Defensa contra la corrosión: introducción general a los aditivos antioxidantes

¿Qué es un aditivo antioxidante en lubricantes y fluidos para trabajar metales?

 

Aditivos antioxidantesson compuestos químicos incorporados en lubricantes y fluidos para trabajar metales (MWF) para proteger las superficies metálicas de la corrosión. El aditivo antioxidante también se denomina: inhibidor de oxidación, preventivo de oxidación e inhibidor de corrosión. Se utilizan astutamente en aceites de motor y MWF.

 

Clasificación de aditivos antioxidantes.

 

Generalmente, de acuerdo con las características de la solución, los preventivos de óxido se pueden dividir en preventivos de óxido solubles en agua, preventivos de óxido solubles en aceite, preventivos de óxido emulsionados, preventivos de óxido en fase gaseosa y preventivos de óxido tipo película de cera.

 

Aditivos antioxidantes solubles en agua

 

Se utiliza agua como disolvente principal y la solución acuosa se forma añadiendo otros productos químicos que previenen la oxidación. Según el mecanismo antioxidante, se puede dividir en tres categorías.

 

• El metal y el producto químico antioxidante forman una película de óxido densa e insoluble, que evita la disolución anódica del metal o promueve la pasivación del metal, inhibiendo así la corrosión del metal. Estos aditivos antioxidantes también se denominan pasivadores, como el nitrito de sodio, el dicromato de potasio, etc. Cabe señalar que cuando se utilizan se debe garantizar una dosis suficiente. Cuando la cantidad es insuficiente, no se puede formar una película de óxido completa y la densidad de la corriente de corrosión aumenta en la pequeña superficie metálica que no está cubierta, lo que es fácil de provocar una corrosión local grave.
• El metal y el aditivo antioxidante forman sales insolubles, de modo que el metal queda aislado del medio corrosivo y libre de óxido. Por ejemplo: algunos fosfatos pueden reaccionar con el hierro para formar sales de fosfato de hierro insolubles; Algunos silicatos pueden reaccionar con el hierro y el aluminio para formar silicatos insolubles.
• El metal y el inhibidor de óxido forman complejos insolubles que cubren la superficie del metal para protegerlo de la corrosión. Por ejemplo, el benzotriazol y el cobre pueden formar un complejo quelato Cu(C6H4N3)2, que no es soluble en agua ni en aceite, por lo que puede proteger la superficie del cobre de la corrosión.

 

Preventivos de oxidación solubles en aceite

 

También se le puede llamar inhibidor de la corrosión soluble en aceite. La mayoría son compuestos orgánicos de cadena larga de carbono con grupos polares. Los grupos polares de sus moléculas están estrechamente adsorbidos en la superficie del metal por la acción de la carga; Los hidrocarburos de cadena larga de carbono del grupo no polar están orientados hacia el exterior de la superficie del metal y pueden ser miscibles con aceites, de modo que las moléculas del inhibidor de oxidación se alinean en la superficie del metal para formar una película protectora absorbente, que protege el metal de la erosión del agua y del oxígeno. Según sus grupos polares se pueden dividir en cinco categorías:

 

• Sulfonatos, la fórmula química general es (R—SO3) aditivos para el tratamiento de superficies metálicas. Generalmente, se utilizan sales de metales alcalinos o alcalinotérreos del ácido sulfónico de petróleo, tales comosulfonato de petróleo y bario, sulfonato de petróleo y sodio, dinonilnaftalenosulfonato de bario, etc.
• Ácido carboxílico y sus jabones, la fórmula química general es R—COOH y (R—COO)nMm. Los ácidos carboxílicos utilizados como inhibidores de la oxidación incluyen ácidos grasos de aceites animales y vegetales, tales como ácido esteárico, ácido oleico, etc., y ácidos carboxílicos sintetizados a partir de grasa de petróleo oxidada, ácido alquenil succínico, etc. y ácido nafténico a partir de productos derivados del petróleo. La polaridad del jabón metálico de ácido carboxílico es más fuerte que la del ácido carboxílico correspondiente, por lo que el efecto antioxidante es mejor, pero la solubilidad del aceite es menor. Y se hidrolizará cuando se encuentre con agua, y su estabilidad es pobre cuando se dispersa en petróleo y, a veces, precipitará fuera del petróleo.
• Ésteres, la fórmula química general es RCOOR'. La lanolina y la cera de abejas son compuestos de éster natural y también son buenos materiales para sellar metales antioxidantes. Los ésteres de polioles tienen buenos efectos antioxidantes, como el monooleato de pentaeritritol y el monooleato de sorbitán (Span-80), que son buenos agentes antioxidantes para metales y se utilizan ampliamente.
• Aminas, la fórmula química general es R—NH2, como la octadecilamina. Sin embargo, el efecto antioxidante de las aminas simples en el aceite mineral no es lo suficientemente bueno, y comúnmente se usan sales de amina u otros compuestos formados por aminas y ácidos orgánicos, como el oleato de octadecilamina, estearato de ciclohexilamina, etc.
• Los compuestos heterocíclicos de azufre y nitrógeno, que son anillos heterocíclicos que contienen azufre o nitrógeno y ciertos derivados, también son buenos inhibidores de la oxidación de metales, como las sales de alquilfosfato de imidazolina, benzotriazoles y -mercaptobenzotiazoles, etc. Las imidazolinas se pueden usar para prevenir la oxidación de metales ferrosos y no ferrosos.

 

Preventivos de oxidación en emulsión

 

Existen dos tipos de agentes antioxidantes emulsionados: uno es la suspensión de partículas de aceite en agua, es decir, emulsión de aceite en agua, que suele ser de color blanco lechoso; el otro es la suspensión de partículas de agua en aceite, es decir, una emulsión de agua en aceite, que suele ser un líquido transparente o translúcido.

El antioxidante emulsionado no solo tiene un rendimiento antioxidante, sino que también tiene un rendimiento lubricante y un rendimiento de enfriamiento, por lo que a menudo se usa como refrigerante lubricante para corte de metales. En el pasado, el emulsionante del agente antioxidante emulsionado solía procesarse mediante saponificación de aceite vegetal (como aceite de colza, aceite de ricino, etc.). En los últimos años se utilizan trietanolamina de ácido oleico, aceite sulfonado o tensioactivos no iónicos. Para mejorar el rendimiento antioxidante, también se puede agregar una cierta cantidad de aditivos antioxidantes solubles en agua, como nitrito de sodio y carbonato de sodio, nitrito de sodio y trietanolamina, al agregar agua para preparar una emulsión. Además, para prevenir y frenar el olor y deterioro de la emulsión, también se puede añadir una pequeña cantidad de agente antifúngico, como fenol, pentaclorofenol, benzoato de sodio, etc.

 

Preventivos de oxidación en fase de vapor

También conocido como inhibidor de corrosión en fase gaseosa, forma una capa protectora sobre la superficie del metal mediante el gas que se volatiliza lentamente a temperatura ambiente para lograr el propósito de prevenir la oxidación. Su principio antioxidante es muy similar al de las bolas de naftalina. Se caracteriza por la sublimación automática y continua a temperatura ambiente y se volatiliza en gas. Cuando el gas alcanza la saturación, puede proteger metales como el acero de la oxidación. Para prevenir la oxidación del acero se utilizan compuestos inorgánicos como el amoníaco y el carbonato de amonio, así como la urea, la urotropina y el carbonato de ciclohexilamina.

 

Preventivos de oxidación tipo película de cera

 

La prevención de la oxidación de la película de cera se realiza principalmente mediante la formación de una película en la superficie del sustrato por parafina, ácido esteárico y sales grasas de amonio de cadena larga. Luego combine jabón de lanolina y magnesio, aceite solvente volátil y un poco de grasa ácida.

 

Aplicación de preventivos de oxidación.

 

En la aplicación real de agentes antioxidantes, a menudo se utilizan varios agentes antioxidantes en una fórmula compuesta para mejorar su efecto antioxidante.

El agente antioxidante se puede aplicar a: la lubricación y antioxidante de rieles guía generales, ejes de pasadores, puntales hidráulicos, cojinetes, cadenas de suspensión, etc., especialmente indicado para equipos y piezas que no pueden curarse mediante calentamiento, como equipos grandes, no -materiales metálicos, etc. También es adecuado para la lubricación y prevención de oxidación de maquinaria dejada al aire libre, equipos navales (aviones, barcos) que a menudo están expuestos al humo del agua de mar y equipos mecánicos que a menudo están en contacto con ácidos, álcalis, ambientes de alta y baja temperatura.

Algunos agentes antioxidantes también son adecuados para rociar sobre la superficie de mecanizado y la superficie de rectificado de diversos aceros al carbono, aceros aleados, cobre, aluminio, magnesio y sus aleaciones, hierro fundido, materiales no metálicos, etc., y también se pueden rociar. en la superficie de piezas de material metálico que han sido pulidas con chorro de arena, fosfatadas, pasivadas, anodizadas y nitrocarburadas con azufre.

 

 

Resumir

 

A través de la clasificación de los principios de acción originales y el resumen de las ventajas y desventajas de varios productos químicos antioxidantes, se puede ver que existen muchos tipos de aditivos antioxidantes y una amplia gama de aplicaciones, que básicamente pueden cumplir con los requisitos antioxidantes actuales. -Requisitos de oxidación de diversas industrias. Sin embargo, con los estrictos requisitos de protección del medio ambiente, la gente presta gran atención a su propia salud. Los aditivos antioxidantes respetuosos con el medio ambiente seguramente se convertirán en la dirección del desarrollo y avance de la industria química antioxidante.