong môi trường kiểm đặc, trong NaOH nóng chảy

- Hợp kim Ni-Cú: (10%6NÌ - hợp kìm Mongl) bín trong nước biển Hợp kìm

năy không dùng trong mơi trường oxi hô mạnh

- Hợp kim Ni-Cr: 80% Ni, 20%Cr - Nimonic; Nï76Crl6Fe7 - Inconel lă

những hợp kìm đễ đăng bị thụ động vă được ding thay thế thĩp không gi trong điều kiện không đâp ứng yíu cầu chống ăn mòn

- Hợp kim Ni-Mo: Hợp kim Ni60Mo20Fe20 (Hastelloy A) vă Ni6SMo30Fe5 (Hastelloy B) bền trong môi trường HCI, HạSO, 60% ở mọi

Trang 20

- Nhđm nguyín chất

Ở 25°C thế điện cực tiíu chuẩn của nhôm E4¡;⁄4¡ = -1,66V rất đm nín

không bền nhiệt động học Trong không khí nhôm được bảo vệ nhờ măng oxit

AlsO; có độ đăy khoảng 5 + 20nm, vì thế nhôm bĩn trong không khí ngay cả

khi có SO;, cũng như trong nước

Trong dung địch có pH >4, ion AI kết hợp với OH” tạo ra Al(OH); khó tan vă sau đó chuyển thănh Al;O;.nH;O Khi tăng pH của môi trường AI có thể bị ăn mòn vì oxit nhôm vă hiđroxit nhôm lă lưỡng tính Sự ăn mòn nhôm

trong môi trường kiểm kỉm theo sự giải phóng hydro

- Hợp kim nhôm

Đa số hợp kim nhôm có tính bền cơ học cao vă được sử dụng rất rộng rêi

trong kiến trúc, xđy dựng vă câc ngănh công nghệ cao sản xuất ô tô, mây bay,

câc dụng cụ nhă bếp

Trừ câc nguyín tố Zn, Be, Mg, khi nhôm tiếp xúc với câc nguyín tố đều

tạo thănh pin Ganvanic, khi đó AI bị hoă tan Độ bền chống ăn mòn của hợp

kìm nhôm thay đổi trong một phạm vi rộng tuỳ thuộc văo thănh phần hợp kim

Hop kim Al-Cu diĩn hình lă Dura có thănh phần: Cu4Mg0,6Mn0,6SiFe0,7

1.1.3.3 Xử lí môi trường để bảo vệ kim loại

- Trong môi trường khí quyển, lăm giảm độ đm lă một biện phâp hạn chế

sự ăn mòn có hiệu quả Nếu độ ẩm đưới 50% thì tốc độ ăn mòn rất nhỏ Có thể

sử dụng câc chất hút đm silicagel để lăm khô không khí Trong không gian bao kín (bao gói) câc cấu kiện có thể dùng câc chất ức chế bay hơi để hạn chế

tốc độ ăn mòn kìm loại

- _ Lăm nóng không khí trong không gian chứa câc cấu kiện cũng lă một

biện phâp giảm độ am

Trang 21

Bâo edo tong kết đề tăi Nghiín cứu Khoa học cấp Bộ ~ Cơng ty APP

“ữnBii888A8003ê2820ê8điG3200ê0a890885ư82ịê2n0ưa0280582ê88088ê2a5n8a9820ê03o82ề2iêo0E0aiêê98diư52ê50808800a

1.1.3.4 Sử dụng chất ức chế bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn

Chất ức chế lă những hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ mă khi thím một lượng rất nhỏ văo môi trường ăn mòn có tâc dụng kìm hêm tốc độ ăn mòn kìm loại

Khi sử dụng chất ức chế cần phải lưu ý một điều kiện sau:

-_ Chất ức chế không gđy độc hại cho con người vă ô nhiễm môi trường; - _ Giâ thănh thấp

Ngăy nay có rất nhiều hợp chất có tâc dung kìm hêm tốc độ ăn mòn song

có thể tạm phđn chia thănh hai loại: - _ Chất ức chế gđy thụ động;

-_ Chất ức chế hấp phụ

a, Chất ức chế gđy thự động

Chất ức chế gđy thụ động lăm giảm tốc độ ăn mòn kim loại đo môi trường

ăn mòn gđy ra

Nếu chất ức chế có nồng độ chưa đủ để kìm hêm tốc độ ăn mòn kim loại thì kim loại vẫn bị ăn mòn Ở trạng thâi thụ động, trín mặt kim loại thĩp tổn

tại lớp oxit Nếu nồng độ chất ức chế bị giảm vă lớp oxit không có tâc dung

bảo vệ thì kim loại đễ bị ăn mòn

5, _ Chất ức chế hấp phụ không gđy thự động

Đa số câc hợp chất hữu cơ có chứa N vă S đều có tâc dụng ức chế nđng cao độ bín chống ăn mòn kim loại trong môi trường ăn mòn

Cấu trúc phđn tử của câc chất ức chế hữu cơ thường gồm hai phần:

- _ Phần không phđn cực có kích thước lớn đo liín kết của câc nguyín tử C

vă H kị nước

- Phần phđn cực gồm câc nhóm chức: SH- (mercapto), NH (amin), OH—

(hiđroxy]), -COOH (caeboxy]) ưa nước

Câc nhóm phđn cực năy đính lín bĩ mat kim loại ở dang hap phụ vật lí

Trang 22

phủ câc tđm hoạt động của kìm loại Vì vậy có tâc dụng lăm ức chế quâ trình

ăn mòn kìm loại Câc chất ức chế căng có hiệu quả nếu khả năng hấp phụ của chúng lín bề mặt căng lớn vă căng bền chặt

1.2 CHAT CHONG Gi KIM LOẠI

1.2.1 Tinh hinh nghiín cứu ở nước ngoăi vă trong nước a, _ Tình hình nghiín cứu ở nước ngoăi

Tại câc câc nước công nghiệp phât triển đê ứng dụng nhiều công nghệ

tiín tiến trong việc bảo vệ kim loại như: Công nghệ khí khô, công nghệ hút ẩm hoăn lưu, công nghệ bơm khí trơ văo hòm, hộp hoặc thùng bảo quản; công, nghệ mạ, nhúng kìm loại hoặc vật liệu cao phđn tử; công nghệ bảo vệ bằng a-

nốt hy sinh vă bảo vệ bằng đồng ngoăi

Tùy mục đích vă yíu cầu của chỉ tiết cần bảo quản người ta sử dung câc phương phâp khâc nhau, nhưng phât triển chất chống gỉ sử dụng cho ngănh

gìa công kim loại được nghiín cứu, sản xuất từ rất lđu vă không ngừng được cải tiến, câc hêng năy chỉ giới thiệu khâi quât công dụng của chúng

Tùy theo yíu cầu vă mức độ của đối tượng cần bảo vệ mă người ta sử

dụng câc phương phâp khâc nhau như:

Bảo vệ măng cứng: Phủ lín bề mặt đối tượng cần bảo vệ một măng cứng

thường lă mạ, sơn, trâng men

Bdo vĩ mang mĩm: Phù lín bề mặt đối tượng cần bảo vệ một măng mềm

thường lă chất bảo quản dạng mềm như mỡ, sâp .; chất bảo quản dang lỏng như đầu bảo quản, đầu nhũ bảo quản Ngoăi ra chất chống gỉ được sử dụng rất rộng rêi trong câc ngănh như cơ khí chế tạo mây; công nghiệp năng lượng -

câc nhă mây nhiệt did nhă mây điện nguyín tử; công nghiệp quốc phòng - chế tạo vũ khí; công nghiệp hăng không - chế tạo mây bay; giao thông vận tải

- chế tạo câc phương giao thông: tău biển, ô tô, tău hoả, cầu cống v.v

công nghiệp xđy dựng: xđy dựng nhă, đặc biệt nhă cao tằng tại câc khu ven

Trang 23

biển, câc cầu cảng; vă công nghiệp đầu khí - câc thiết bị khai thâc vă chế biến

dần khí v.v

Tại Việt Nam, câc hêng nước ngoăi đê cung cấp câc sản phẩm chất chống

gỉ năy như Osyris HLS-4 của Total; Rustilo DWAX-30 của Castrol; Rust Proof

Oil cia Caltex; Shell Rustkote ciia Shell; Tectyl Rust của KoreaHoughton; Rustban của Exxon

b._ Tình hình nghiín cứu ở trong nước

Đất nước ta có đặc thù khí đới, độ đm cao, bờ biển đăi nín câc

kim loại bị tâc động rất lớn của môi trường gđy ra ăn mòn rất nhanh vì vậy nhu cầu về vật liệu chống ăn mòn trong đó có chất chống gỉ trở nín bức thiết

Việc nghiín cứu công nghệ vă vật liệu bảo quản kìm loại có nhiều hướng vă chủng loại khâc nhau Hiện nay nước ta có nhiều cơ sở nghiín cứu khoa học nghiín cứu vật liệu bảo quản kìm loại như câc trường dai hoc (Vf dy Trường đại học Bâch khoa Hă Nội, Trường đại học Mỏ Địa chất, Trường đại học Xđy dựng ), câc viện khoa học như Viện Hóa học, Viện Dầu khí, Câc đơn vị của quđn đội như Viện Khoa học vă Công nghệ quđn sự, Trung tđm Nhiệt đới Việt-Nga, Việ

Phòng không-Không quđn, Hải quđn, Viện Kỹ thuật cơ giới quđn sự (Tổng

Nghiín cứu kỹ thuật của câc quđn chủng:

cục Kỹ thuật), Viện Công nghệ (Tổng cục Công nghiệp quốc phòng) Câc

đơn vị năy đê nghiín cứu thănh công một số công nghệ vă vật liệu bảo quản

tiín tiến, đưa văo ứng dụng như: Dầu bảo quản BQ-17, mỡ bảo quản MNI,

STEOL-M vă câc loại vật liệu bảo quản sơn keo Một số công nghệ bảo quản do câc nhă khoa học quđn đội nghiín cứu ứng dụng đê phât huy hiệu quả cao

Công nghệ bảo quản bằng khí khô hoăn lưu sử dụng để bảo quản nhiều chủng

loại vũ khí như tín lửa, mây bay, xe tăng, đạn, mìn Nhiều chủng loại tín lửa, xe tăng sau hơn 10 năm bảo quản tại môi trường có độ ẩm được duy trì tự

động từ 40% đến 60% đê không bị xuống cấp, tuy nhiín sản phẩm chất chống

gỉ cho ngănh gìa công kim loại thì chưa đơn vị năo nghiín cứu

Cùng với xu hướng phât triển đất nước thì ngănh gìa công kìm loại đang

Trang 24

sở sản suất, cơ khí gìa công câc chỉ tiết kìm loại, vì vậy việc bảo quản câc chỉ

tiết sản phẩm khỏi bị gỉ lă vấn đẻ rất quan trọng Lượng đầu chống gỉ ding

trín thị trường Việt Nam ước tính khoảng 1.000 tắn/năm

Tại Việt Nam có khoảng trín 30 cơ sở pha chế đầu nhờn nhưng chưa có cơ sở năo nghiín cứu, sản xuất vă xđy đựng tiíu chuẩn chất chống gỉ cho ngănh gia công kim loại, câc sản phẩm chất chống gỉ được cung cấp chủ yếu

từ câc hêng nước ngoăi

Yíu cầu kỹ thuật của chất chống gi sản xuất tại câc hêng chủ yếu phụ

thuộc văo đơn đặt hăng hoặc đo câc nhă chế tạo tại đó quy định

Công nghệ pha chế chất chống gỉ vă câc sản phẩn luôn được câc hêng giữ

bí mật, nín không đễ mua được của câc hêng sản xuất nếu không có quan hệ

chiến lược, hợp tâc truyền thống

Nắm bắt tình hình vă thực trạng trín, Công ty APP đê phối hợp với câc

đơn vị trong ngănh cơ khí, lắp giâp, gìa công kim loại thực hiện nghiín cứu

sản xuất chất chống gỉ mang nhên hiệu Việt Nam đảm bảo chất lượng tốt, giâ thănh rẻ Việc lăm năy rất có ý nghĩa kinh tế vă xê hội

12.2 Câc hóa chất sử dụng

Hóa chất sử dụng trong chất chống gi cho ngănh gìa công kim loại được

chia thanh nhiễu loại tùy thuộc văo công nghệ, thời gìan sử đụng, thănh phần hóa học vă ứng đụng sử dụng cuối cùng của vật liệu Câc hóa chất được sử dụng phổ biến hiện nay bao gồm: cacboxylat, câc loại đầu oxy hóa, sulfonat,

amin, amin cacboxylat, borat, borat amin, photphat, photphat amin, imidazol,

imidazolin, thiazol, triazol, vă benzotriazol, vă tùy thuộc văo ứng đụng khâc

nhau của nhóm sản phẩm vă được mô tả trong bảng I1

Trang 25

Bâo edo tong kết đề tăi Nghiín cứu Khoa học cấp Bộ ~ Công ty APP

“ữnaöBii888A8003ê2820ê8điG3200ê0a890885ö82òê2n0öa0280582ê88088ê2a5n8a98aö20ê03o82ề2iêo0E0aiêê98diö52ê50808800a

Bảng L1 Câc hóa chất sử dựng cho chất chẳng gỉ phố biín vă ứng dụng

Khoản rưục Dạng dầu hòa Dạng tan

tan trong nước trong dầu Cacboxylat Sulfonat Phosphat Cacboxylat Alkyl amin Sulfonat Borat

Alkyl amin Imidazolin

Lớp phủ măng đầu | Borat Thiazol Benzotriazol Triazol Lớp phủ măng mềm | Dầu oxy hóa Dđu oxy hóa Sulfonat Sulfonate

Chất chống gỉ tạo ra lớp phủ măng đầu vă lớp phủ măng mềm được được sử đụng bằng câch pha chất chống gỉ trong đầu hoặc dung môi (naphtha), nhưng chúng cũng có thể lă đạng chất nhũ hóa khi dung môi hoặc nước bay

hơi tạo thănh một măng chất chống gỉ Đặc biệt, một số chất chống gỉ yíu cầu thời gian bảo vệ lđu đăi đo tiếp xúc với khí hậu khắc nghiệt ngoăi trời, một số khâc chỉ nhằm mục đích bảo vệ ngắn hạn trước khi được đưa đến xưởng sản xuất hoặc sơn Chúng được chia thanh câc loại như sau:

Chất chống gi tao ra lớp phủ dầu: Đđy lă lớp phủ tạm thời của chất chống gi ở đạng lỏng, được sử dụng để ngăn chặn gi trong quâ trình vận

chuyển hoặc bảo vệ tạm thời trong nhă (thâng) hoặc lưu trữ (tuần) ngoăi trời

Chất chống gỉ có thể được sử dụng cho nguyín liệu hoặc câc chỉ tiết đê gia

công hoăn chỉnh

Chất chdng gi tạo ra lớp phủ mím Đđy lă lớp phủ đạng mềm tạm thời, thường được lăm bằng sâp, petrolatum, Sufonat, đầu oxy hóa, mỡ Lớp

phủ năy được sử dụng cho câc loại như cầu, xe ô tô, hoặc xe tải được lưu

trữ từ văi thâng đến nhiều năm

Trang 26

Câc loại đầu oxy hóa lă một trong câc chất phụ gia chống gỉ lđu đời nhất Từ xưa người ta đê oxy hĩa dau, s4p, vă câc sản phẩm thu được từ quâ trình

tình chế đầu mỏ Sản xuất câc loại đầu oxy hóa được thực hiện bằng câch đun

nóng sản phẩm đầu mỏ trong một bình kín với chất xúc tâc hoặc xử lý bằng

hóa chất như axit nitric, acid sulfuric, hoặc KMnO¿ Cả hai phương phâp

nhằm tạo ra hỗn hợp câc hợp chất phđn cực (bao gồm axit cacboxylic, este,

rượu, andehyt vă xeton) có trị số axit tổng (TAN) nằm trong khoảng từ 10

đến 200 mgKOH/g vă trị số xă phòng (SAP) từ 10 đến 200 mgKOH/g

Thông thường, câc sản phẩm thương mại có có trị số axit tổng trong khoảng 50 đến 100 mgKOH/g vă trị số xă phòng (SAP) từ 30 đến 50

mgKOH/g Tùy thuộc văo ứng dụng, câc loại đầu oxy hóa được sử dụng như

sau:

- Dung dich phđn tần trong nước: Câc loại đầu oxy hóa cĩ thĩ tạo huyền

phù trong nước, khi tiếp xúc với vật liệu chúng đẩy nước ra, bâm văo bể mặt,

khi để khô nó tạo thănh một lớp phủ chống gi

- Hòa tan trong dụng môi: Câc loại đầu oxy hóa được hòa tan trong một

dung môi có nhiệt độ sôi thấp (như naphtha), vă dung môi nhanh chóng bay

hơi để tạo thănh lớp phủ chống gỉ

- Măng rắn (dạng sâp) Câc loại đầu oxy hóa được đun để chúng chảy lỏng ra vă khi nguội chúng rắn lại hình thănh một măng chống gỉ rắn ở nhiệt

độ môi trường

Tuy câc loại đầu oxy hóa năy có thể được sử dụng như câc chất phụ gia

chống gỉ ở đạng axit, nhưng chúng hiệu quả hơn khi được trung hòa Sâp bị

oxy hóa khi trung hòa với Ca(OH); hoặc Ba(OH); sẽ trở thănh chất chống gi rất tốt

b, Câc loại sulfonat

Câc sulfonat bao gồm một loạt câc họp chất bắt nguồn từ nguyín liệu lă

Trang 27

đầu mỏ (tự nhiín) hoặc tổng hợp Câc axit sulfonic được hình thănh từ phản ứng của SO; với nguyín liệu vă được trung hòa với câc bazơ khâc nhau để tạo

thănh muối Na, Ca, Mg, hoặc Ba Tắt cả câc sản phẩm năy đều được sử dụng

như chất chống gỉ trong câc ứng đụng khâc nhau Sulfonat kiềm cao có vai trò

kĩp trong phòng chống gỉ vì sulfonat hình thănh một lớp bảo vệ, vă cacbonat

kim loại đùng để trung hòa bất kỳ axit năo gđy ăn mòn Vì vậy sulfonat kìm

loại kiểm cao lă một chất chất chống gỉ khâ hiệu quả

Hai loại sulfonat phổ biến thường được sản xuất như sau:

- Sulfonat dĩu md (te nhiín) Sufonat dầu mỏ ban đầu được lăm từ sản

phẩm phụ của quâ trình tỉnh chế đầu mỏ Nhưng sau đó sản phẩm năy còn thu được từ việc tình chế đầu bằng phương phâp axit Trong quâ trình năy, đầu mỏ phản ứng với axit sulfonic, sau đó phđn lập ra đầu gốc tỉnh chế vă câc sản phẩm sulfonat

- Sulfonate tang hop: Sulfonat tĩng hop được lăm từ quâ trình sulfo hóa

câc alkyl thơm mạch đăi Tùy thuộc văo cấu trúc thơm vă độ đăi chuối alkyl

khâc nhau được sử dụng, nhưng điều quan trọng lă câc sản phẩm ankyl hóa phải hòa tan được trong đầu Câc đẫn xuất alkylbenzen sulfonat thường lă monoalky] với mạch cacbon (C16-40) Câc chất dẫn xuất alkylnaphthalzne thường lă câc chất ức chế ăn mòn vă chống gỉ Dialkyl với mạch cacbon ngắn (9-10) như Bari đìnonyl naphthalen sulfonat (BaDNNS) lă một chất chống gi hiệu quả vă phổ biến

Sulfonat dau mỏ hoặc tổng hợp có thể được trung hòa vă kiểm cao với

câc cation khâc nhau tùy thuộc văo việc âp dụng Ví dụ:

Natri sulfonat:

Nbin chung Natri sulfonat dau mỏ trọng lượng phđn tử trung bình từ 500 -

550 hoặc Natri sulfonat tổng trọng lượng phđn tử trung bình từ 390 - 700

thường được sử dụng trong câc loại dầu nhũ cho ngănh gia công kim loại Câc

cation hoDa trị hai (Mg”*, Ca?*, Baˆ* ) có hại đến sự ổn định vă hòa tan của đầu nhũ Câc muối natri của dialkyl naphthalen sulfonat tổng hợp được sử

Trang 28

Canxi sulfonat

Ca hai loai axit sulfonic đầu mỏ vă tổng hop được trung hòa với CaO hay

Ca(OH); để tạo thănh canxi sulfonat trung tính, nhưng nói chung câc sản

phẩm năy hiệu quả hơn khi chúng được kiềm cao Canxi sulfonate kiểm cao

có thể chứa canxi cacbonat vô định hình vă canxi cacbonat kết tình dang tinh thể Canxi sulfonat kiểm cao có chứa canxi cacbonat vô định hình có thể dễ

đăng hòa tan trong đầu vă thường được sử dụng như một chất tẩy rửa vă chống gỉ trong câc loại đầu động cơ, hình thức kết tình của cacbonat canxi

chứa câc hạt keo quâ lớn được hình thănh dang huyền phù trong dung dịch vă

kết tủa tạo thănh một chất gel hoặc gel hóa rắn vă thường được sử đụng trong

chất chống gỉ vă mỡ bôi trơn

Magie sulfonat:

Cả hai loại axit sulfonic đầu mỏ vă tổng hợp được trung hòa với MgO hay

Mg(OH); để tạo thănh magie sulfonat trung tính Mặc đù magie sulfonat

không được sử dung nhiều trong câc loại chất chống gỉ, nhưng magie sulfonat

kiểm cao được sử dụng rộng rêi lăm chất phụ gia trong nhiín liệu Đặc biệt,

câc chất gđy ô nhiễm không mong muốn trong đầu nhiín liệu như V (tạo VạOs

lă xúc tâc gđy ăn mòn) được hình thănh xi vă thải ra ngoăi

Bari sulfonat:

Ca hai loai axit sulfonic dau mỏ vă tổng hop được trung hòa với BaO hay

Ba(OH); để tạo thănh Bari sufonat Thực tế đê chứng minh bari sulfonat trung tính vă kiểm cao có đặc tính chống gi, bảo vệ kìm loại rất tốt, vì vậy câc

sản phẩm năy được sử dụng lăm chất chống gỉ Bari dinonyl naphtalen sulfonat rất hiệu quả ở nồng độ thấp so với Ca vă Na Nói chung, hiệu quả

chống gỉ của của câc sulfonat kìm loại tăng với bân kính ion Ba > Ca > Mg > Na

Trang 29

c, Cacboxylat

Cacboxylat lă câc chất ức chế ăn mòn được biết đến lđu đời nhất vă được lăm từ đầu mỡ động thực vật (Mỡ cừu, mỡ lợn hoặc mỡ động vật khâc đầu diva, dau cọ ), hoặc từ khoâng chất (naphthenic hoặc thơm axit ) câc loại

dau nay thường được sử dụng để lăm thănh đầu chống gỉ

Caecboxylic axit có thể được trung hòa với nhiều cation khâc nhau, nhưng phổ biến chúng thường phản ứng với NaOH để tạo thănh muối natri

carboxylate

Do ăn mòn của chúng trong hệ nước nín cacboxylat thường kết hợp với

alkanolamin để tạo thănh mudi alkanolamin cacboxylat sir dung trong đầu nhũ

cho ngănh gìa công kìm loại Trong đầu nhũ cho ngănh gìa công kìm loại, việc

sử đụng alkanolamin cacboxylat tương thích tốt với phụ gìa bôi trơn khâc,

nhưng alkanolamin cacboxylat lại nhạy cảm với nước cứng, một số loại còn

có độc tính vă gđy ra nhiều bọt Dicarboxylat có đặc tính bảo vệ chống gỉ cao

hơn nhưng bọt lại thấp hơn

Trong câc ứng dụng khâc, caeboxylat được sử dụng hiệu quả với nỗng độ khâc nhau, ví dụ một lượng nhỏ axit cacboxylic C6-C18 có thể ngăn chặn sự

ăn mòn trong tua-bin, trong khi axit với chiều đăi chuỗi < C6 thúc đẩy sự ăn

mòn Ngoăi ra, trong ứng dụng đập khuôn người ta đê dùng câc sster của

acid bĩo để bôi trơn vă chống gỉ

d, Alkyl amin

Alkyl amin 18 cĩc hop chất hóa học lớn nhất vă da dang nhất của tất cả câc loại chất chống gỉ vă được sử dụng rộng rêi trong đầu nhũ gia công kìm loại vă đầu công nghiệp Alkyl amine sử dụng rộng rêi nhất bao gồm MEA,

DEA, TEA, amin bĩo, diamin, phenylen diamin, cyclohexylamin, morpholin,

vă ethylendiamin, tetramin triethylen (TETA), va pentamin tetraethylen

(TEPA) Ban đầu người ta cho ring amin được ưu tiín hấp thụ văo bể mặt kìm loại vă ức chế phản ứng ăn mòn kìm loại, nhưng bđy giờ người ta lại cho lă alkyl amin choân chỗ của nước trín bể mặt kim loại để tạo thănh một liín kết

Trang 30

Kết quả lă, câc amin bao vệ catot bằng câch tạo ra một răo cản vă ức chế Hạ;

hình thănh trong môi trường có tính axit Nói chung, câc aÏky amin mạch đăi hiệu quả hơn so với alkyl amin mach ngắn vă tính âi nhđn mạnh của nỉtơ

tương quan với hiệu quả ức chế gỉ Ở đđy amin bậc 3 hiệu quả hơn bậc 2 vă

bậc 1

Câc amin có nguy cơ gđy ra câc bệnh ngoăi da (bao gồm cả chất kích thích vă viím đa tiếp xúc dị ứng) khi công nhđn tiếp xúc lđu với đầu nhũ gia

công kìm loại

e, Muối Alkyl amin

ATkylamin thường được sử dụng phổ biến trong pha khí, câc muối amin của cacboxylat borat, vă photphat lă được sử dụng phổ biến nhất trong đầu

nhũ gia công kim loại, ví dụ cacboxylat trung hòa với triethanol amin dĩ tao

thănh muối carboxylat amin thường được sử dụng như lă một chất chống gỉ

Mối muối amin sử dụng cho câc sản phẩm dầu nhũ gia công kìm vă chất chống gỉ khâc nhau

f, Mudi amin carboxylat

Trong đầu nhũ gìa công kìm loại, câc loại amin bậc 3 như triethanol amin

(TEA) được trung hòa với câc axit hữu cơ (thường lă axit mạch dăi, axit bĩo)

để tạo thănh cacboxylat amin không chỉ cung cấp khả năng ức chế ăn mòn mă

còn nđng cao khả năng bôi trơn vă hình thănh nhũ Tuy nhiín muối amin

carboxylat mach axit cacboxylie từ C18 đến C22 lă hiệu quả nhất g, Mudi amin borat

Borat lă hợp chất hóa học da dang nhất nhưng cũng ít được quan tđm nhất trong việc sản xuất chất chống gỉ Mặc dù cấu trúc của câc borat vă este borat

có thể được viết theo kinh nghiệm như B(OR)¿, trong đó R lă một H hoặc

nhóm aÏky] Cấu trúc ba chiều thực tế của câc borat lă câc vòng vă chuỗi phức tạp mă ở đđy nguyín tử có chứa cả hai dạng lai hóa sp” (3-phối trí) vă spŸ (4-

phối trí

Trang 31

Bâo edo tong kết đề tăi Nghiín cứu Khoa học cấp Bị Công ty APP

Vang boroxyl Vang pentaborat Triborat Diborat

Hình L1 Cĩu trite của borat 8 RL|UR a Ơ OR ROB: YOR R ơ ( [ ¿19 õ sor No of Liĩn kĩt Nito Cầu oxy đơn Liín kết Nitơ cầu oxy đơn ⁄ ° RON R °

Cầu oxy đôi

Hình L2 Cđu trúc của Amdn borat

Những ưu điểm của muối borat lă giâ thănh thấp, độc tính thấp, ĩn định

trong nước cứng, chống măi mòn tuyệt vời, vă độ kiềm dự trữ cao Nhược

điểm lớn nhất lă một du lượng nhỏ còn đính lại trín sản phẩm sau khi gia công

vă khi dehyhrat hóa nó tạo axit meta boric va este bam trĩn bĩ mat

Câc borat không chỉ ức chế ăn mòn mă còn diệt được vì khuẩn vă hiệu

quả của nó còn lớn hơn khi nó kết hợp với amin Mặc dù cơ chế ảnh hưởng vẫn còn chưa rõ răng nhưng có thể lă đo sự giải phóng axit boric ở độ pH thấp

Trang 32

khuẩn

Mặc dù cdc amin borat đê được nghiín cứu để sử dụng trong câc loại đầu

động cơ, đầu thủy lực, vă đầu bảo quản nhưng chúng được sử dụng phổ biến trong đầu nhũ gia công kim loại cho cả hai mục đích lă ức chế gỉ vă điệt khuẩn

h, Photphat

Mặc dù phophat vô cơ (mono-, ortho- hoặc polyphotphat) không tan

trong dau, nhưng câc dẫn xuất este photphat cĩ thể được tổng hợp để hòa tan

trong dầu Đặc biệt câc dạng photphate este bac 2 va bac 3 như (RO);P=O; (RO);(OH)P = O, (ở đđy R lă thường lă một nhóm alkylaryl đê được sử dụng

trong câc loại đầu bảo quản hoặc kết hợp với câc chat phy gia khâc Phổ biến nhất lă câc dẫn xuất alkylaryl bao gồm câc tricresy] photphat (TCP) vă trixyÏy1

phohat (TXP) Mặc dù trìalkyl photphat (chẳng hạn như tributy] hoặc trioctyl)

có thể được sử dụng cho ứng dụng năy nhưng sự kĩm ổn định nhiệt, oxy hóa,

vă thủy phđn lăm cho chúng ít được đùng trong chất chống gi

Triaryl photphat Aryl alkyl photphat Triatkyt

photphat

Hình L3 Cĩu trite ester Photphat

Tuy photphat có độc tính thấp, đặc tính chịu cực âp, chống măi mòn vă

chống gỉ tuyệt vời nhưng nó ít được dùng trong chất chống gỉ dạng nhũ vì nó

kích thích tăng trưởng của vi sinh vật có thể dẫn đến viím da hoặc tệ hơn sau

khi người lao động tiếp xúc trong thời gian đăi

Trang 33

Photphat cũng được sử dụng kết hợp với cdc amin, vă điều năy không chỉ cung cấp khả năng chịu cực âp, chống măi mòn mă còn chống gi vì anion (photphat) va cation (amoni) trong một muối duy nhất

Một lĩnh vực khâc mă photphat được sử dụng rộng rêi lă trong câc tua-bìn

hăng không vì đặc tính tro thấp của TCP lă điều quan trong Mac di TCP san xuất văo những năm 1940 vă năm 1950, tuy nhiín một số lượng đâng kể của

photphat triorthocresyl (TOCP) lăm tăng nguy cơ ngộ độc thần kinh Vì vậy

câc TCP thương mại chỉ có mức độ thấp như phần tỷ TOCP (Ppb) mă thôi i, Cấu trúc vòng Nitơ R R uN NY Rav) Ry NA N—! R AM» Năy Ñ Imidazolin Imidazol Thiazol Friazol Benzotriazol

Tolytriazol Pyradin Quinolin Morpholin

Hình I4 Cấu trúc vòng Nươ phổ biến

Câc amin bậc 3 được sử dụng rộng rêi trong câc loại chất chống gỉ đo chúng có khả năng trung hòa axit, câc hợp chất nitơ đị vòng cũng đê được sử

dụng trong nhiều loại chất chống gi Câc loại phổ biến nhất của câc cấu trúc

vòng nitơ lă mercaptobenzothiazol imidazolin, benzotriazol, thiazol, triazol,

Trang 34

nhưng nguyín tử nitơ bậc cao hơn trong cấu trúc vòng có thể chuyển đổi một

ít sang dạng muối (bằng phản ứng với câc axit hữu co), lăm giảm độc hại

trong môi trường biển

Nhiều hợp chất amin di vòng đê được nghiín cứu, nhưng đo chỉ phí t

hiệu quả chống gỉ cao nín câc imidazolin vă câc dẫn xuất của nó vẫn được sử

dụng phổ biến trong chất chống gỉ, đầu, mỡ, đầu nhũ gia công kim loại, cân, cắt, khoan, tiện, măi, kĩo đđy, đập, Ngoăi ra, imidazolin có thể được sử

dụng một mình hoặc kết hợp với một số axit hữu cơ để tạo thănh muối amin

không tro đê được chứng minh lă rất hiệu quả trong chất chống gi 12.3 Công nghệ sản xuất chất chống gỉ

Quâ trình sản xuất chất chống gỉ về cơ bản lă quâ trình điều chỉnh độ nhớt của hỗn hợp dung môi, đầu gốc - phụ gia để nhận được sản phẩm có độ nhớt

mong muốn với đúng tỷ lệ sử dung câc loại phụ gia đê được ấn định trước Về cơ bản, quâ trình được mô tả như lă một quâ trình khuấy trộn, tuần

hoăn với mục đích:

- Lăm tan lẫn hoăn toăn phụ gia văo trong dung môi, đầu gốc

- Tạo ra sản phẩm đồng thể, ổn định trong sử dụng cũng như trong tổn

chứa

1.2.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất chất chống gi

- _ Đối với những nhă mây có quy mô vừa vă nhỏ thường hay sử dụng quy

trình pha chế theo mẻ

- Theo quy trình năy, dung môi, đầu gốc vă phụ gia được đưa văo bể pha

chế rồi tiến hănh khuấy trộn cho đến khi đồng thể Sau đó, sản phẩm được

chuyển sang bể chứa trung gian để thực hiện công đoạn đóng gói sản phẩm a, Hĩ thĩng thiĩ bi

Trang 35

dung mơi, dau gốc, phụ gia duoc bố trí trín cùng mặt săn, ding bom dĩ

bơm dung môi, đầu gốc cũng như phụ gia văo nổi pha chế

-_ Dung môi, đầu gốc vă phụ gia được nạp văo từ phía trín nồi pha chế Sản phẩm pha chế được thâo đây

-_ Ở câc nhă mây, bể pha chế vă hệ thống đường ống được đùng không chi đề pha chế một sản phẩm duy nhất, mă cho nhiều loại sản phẩm khâc nhau Vì

vậy, vấn đề vệ sinh hệ thống thiết bị pha chế lă công việc cần phải tính đến để

trânh hiện tượng nhiễm bản chĩo khi thay đổi chủng loại sản phẩm cần pha

chế

b, Bĩphachĩ

Bể pha chế có thường có dung tích từ 1mẺ - 25 mỶ được lắp đặt thiết bị

khuấy trộn vă thiết bị gia nhiệt

œ Cơcấu khuấy trộn:

Phương phâp khuấy trộn đơn giản nhất được âp dụng cho những bể pha chế có quy mô nhỏ trung bình lă phương phâp khuấy trộn sử dụng cânh khuấy kiểu chđn vịt vă phối hợp với quâ trình tuần hoăn ngoăi (hỗn hợp sản phẩm được rất ra phía đây vă bơm ngược lín phần trín bỂ pha chế)

d, Cocdu gia nhi@: Gia nhỉ

ở âp suất thấp, nước nóng hay đầu nóng lăm chất tải nhiệt Gia nhiệt bằng đầu

bằng ống xoắn ruột gă lă phương phâp thường đùng Hơi nước

được dùng nhiều hơn do hạn chế được ăn mòn vă mất mât sản phẩm trong

trường họp xảy mm đồ ri

ø, Chế độ công nghệ

-_ Nhiệt độ

+ Pha chế được tiến hănh tại nhiệt độ 30°C - 35°C Tại nhiệt độ năy, độ nhót

của dung môi, đầu gốc vă phụ gia lă đủ thấp giúp cho việc khuấy trộn được hiệu quả trong khi vẫn đảm bảo dung môi, đầu gốc vă phụ gia không bị biến

Trang 36

Thời gian khuấy trộn phụ thuộc văo quy mô mẻ pha chế, hiệu quả của

thiết bị khuấy trộn vă phụ thuộc văo độ nhớt của hỗn họp Thông thường, thời

gian khuấy được lấy theo kình nghiệm của những mẻ trước vă thường được thực hiện văo khoảng 1 - 2 giờ

1.2.3.2 Thănh phần của chất chống gỉ

a, Dung moi va dĩu gĩc khoảng

Nguyín liệu chủ yếu để sản xuất chất chống gi lă dung môi, đầu gốc

khoâng hoặc đầu gốc tổng hợp (Thường dung môi, dầu gốc chim từ 709 - 95% khối lượng chất chống gỉ) Do gìâ thănh sản xuất dung mdi va dau gốc khoâng từ đầu mỏ thấp nín chúng được sử dụng phổ biến trong số câc loại chất chống gỉ hiện nay Dung môi vă đầu gốc từ dầu khoâng được sản xuất từ đầu mỏ bằng quâ trình tỉnh chế chọn lọc Bản chất của đầu thô vă của quâ

trình lọc đầu sẽ quyết định tính chất vật lý vă tính chất hóa học của dung môi vă đầu gốc tạo thănh

Thanh phan chính của dung môi vă đầu gốc khoâng lă câc hydrocacbon, thănh phần hóa học của nó rất phức tạp Chúng gồm câc loại hyđrocacbon sau:

- Hydrocacbon paraphinic

+ Hydrocacbon paraphinic mach thẳng, đăi lă sâp rắn nín nó cũng lă một thănh phần cho chất chống gi

+ Hydrocacbon paraphinic nhânh, cũng lă thănh phần rất tốt cho đầu bôi trơn vă chất chống gỉ vì chúng có tính ổn định nhiệt cao

-_ Hydrocacbon naphienie

+ Hydrocacbon naphtenic một vòng có mạch nhânh đăi lă thănh phần rất tốt của đầu bôi trơn vă chất chống gỉ do chúng có nhiệt độ đông đặc thấp nín giữ

được tính lình động cần thiết ở nhiệt độ thấp

+ Hydrocacbon naphtenic cố số vòng ngưng tụ căng nhiều, mạch paraphinic

Trang 37

thấp vă hòa tan phụ gia tốt nín chúng vẫn được dùng cho chất chống gỉ

- Hydrocacbon aromatic

Hydrocacbon aromatic thường có chỉ số độ nhớt vă n nhiệt kĩm, độc

tính cao nín không được sử dụng lăm dầu bôi trơn vă chất chống gỉ

- Hydrocacbon chứa vòng naphtenie, vòng thom vă mạch nhânh ankyl

trong căng một phđn từ

Nĩu hydrocacbon dang năy có tỷ lệ số vòng trong phđn tử thấp, mạch

nhânh lại dai thi ching mang tinh paraphin nín thích hợp cho việc bôi trơn tuy

nhiín chúng không được ưa dùng trong chất chống gỉ

- — Câc hợp chất hữu cơ có chứa câc dị nguyín tử, chủ yíu lă câc hợp chất

chứa lưu huỳnh, nữ va oxy

Đđy lă thănh phần không mong muốn của chất chống gỉ vì câc nguyín tố năy thường gđy ăn mòn, tuy nhiín câc dung môi vă dầu gốc phđn đoạn nhẹ hiện nay có chứa rất ít câc hợp chất năy

b, Phụ gia

Bản thđn đầu gốc cũng lă chất chống gỉ ở mức độ nhất định, tuy nhiín đo yíu cầu ngăy căng cao của sản phẩm, phụ gia lă thănh phần không thể thiếu được trong chất chống gỉ Phụ gia 1A chất mă có thể lăm tăng cường hoặc lăm mới câc tính chất mă dung môi vă đầu gốc không đâp ứng được:

Việc lựa chọn phụ gia, dung môi vă dầu gốc để pha chế câc sản phẩm chất chống gỉ phải đâp ứng được tính hoă tan vă tính tương hợp Phần lớn câc chất chống gỉ cần thiết phải pha chế nhiễu loại phụ gia khâc nhau để thoả mên câc yíu cầu tính năng mă mă đối tượng cẩn bảo vệ đòi hỏi

Phụ gia chủ yếu được dùng để pha chế chất chống gỉ bao gồm:

- Phụ gia ức chế gỉ, ăn mòn

Câc chất ức chế gỉ ngăn nước thấm qua măng hữu cơ bảo vệ Điều năy

đạt được bằng câch sử dung câc hợp chat phđn cực được hấp phụ chọn lọc trín

Trang 38

Một số chất ức chế gỉ, như aÏkyÏ sunfonat kìm loại cũng có thể trung hòa câc

axit

Nói chung, câc chất ức chế kìm hêm gỉ bằng câch phủ lín bể mặt kìm loại, họp kìm một măng đẩy nước Để có hiệu quả câc phđn tử phụ gia phai

hấp phụ tốt, bền chặt trín bề mặt kìm loại vă tạo ra một măng bền vững

Câc chất ức chế gỉ điển hình được dùng gồm câc chất sau: Axit alkylsucxinic vă câc dẫn xuất, câc imidazolin, Sulphonat kim loại (Sulphonat

Bari, Canxi, Magie), câc amin hữu cơ, câc amin photphat, câc este, câc đẫn

xuất của axit đibazic tuy nhiín câc đầu oxy hóa, aÏky] sunfonat của canxi vă bari duoc sir dung phổ biến để sản xuất chất chống gỉ vă nồng độ sử dụng nó

từ 8 - 20%

Hiệu quả ức chế gỉ tăng theo độ đăi mạch ankyl của phụ gia Việc giảm kích thước của nhóm ankyl 1am giảm độ hòa tan của dầu vă đo đó lăm tăng xu hướng câc phđn tử phụ gìa tâch ra khỏi dung dịch vă dính trín bề mặt kim

loại

Chức năng của chất chống oxy hóa lă lăm giảm thiểu việc tạo thănh câc peroxit hữu cơ, axit vă câc thănh phần oxy hóa khâc lăm xuống cấp chất chống gỉ gđy ăn mòn, vì vậy chúng cũng có tâc dụng như chất ức chế ăn mòn vă đo đó chúng phục vụ cho cả hai mục đích Bởi thế người ta nói rằng chất ức chế ăn mòn bổ xung tâc dụng thực tiễn của chất chống oxy hóa

- Phụ gia ức chế oxy hoâ

Chất chống gỉ được sử dụng việc trong điều kiện có tiếp xúc với không

khí vă hơi nước với sự có mặt của kim loại Trong điều kiện như vậy dầu bị

oxy hoâ tạo ra câc sản phẩm có tính axít lăm thúc đẩy quâ trình ăn mòn vật

liệu kim loại, gđy ảnh hưởng xấu tới khả năng bảo vệ kim loại vă lăm giảm

thời gian bảo quản của kìm loại cũng như của bản thđn chất chống gỉ

Phụ gìa chống oxy hoâ có tâc dụng ngăn cản vă lăm chậm đi quâ trình

biến chất vă câc tâc hại do chất chống gỉ bị oxy hóa gđy ra

Trang 39

Có nhiều loại phụ gìa chống oxy hóa đùng cho chất chống gỉ nhưng thông

dụng hơn cả lă:

+ Câc đẫn xuất của phenol: chủ yếu lă câc aÏkylphenol (AP), câc phenol có chứa N hoặc S (câc hợp chất đẫn xuất của ure, câc phenolsulphua)

+ Câc amin thơm: alkyl diphenylamin (DPA), dialkyl phenyl a -

naphtylamin, phenyl ơ - naphtylamin

Thông thường trong chất chống gỉ người ta thường dùng hỗn hợp

phenolic va aminic

Theo câc tăi liệu đê nghiín cứu, đặc tính chống oxy hóa giảm dần theo thir ty DPA > AP Tuy nhiín câc khảo sât cho thấy khi dùng hốn hợp câc phụ

gìa chống oxi hóa như DPA/AP với tỷ lệ 1:1 đạt hiệu quả cao nhất Tỷ lệ

thường đùng trong chất chống gỉ khoảng 0,2% - 0,3%

- Phụ gia khử hoạt tính kim loại

Một số kim loại như đồng, nhôm, sắt có thể xúc tiến chuỗi phản ứng

oxy hóa gốc tự do Câc phụ gia ngăn cản hoặc lăm giảm tâc động xúc tâc của kim loại được gọi lă chất khử hoạt tính kim loại hoặc thụ động hóa kim loại

Phụ gia khử hoạt tính kìm loại lă câc phụ gia tâc động bằng câch tạo một

măng hấp phụ trín bề mặt kìm loại từ đó lăm giảm sự tiếp xúc giữa môi

trường vă kìm loại nền, đo đó chúng có thể được xem như chất ức chế gỉ

Vì có tâc đụng ngăn cản quâ trình oxy hóa sản phẩm đầu bởi tâc động xúc

tâc của kìm loại vă lăm chậm quâ trình tạo ra câc chất ăn mòn nín câc chất khử hoạt tính kìm loại cũng có thể được coi như cất ức chế oxy hóa

Điển hình nhất trong câc loại phụ gia năy lă, câc hợp chất chứa lưu

huỳnh, benzotriazol vă câc dẫn xuất Nồng độ sử dụng thường từ 0,01% đến

0,05%

- Phụ gia bâm dính

Phụ gia loại năy lă câc chất lăm tăng độ bâm dính vă độ nhót của chất

Trang 40

quanh

Câc chất điển hình của loại phụ gia năy lă polyacrylat, polyisobutylen, xă

phòng nhôm của câc axit không no vă câc loại xă phòng khâc

Câc phụ ga năy, thông qua câc hiện tượng vật lý, nhót đẻo như lăm tăng

độ nhớt vă tạo cho chất chống gỉ chuyển sang dạng cấu trúc thớ sợi 1.3 KET LUAN TREN CO SO TONG QUAN TAI LIEU

- Hiĩn nay chĩt chống gì sử dụng cho ngănh gia công kừm loại chủ yếu

được cung cấp bởi câc hêng nước ngoăi, giâ thănh cao, việc cung ứng khó khăn

- Tại Việt Nam chua có đ tăi, đơn vị năo nghiín cứu, sẵn xuất chất chong

gỉ sử dụng cho ngănh gia công kim loại, chỉ câc hêng dầu lớn khâc như

Mobil, BP, shell, Total, Caltex lă sản xuất chất chẳng gỉ đâp ứng yíu cầu

năy

- Việc nghiín cứu sẵn xuất chất chống gỉ sử dụng cho ngănh gia công kim loại lă vẫn đề cắp bâch hiện nay đâp ứng kịp thời yíu cầu sử dụng ngăy căng cao của đất nước

- Cĩng ty APP lă Công ty đê nhiều năm nghiín cứu, triển khai âp dung câc

sản phẩm dầu mỡ bôi trơn tại Vị việc thục hiện đề tăi năy, Công ty

sẽ âp dụng kết quả nghiín cứu của đề tăi đụa văo sẵn xuất vă cung ứng sản phẩm mới chất lượng cao đâp ứng yíu cầu của xê hội góp phần phât triển của

đất nước

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	11,11 MB