CN104313608A - 一种环保型铝材清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型铝材清洗剂及其制备方法，该清洗剂是由以下质量百分比的组分组成：无机酸20％～25％、有机酸10％～20％、表面活性剂10％～18％、渗透剂8％～15％、乳化剂6％～18％、消泡剂2～8％、络合剂5％～8％、水25％～30％。本发明的环保型铝材清洗剂，减少了工业三酸的用量，利用中强酸及有机酸对铝件进行清洗，具有良好的去油污及除锈能力；所得清洗剂呈酸性，pH值为2.1～5.6，能很好的去除铝件表面的氧化皮；所采用的有机酸酸性较弱，在保证清洗效果的基础上，有效的避免了工件过腐蚀以及酸的挥发对工人健康安全产生的影响；由于采用的有机酸易降解，该清洗剂为环境友好型清洗剂。

Description

一种环保型铝材清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明属于铝材清洗技术领域，具体涉及一种环保型铝材清洗剂，同时还涉及一种环保型铝材清洗剂的制备方法。

背景技术

铝合金由于具有密度小、比强度高、导热性能好、易于成型加工等众多优点，在材料工程方面得到广泛的应用。在铝合金的使用过程中，不同的使用环境如碱性、酸性、中性溶液和海洋环境等均可造成铝合金的腐蚀；而常用的防腐蚀处理方法有表面喷涂油漆、粉末喷涂、阳极氧化以及微弧氧化等。在实现上述防腐蚀处理、涂覆膜层之前均要对铝件表面进行清洗处理，清洗质量的好坏直接影响后续膜层的性能及质量。现有技术中，国内外均有铝件清洗剂方面的专利及文章，常见为碱性清洗剂，而酸性清洗剂主要以工业三酸为主。常规清洗剂含有的大量的工业三酸，如硫酸、硝酸及盐酸，在使用过程中由于酸液的挥发等对操作工人的健康安全产生很大影响；且在清洗工件的时候极易造成工件的过腐蚀，从而造成重大的经济损失。

现今社会，人们对自身的健康安全以及对环境的保护意识越来越强，常规的表面清洗剂由于其含有对人体有害且对环境造成不利影响的因素使得其应用受到一定的限制，因此，研究一种新型环保的铝清洗剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型铝材清洗剂，解决现有铝材清洗剂中工业三强酸含量过高，威胁操作人员安全及易造成工件过腐蚀的问题。

本发明的第二个目的是提供一种环保型铝材清洗剂的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：无机酸20％～25％、有机酸10％～20％、表面活性剂10％～18％、渗透剂8％～15％、乳化剂6％～18％、消泡剂2～8％、络合剂5％～8％、水25％～30％。

所述铝材包括铝、铝合金及其他铝基材料。

所述无机酸为磷酸、盐酸、硫酸、氢氟酸中的任意一种或多种。

所述无机酸为盐酸、硫酸、氢氟酸中的任意一种或两种与磷酸的混合物。

所述磷酸的质量浓度≥85％。所述盐酸的质量浓度为36％～38％。所述硫酸的质量浓度为95％～98％。所述氢氟酸的质量浓度≥40％。

所述有机酸为乳酸、丁二酸、植酸、冰乙酸中的任意一种或多种。

所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、琥珀酸酯钠盐、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂中的任意一种或多种。

所述琥珀酸酯钠盐为脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐(AESS)。

所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的任意一种或多种。

所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

所述消泡剂为丁醚。

所述络合剂为柠檬酸三钠、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)中的任意一种或多种。

一种上述的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取无机酸，用水稀释后，加入有机酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取表面活性剂、渗透剂、乳化剂、消泡剂混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀，加入络合剂，并加入配方量剩余的水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡3～5min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，所得铝件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铝件表面颜色为铝材本色。

本发明的环保型铝材清洗剂，采用无机酸、有机酸、表面活性剂、渗透剂、乳化剂、消泡剂、络合剂与水进行复配，使用较多的有机酸和有机表面活性剂，减少了工业三酸的用量，利用中强酸及有机酸对铝件进行清洗，具有良好的去油污及除锈能力；所得清洗剂呈酸性，pH值为2.1～5.6，能很好的去除铝件表面的氧化皮；所采用的有机酸酸性较弱，在保证清洗效果的基础上，有效的避免了工件过腐蚀以及酸的挥发对工人健康安全产生的影响，使得一线操作工人人身安全健康得到保障，同时将其对环境的不利影响降到最低；由于采用的有机酸易降解，该清洗剂为环境友好型清洗剂，对环境保护起到积极的作用。

本发明的环保型铝材清洗剂的制备方法，先将无机酸、有机酸混合得混合物A，将表面活性剂、渗透剂、乳化剂、消泡剂混合得混合物B，再将混合物B加入混合物B中，最后加入络合剂与水，该方法使各组分充分溶解与混合，最大限度的避免了因混合导致的浓度梯度与沉淀，所得清洗剂呈酸性，pH值为2.1～5.6，能很好的去除铝件表面的氧化皮，具有良好的去油污及除锈能力；在保证清洗效果的基础上，有效的避免了工件过腐蚀以及酸的挥发对工人健康安全产生的影响，使得一线操作工人人身安全健康得到保障，同时将其对环境的不利影响降到最低；该方法工艺简单，操作方便，成本低，易于自动控制，适合大规模工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与氢氟酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入植酸和乳酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂、丙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的柠檬酸三钠、EDTA-2Na，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡3min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，所得铝件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铝件表面颜色为铝材本色。

实施例2

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与盐酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入丁二酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的辛基酚聚氧乙烯醚、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的酒石酸钾钠，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡4min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，所得铝件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铝件表面颜色为铝材本色。

实施例3

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与硫酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入冰乙酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的EDTA-2Na，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡5min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，所得铝件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铝件表面颜色为铝材本色。

实施例4

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与硫酸、盐酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入乳酸、丁二酸、冰乙酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐、乙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的柠檬酸三钠，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡3min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，所得铝件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铝件表面颜色为铝材本色。

实施例5

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与硫酸、氢氟酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入乳酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂、乙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的柠檬酸三钠、酒石酸钾钠、EDTA-2Na，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡4min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，所得铝件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铝件表面颜色为铝材本色。

实施例6

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与盐酸、氢氟酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入植酸、乳酸、丁二酸、冰乙酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的酒石酸钾钠，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡5min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，所得铝件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铝件表面颜色为铝材本色。

实施例7

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与氢氟酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入植酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂、乙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的酒石酸钾钠，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡3min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，所得铝件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铝件表面颜色为铝材本色。

实施例8

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与氢氟酸、硫酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入植酸、乳酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐、丙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的酒石酸钾钠、柠檬酸三钠，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡3min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，铝件表面指标如下表1所示。

表1采用实施例8所得清洗剂清洗后铝件表面检测结果

实施例9

本实施例的环保型铝材清洗剂，由以下质量百分比的组分组成：

本实施例的环保型铝材清洗剂的制备方法，包括下列步骤：

1)取磷酸与氢氟酸、硫酸、盐酸混合，用蒸馏水将其稀释均匀后，加入植酸、乳酸、丁二酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取配方量的壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、丁醚混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀后加入配方量的酒石酸钾钠、柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)，并加入配方量剩余的蒸馏水，混合均匀后，即得。

本实施例的环保型铝材清洗剂的使用方法，是将待清洗的铝件浸渍到所得清洗剂中，并在常温下浸泡5min即可。清洗后的铝件经蒸馏水冲洗后，铝件表面指标如下表2所示。

表2采用实施例9所得清洗剂清洗后铝件表面检测结果

测试项目	性能
		铝件表面	有光泽，呈基体本色，表面水膜连续不间断，无油污残留
清洗速度	铝件浸泡后采用高压水枪一次冲洗即可得到干净表面

Claims (10)

1.一种环保型铝材清洗剂，其特征在于：由以下质量百分比的组分组成：无机酸20％～25％、有机酸10％～20％、表面活性剂10％～18％、渗透剂8％～15％、乳化剂6％～18％、消泡剂2～8％、络合剂5％～8％、水25％～30％。

2.根据权利要求1所述的环保型铝材清洗剂，其特征在于：所述无机酸为磷酸、盐酸、硫酸、氢氟酸中的任意一种或多种。

3.根据权利要求3所述的环保型铝材清洗剂，其特征在于：所述无机酸为盐酸、硫酸、氢氟酸中的任意一种或两种与磷酸的混合物。

4.根据权利要求1所述的环保型铝材清洗剂，其特征在于：所述有机酸为乳酸、丁二酸、植酸、冰乙酸中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的环保型铝材清洗剂，其特征在于：所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、琥珀酸酯钠盐、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1所述的环保型铝材清洗剂，其特征在于：所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的环保型铝材清洗剂，其特征在于：所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

8.根据权利要求1所述的环保型铝材清洗剂，其特征在于：所述消泡剂为丁醚。

9.根据权利要求1所述的环保型铝材清洗剂，其特征在于：所述络合剂为柠檬酸三钠、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠中的任意一种或多种。

10.一种如权利要求1所述的环保型铝材清洗剂的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：

1)取无机酸，用水稀释后，加入有机酸，搅拌均匀，得混合物A；

2)取表面活性剂、渗透剂、乳化剂、消泡剂混合均匀，得混合物B；

3)将混合物B加入混合物A中，搅拌均匀，加入络合剂，并加入配方量剩余的水，混合均匀后，即得。