简述金属防锈剂的作用机理

金属由于接触周围环境物质进行化学或电化所产生的破坏现象，叫做腐蚀。人们习惯于把金属受大气中的水分、氧气及其他腐蚀性气体等介质的影响而引起的腐蚀或变色称之为生锈或腐蚀。钢铁在大气中表面上生成的以以氢氧化物或氧化物为主的化合物，广义地称为锈。一般在高温下空气对金属的侵蚀叫做氧化，其产物叫做“氧化皮”。在强腐蚀性化学介质中所引起的侵蚀破坏叫做腐蚀，而不叫生锈。

金属防锈剂可保护金属表面免受大气、海水等的化学或电化学腐蚀的涂料。在金属表面涂上防锈涂料能够有效的避免大气中各种腐蚀性物质的直接入侵，使得较大化的延长金属使用期限。可分为物理性和化学性防锈漆两大类。前者靠颜料和漆料的适当配合，形成致密的漆膜以阻止腐蚀性物质的侵入，如铁红、铝粉、石墨防锈漆等；后者靠防锈颜料的化学抑锈作用，如红丹、锌黄防锈漆等。用于桥梁、船舶、管道等金属的防锈。

在防锈油脂中，一般都添加金属防锈剂以改善其防锈性能。油溶性防锈添加剂是油的表面活性剂。这些防锈添加剂在油中的溶存状态是由其本身亲油基和疏油基结构特征所决定的。在金属表面涂有添加缓蚀剂的润滑油时，缓蚀剂的极性分子定向地吸附的油金属界面和油-空气界面。由于定向吸附的结果，缓蚀剂在油-金属界面上的浓度远远大于它在油中的浓度，所以防锈油中虽然加入缓蚀剂的量不多，但由于它在油-金属界面相对集中，所以可达到明显的防锈效果。

金属防锈剂之所以能防锈是它能对引起金属生锈的水、氧、硫化氢、二氧化硫、氯化钠和二氧化碳等腐蚀介质进行物理化学隔离。金属防锈剂大多采用石油润滑为基础油，但纯矿物油并不能有效阻挡腐蚀介质。

油脂实际上也不能阻止硫化氢和二氧化硫等腐蚀介质的穿透。因此要加入各种防锈添加剂，依靠添加剂在金属表面形成排列整齐致密的吸附层，才能有效地抵御各种腐蚀介质的侵入。当然，仅仅靠极性缓蚀剂分子在界面上的吸附还不能完 全起到缓蚀作用。如果没有油层存在，缓蚀分子的定向吸附就不可能排列很紧，添加剂分子也无法自由运动，以共同堵塞孔隙和保持油腻的完整。因此，在基础油中加入各种功能添加剂，制成各种性能的防锈油脂，这样的油脂就能起到保护金属的作用。