專利名稱:金屬表面防銹油及其設(shè)備方法
金屬的腐蝕是環(huán)境通過化學(xué)或電化學(xué)過程對金屬所起的毀滅性破壞，其中最常見的一種腐蝕是由大氣的組份，如氧，與金屬的反應(yīng)引起。生銹就是這種腐蝕的一個例子。
除了氧以外，大氣中有許多污染物，如臭氧、氮的氧化物、硝酸、二氧化硫、硫酸、碳酸、鹽酸、焦油酸等等，這些化合物使金屬表面溶解并形成一個個凹點。
一般說來，相對濕度愈大，腐蝕程度愈大。金屬如浸在水中，如浸在海水中，則迅速腐蝕。
防止這類腐蝕的手段包括油漆、電鍍或用防腐蝕材料涂敷金屬，如工業(yè)上常用的鉻酸鹽和鋅化合物這樣的一些用于防腐蝕目的防腐蝕材料。然而，對許多金屬表面來說，上漆或其它形式的永久或半永久涂敷是不可能的，例如，在內(nèi)燃機的內(nèi)表面的情況中。在這樣的例子中，通常用含有一般氧化及生銹抑制劑的潤滑油來防止腐蝕，對于象汽車或航空器的發(fā)動機，這樣一般可以滿足了，這些發(fā)動機的使用是有規(guī)則的，即每天使用或至少每月使用幾次，而如果這些發(fā)動機長期閑置不用的話，這些抑制劑對于這些發(fā)動機的內(nèi)表面的保護(hù)一般說來是無效的。
這種缺乏使用的情況對于農(nóng)用裝置，割草機，葉片鼓風(fēng)機、鏟雪機、覆帶式雪上汽車、艇外發(fā)動機、推放的備用發(fā)動機和許多軍用機車這些長期貯存不用的設(shè)備是很典型的。盡管用了常用的含公知的腐蝕抑制劑的防銹油，這些發(fā)動機的內(nèi)部金屬表面仍然被腐蝕而且能變得非常嚴(yán)重以致于變得不能使用。這是由于防銹材料會蒸發(fā)或流失，特別是會從垂直的表面上蒸發(fā)或流失。
克服這類腐蝕問題的手段包括一個開動和運行這些發(fā)動機的一個有規(guī)則的保養(yǎng)方案以盡力保持發(fā)動機內(nèi)表面被防銹劑涂敷。這個過程不僅費錢，而且在許多情況下是不可能的。在軍用庫或汽車制造工廠里，這是真實情況，那兒有這么多的機車和(或)發(fā)動機長期保持停機狀態(tài)。此外，這樣偶爾的開動發(fā)動機并不能總是保證金屬表面會被防銹劑充分涂敷以防止腐蝕損壞。
現(xiàn)有的防銹液對于使用這些防銹液的其它類型的金屬表面也一樣無效果。
為了克服上述問題，本發(fā)明提供了在金屬表面上能增強滯留的防銹油。
簡單地說，本發(fā)明提供了一種用于金屬表面的防銹組成物，它包括至少一種已知的能起保護(hù)金屬表面作用使不受腐蝕的物質(zhì)和一種西蒙得木油化合物，西蒙得木油化合物的量足以形成一種基體以截留和保持所說的至少一種保護(hù)物質(zhì)在所說的金屬表面上。
如下面所指出的那樣，本發(fā)明也包括一個用所說的組成物防止金屬表面腐蝕的方法。
本發(fā)明的關(guān)鍵和主要成分是一種西蒙得木油化合物。如這里所用的，“一種西蒙得木油化合物”這一術(shù)語指的是西蒙得木油，因為它是從西蒙得木(Simmodsia Chinensis)，部分或完全氫化得到的。
用于該組成物的特定的西蒙得木油化合物類型和濃度取決于被安排的用途。如，為了保護(hù)金屬表面不受海水作用可用一種氫化成半固態(tài)或固態(tài)的西蒙得木油。對于在長期貯存期間需要保護(hù)的內(nèi)燃機，可以用一種具有粘性的或糖漿狀稠狀的部分氫化的西蒙得木油。一旦發(fā)動機開動，這樣的一種油會迅速流動并隨后能在需要時迅速地從發(fā)動機中取去。
西蒙得木油的氫化可用常見的一般用于西蒙得木油或其它油類的工藝方法進(jìn)行，其氫化程度可依賴于準(zhǔn)備如上面所討論的那樣使用這些產(chǎn)品的狀態(tài)固態(tài)、半固態(tài)等等而變動。
使西蒙得木油完全氫化較好，這樣就生成了一種硬的象臘一樣的材料，然后加上一定量的西蒙得木油就能形成一種具有所希望粘度的摻合物。
該組成物的另一個主要成分是一種公知的抗腐蝕劑或這類抗腐蝕劑的混合物。例如商品抗腐蝕添加劑，如水楊酸鋅鹽、二烷基二硫代磷酸鋅鹽、磺酸鈉、磺酸鈣、等等。如果該防銹物本身是一種液體，則一種西蒙得木油可以簡單地混合進(jìn)去。要求抗腐蝕物質(zhì)加入的量能給出量長期限的抗腐蝕活性，而且該領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能很快決定該用量。同樣，所用的量顯然決定于作用在金屬上的環(huán)境因素的嚴(yán)酷性，例如金屬暴露在海水中，所用的量較大，而金屬只是經(jīng)受干燥的沙漠條件時，則所用的量就較小。
然而最方便的看來還是用一種工業(yè)潤滑油作為載體，它把一種西蒙得木油與防銹物質(zhì)摻合起來。特別是對于內(nèi)燃機，當(dāng)需要涂敷其內(nèi)表面時更是如此。所用的特指的潤滑油是一般用作發(fā)動機保護(hù)用的。因此，對于汽車發(fā)動機，可用美國汽車工程師學(xué)會(SAE)10W到10W-40的潤滑油;對于齒輪傳動裝置，用SAE80W-90到85W-140的潤滑油;對于透平機，用具有在100℃的粘度為大約5.0到9.9厘沲的一種潤滑油;對于往復(fù)式航空器發(fā)動機，用80號到120號的潤滑油。這些例子就能說明問題了，因為從制造商那里可很快得到關(guān)于用于任何指定的發(fā)動機的最理想的潤滑油的適當(dāng)?shù)馁Y料。那兒還有符合軍事技術(shù)規(guī)格的用作發(fā)動機油的油類，MIL-L21260技術(shù)規(guī)格油。
對于除了內(nèi)燃機內(nèi)表面以外的金屬表面的抗腐蝕活性來說，一種西蒙得木油化合物和防銹物質(zhì)的混合物可以這樣來用，即僅僅根據(jù)該被保護(hù)的金屬表面的位置和形狀來決定該西蒙得木油化合物的量。對于表面暴露受到腐蝕性液體如海水的作用和(或)該表面趨向于垂直的情況，顯然最好用較固態(tài)化的西蒙得木油化合物以防止其流失和(或)蒸發(fā)。
公知的抗腐蝕或防護(hù)物質(zhì)與西蒙得木油化合物的比例可以根據(jù)特定的被保護(hù)金屬表面在很大范圍內(nèi)變化。對于暴露在鹽水中的表面，最好用高含量的防護(hù)物質(zhì)，而當(dāng)被保護(hù)表面只是經(jīng)受低濕度時，所用的防護(hù)物質(zhì)含量可低得多。一般說來，西蒙得木油化合物的量只要求能在金屬表面上形成一種基體以截留該防護(hù)物質(zhì)并使它與金屬表面保持接觸。把西蒙得木油化合物與抗腐蝕劑充分混合以使抗腐蝕劑分散在整個組成物中并使它被截留在西蒙得木油化合物中。這種截留物就是這里所指的一種基體。
一般說來，每100份重量的該組合物用大約5份到10份重量的西蒙得木油化合物就能形成一個有效的基體。顯然，對該防護(hù)組合物不需用泵輸送及希望有一層較硬的防護(hù)涂層這樣的用途，西蒙得木油化合物的濃度可以大大提高，直至其含量達(dá)50份到90份重量。
抗腐蝕物質(zhì)(一種或多種)的加入數(shù)量可以根據(jù)特定的被保護(hù)的金屬，貯存期的長久性和類似的因素在很大范圍內(nèi)變化。
當(dāng)該活性組份要與一種載體混合以應(yīng)用時，如與一種潤滑油相混合，以通過把它加入到油系統(tǒng)并用泵使它通過發(fā)動機來更方便地用它涂敷一個內(nèi)燃機的內(nèi)表面時，加入的活性組份的量可以在決定了待涂敷的發(fā)動機的面積后很快計算出來。
從上述系統(tǒng)來看，保護(hù)金屬表面的這個方法是顯而易見的。對于內(nèi)部金屬表面，如發(fā)動機內(nèi)表面，利用一種工業(yè)用潤滑油作為載體的防銹組成物的應(yīng)用可以通過用泵使之通過發(fā)動機來實現(xiàn)。對于其它表面或暴露的表面，該防銹組成物的應(yīng)用可通過把該金屬浸于其中，或把該組成物噴于金屬上，或把該組成物刷于表面上來實現(xiàn)。
將結(jié)合下面實施例來進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。實施例的設(shè)置僅僅是為了說明的目的。
實施例1準(zhǔn)備一系列拋光的低碳鋼樣品。一組用合乎軍用技術(shù)規(guī)格的抗腐蝕油，含水楊酸鋅的MIL-L21260油涂敷而另一組用含7%重量的100%氫化的西蒙得木油的同一種油涂敷。通過把樣品浸在相應(yīng)的涂敷液中實現(xiàn)涂敷。
然后，把所有樣品在加熱到100°F的合成海水中放置24小時，同時攪拌海水。
24小時后檢驗樣品。僅僅用MIL-L21260油涂敷的樣品有60%以上的金屬表面嚴(yán)重腐蝕。用西蒙得木油和MIL-L21260油的組成物涂敷的樣品沒有顯示出腐蝕。
實施例2根據(jù)FTMS 791的5321方法中規(guī)定的濕室法，在SAE1010號低碳鋼板上涂上含85%重量的石臘基油，10%重量的氫化的西蒙得木油化合物和5%重量的水楊酸鋅和水楊酸鈣混合物的組成物。
用這樣方法處理五周后，檢驗鋼板，沒有發(fā)現(xiàn)生銹。
實施例3一系列低碳鋼板樣品暴露于圣安東尼奧(San Antonio)，得克薩斯的周圍戶外條件下30天。在那段時間，每天白天的溫度至少為90°F，晚上當(dāng)然要涼些，而這些板被暴露以受日曬雨淋。
一組板漆上一種含水楊酸鋅的MIL-L21260油，第二組板漆上一種含90%重量的同樣的MIL-L21260油和5%重量的加氫后的西蒙得木油化合物的組成物，后面的那個組成物的稠度相當(dāng)于一種很輕的潤滑脂的稠度。
只涂MIL-L21260油的板在四天內(nèi)開始生銹，而涂了同樣的油和該西蒙得木油化合物的板在暴露30天后也不顯出生銹。
上面用一個較好的實施例對本發(fā)明作了描述，而這并不是要把本發(fā)明的范圍限制到一個特定的設(shè)定形式中去，相反，是要包括如被從屬權(quán)限所限定的包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的這樣一些變動，改進(jìn)及等同物。
權(quán)利要求
1.一種用于金屬表面的防銹組成物，含有至少一種公知的起保護(hù)金屬表面不受腐蝕作用的物質(zhì)和一種氫化西蒙得木油，其數(shù)量足以形成一個截留和保持所說的防護(hù)物質(zhì)在所說的金屬表面上的基體。
2.如權(quán)利要求
1所說的防銹組成物，含有一種潤滑油作為載體。
3.如權(quán)利要求
1或2所說的防銹組成物，其中所說的氫化的西蒙得木油是一種完全氫化的西蒙得木油，以至少每一百份重量的組成物中至少含約五份重量的量存在于所說的組成物中。
4.如權(quán)利要求
1或2所說的組成物，其中所說組成物具有使其能用泵來輸送的粘度。
5.一種保護(hù)金屬表面不受腐蝕的方法，包括把如權(quán)利要求
1或2所說的組成物以足夠涂敷的量涂敷到所說的表面上。
6.一種保護(hù)通常用潤滑油潤滑的內(nèi)燃機內(nèi)表面的方法，包括用泵把一種基本上由一種符合于所說的發(fā)動機標(biāo)準(zhǔn)的潤滑油，一種氫化的西蒙得木油和一種抗腐蝕劑組成的組成物經(jīng)過所說的發(fā)動機以把該組成物分配到整個發(fā)動機油潤滑系統(tǒng)，所說的組成物的粘度正好使它能用泵輸送并在每100份重量的該組成物中含有約5份到10份重量的所說的西蒙得木油。
專利摘要
本發(fā)明構(gòu)成了一種用于金屬表面的防銹組成物，由至少一種公知的起保護(hù)金屬表面不受腐蝕作用的物質(zhì)和一種西蒙得木油化合物組成，其中西蒙得木油化合物的量足以形成一個截留和保持所說的保護(hù)物質(zhì)在所說的金屬表面上的基體，本發(fā)明還包括一個用所說的組成物保護(hù)金屬表面不受腐蝕的方法。
文檔編號C10M159/00GK87103232SQ87103232
公開日1988年11月16日 申請日期1987年4月30日
發(fā)明者阿倫·阿瑟·約翰遜, 小約翰·帕特里克·奎拉 申請人:坦尼科有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan