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气相防锈膜有效寿命模型探讨(上)

[摘要] 通过失重法测定了气相防锈膜在不同温度下的挥发率，建立了挥发率与挥发温度、挥发时间之间的数学模型，依据此模型可预测该类气相防锈膜在不同使用备件下的有效寿命。

关键词：气相防锈膜；有效寿命；挥发率

气相防锈膜作为一种操作简便、环保无毒的气相防锈包装材料正越来越广泛地应用到金属防锈领域。在使用中，气相防锈膜的防锈期是一项重要的技术指标u 。作为军需品时，对这项指标提出了更严格的要求，一般需达到5～10年。在实际应用中，当气相防锈膜的完整性受到破坏，使其缓蚀分子加速散失或在产品出厂缓蚀分子添加不足时，其防锈期必然缩短，被包装金属必须重新包装才能避免锈蚀。因此在生产和使用过程中如何确定气相防锈膜的防锈期，即有效寿命是气相防锈技术领域的一个重要问题。

由于当前国内气相防锈膜的生产厂家大多从国外进口母粒加工生产，因此它的有效寿命问题往往被忽略，加上要获得气相防锈膜的有效寿命必须对该材料进行长期的(5一l0年)实物实验，因此国内尚未见相申请专利30项关文献报道。国广安外对估计防锈材料的有效寿命问题有采用尚化计算方法的 。如国外一文献 提出通过泊肃叶方程首先计算单位B寸间内包装材料单位面积上流过的缓蚀剂蒸汽体积，再换算成由薄膜表面逸出的缓蚀剂的质量，由此得到有效寿命。利用该方法计算必须已知缓蚀剂蒸汽压或挥发度，当缓蚀剂为非单组分时，很难从相关手册中查到相应的复合蒸汽压或挥发度，而实验室测定更加复杂困难；同时利用该方法必须假定气相缓蚀分子的挥发是理想状态挥发，使计算结果与实际应用差别较大；并且该公式未能体现出温度对有效寿命的重要影响，因此该方法还存在一些不足。

气相防锈膜的工作状态是，当环境中缓蚀分子的浓度较低4时，防锈膜自动挥发，体系中缓蚀剂分子浓度逐渐增大，当达到挥发平衡时，体系中缓蚀剂分子浓度达到最大，这时防锈效果最佳；随着精密加工B寸间的变化，防锈膜中的缓蚀剂挥发率开始下降，当挥发率小于包装材料损失或消耗时，气相防锈膜就不能有效抑制入侵的致蚀分子，失去防锈能力。因此，测定缓蚀分子的挥发率分切刀片对预测使用寿命具有重要意义。本文通过测试气相防锈膜的挥发率，研究和建立了不同温度条t~T挥发速率与挥发时间之间的通用数学模型，从而推导周围应留有不小于0.7m的空间出气相防锈膜的有效寿命。

1 试验

1．1 试验样品

实验使用的气相防锈膜由本课题组研制。它的配方组成中不含亚硝酸二环己胺等有毒的气相缓蚀剂，其主伊之密是欢迎来电咨询目前世界上少数能同时生产塑料注塑、橡胶注塑、金属压铸和镁合金金属注塑成型装备的企业要化学成分从食品添加剂中得到。

1．2 试验方法

本实验采用减重法，以厚度为0．2mm的气相防锈膜为实验样品，分组置于不同DGG型电热鼓风干燥箱中，设定常温、高温5个不同温度，用TG328A型电光分析天平定时称取和记录样品质量变化。据此构建样品在不同温度下其挥发率随时间的数据关系及变化曲线，建立挥发速率与时间的数学关系模型，并依据此模型推导出该气相防锈膜的有效寿命。

2 实验结果和讨论

用电光分析天平定时称取和记录各组被测样墩布池品在不同温度下随时间的质量变化，并转换为挥发率，以挥发率对挥发时间作图，结果见图1。

(待续)