防锈添加剂（含有烃基及极性基团的产品）

物质性状

一般均含有烃基及极性基团。它加入油品中时，其极性基团吸附(物理吸附或化学吸附)在金属表面，而烃基的一端则伸向油层。众多的防锈剂分子在金属表面形成分子定向排列，使水分和氧不能直接接触金属表面，从而防止金属锈蚀。有些防锈剂还能够置换金属表面的水膜及水滴，同样可以起到防护金属表面的效果。常见品种有烷基磺酸盐、羧酸及羧酸盐、山梨酸醇脂肪酸酯、有机胺和咪唑啉及其盐等。广泛用于工业润滑油中。如内燃机油及金属加工油等。在纺织中的防止纤维油剂在高温与高湿度条件下腐蚀设备所加的助剂。常用的有脂肪醇醚磷酸酯等。所用油剂的pH值应控制在一定的范围内。

作用机理

防锈剂多是一些极性物质，其分子结构的特点是：一端是极性很强的基团，具有亲水性质；另一端是非极性的烷基，具有疏水性质。当含有防锈剂的油品与金属接触时，防锈剂分子中的极性基团对金属表面有很强的吸附力，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层，阻止腐蚀介质与金属接触，故起到防锈作用，见图如下。

磺酸盐的溶解状态与极性化合物的增溶溶解（防锈油膜的结构图）

产品种类

常见的防锈剂按结构分为磺酸盐、羧酸及羧酸衍生物、脂类、有机磷酸及盐类和有机胺及杂环化合物五大类。

磺酸盐（salt sulphoneate）是防锈剂中有代表性的品种，几乎可适用于所有的防锈油里。按原料来源分为石油磺酸盐^[1]或合成磺酸盐，石油磺酸盐是制造白油的副产品，合成磺酸盐有烷基苯磺酸盐壬基萘磺酸盐（salt dinonylnaphthalene sulfonate）；按金属类型来分有钡盐、钙盐、镁盐、钠盐、锌盐或铵盐。

羧酸盐及其衍生物：长链脂肪酸具有一定的防锈性，羧酸防锈剂用得较多是烯基或烷基丁二酸，主要是十二烯基丁二酸，十二烯基丁二酸是汽轮机油的主要防锈剂，一般加量0.03%~0.5%就能通过液相锈蚀的B法。它还广泛用于液压油、导轨油、主轴油和工业润滑油中。

有机胺有单胺、二胺和多胺化合物，直链脂肪胺要比支链脂肪胺的防锈效果好，这类化合物主要用于冶金、化工和石油企业做抗酸缓蚀剂。

有机胺防锈剂有较好的抗潮湿、水置换、酸中和性能，但百叶箱试验较差，对铅腐蚀性较大，对铜和锌也有一定的腐蚀性，应用时要慎重。

己二酸和安息酸在水中具有防锈效果，如果把它们酯化，就可得到油溶性的防锈剂。脂肪酸种类不同，生成酯的效果也不同，但防锈效果是油酸>硬脂酸>月桂酸，而单酯与三酯无差别。

有机磷酸盐主要是正磷酸盐、亚磷酸盐和膦酸盐。磷酸盐通常用高级醇和五氧化二磷进行反应，生产烷基磷酸，再用十二胺或烷基取代咪唑啉中和成盐，这种防锈剂具有防锈、抗磨性能。

具有孤立电子对的杂环化合物是铜的变色抑制剂，例如苯并三氮唑、哑咗、噻唑、咪唑、吡唑等。

杂环化合物防锈剂中还有烯基取代咪唑啉，如十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐，是一种很好的防锈剂，对黑色金属和有色金属均适用。

发展历史

国外最早使用牛油、羊毛脂、石油脂类进行金属防锈，到20世纪30年代才逐渐发展为合成防锈剂。二次世界大战后防锈油剂得到迅速发展，并广泛应用于金属制品的防锈。到60年代国外报道的防锈剂品种达百种以上。

防锈剂应用

防锈剂主要是用来配置防锈油脂，其中可分为封存防锈和防锈润滑二类。