CN104677917B - 一种环保溶剂型着色探伤渗透剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环保溶剂型着色探伤渗透剂及其制备方法。所述的环保溶剂型着色探伤渗透剂其特征在于，由渗透溶剂47～70重量份、增塑剂10～30重量份、表面活性剂5～20重量份和染料1.5～3重量份组成。本发明不含有毒有害成份，采用天然溶剂、食品级原料、环保染料配制，可达到着色探伤剂的最高级灵敏度(2级)；渗透剂色泽鲜明，对比强烈；亲水自乳化型配方，可采用溶剂或水清洗。

Description

一种环保溶剂型着色探伤渗透剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种环保型着色探伤渗透剂及其制备方法，用于检测工件表面开口缺陷，属于无损检测着色渗透探伤技术领域。

背景技术

着色渗透探伤是五种常规无损检测方法(渗透检测、磁粉检测、射线检测、超声波检测、涡流检测)中的一种，用以检测非多孔性材料的表面开口缺陷。同其他无损检测方法一样，着色渗透探伤也是以不破坏被检对象为前提，对各种工程材料、零部件和产品进行有效的检验，借以评价它们的完整性、连续性及安全可靠性。渗透探伤是实现质量控制的重要手段，是产品制造和使用维修中不可缺少的组成部分。

着色渗透探伤的基本原理为毛细作用原理。将溶有着色染料的渗透剂施加于工件表面，由于毛细作用，渗透剂渗入到各类表面有开口的微小缺陷中，渗透结束后清除表面多余渗透剂，施加显像剂，缺陷中的渗透剂重新回渗到工件表面上，形成放大了的缺陷显示，在白光下观察，缺陷处可呈红色显示，目视即可检测出缺陷的状态和分布。

着色渗透探伤剂由渗透剂、显像剂、清洗剂组成，配套使用。目前市场上流通的产品主要有散装和喷雾罐装两种型式，由于携带和使用的便捷性，喷雾罐是主流产品，被大量使用。喷雾罐产品在使用时，渗透剂被雾化喷出，形成的微小液滴一部分在空气中悬浮停留，极容易被探伤工人吸入，而渗透剂通常含有对人体有害的成份，对工人的身体健康存在很大的潜在危害。因此渗透剂的环保化是大势所趋，研发一种无毒无害，完全采用天然的、食品级的原料来研制的渗透剂，也是一种社会责任，以期降低对工人的伤害。

渗透剂主要由溶剂、染料、表面活性剂、助溶剂、增塑剂等组成。现在市售的渗透剂中，禁用限用的物质仍然在被大量使用，尤其是被社会广泛关注的苏丹红、邻苯二甲酸二酯类增塑剂、烷基苯酚聚氧乙烯醚类表面活性剂，这些成份在相关专利、无损检测教材、文献、各大主流厂商的MSDS中被反复提及。以下从各组分展开阐述。

溶剂：起到溶解染料和渗透作用，常用的溶剂有煤油、乙醇、丙酮、芳香烃(例如：甲苯、二甲苯、萘、甲基萘)，其中芳香烃类的溶剂对人体危害尤其严重。

染料：提供着色作用，是决定渗透剂灵敏度和对比度的关键因素，常用的染料有苏丹红(苏丹III、苏丹IV)、刚果红、碱性玫瑰精、品红等，例如专利CN200510029697.8、CN87101195中使用苏丹红，专利CN200610022276.5中使用了刚果红。以上染料被禁用的原因是含有致癌芳香胺，例如苏丹红IV中含有邻甲苯胺。芳香胺致癌性问题首先由德国在1895年提出，到20世纪60年代，据不完全统计，各国发现的职业性芳香胺膀胱癌患者已超过3000例，凡是能在特定条件下分解释放出24种致癌芳香胺的染料都被列入禁用清单。

表面活性剂：提供乳化作用，改善渗透剂的可去除性，主要是指水洗去除性，使渗透剂更易被水洗；改善渗透剂的渗透功能。常用的乳化剂有烷基酚聚氧乙烯醚(例如TX-6、TX-10)，专利CN 87101195、CN 200610022276.5中提及的渗透剂都采用了烷基酚聚氧乙烯醚，特种设备I、II剂无损检测人员培训教材《渗透检测》中提及的参考配方中也采用TX-10。烷基酚聚氧乙烯醚及其原料或分解物烷基酚是一种***，烷基酚中烷基的碳原子数越小，对内分泌***的扰乱作用越大。

增塑剂：调节粘度、挥发速度和闪点。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯，专利CN200410093204.0中提及的渗透剂用到了邻苯二甲酸二丁酯。邻苯二甲酸二酯类增塑剂，可以引发动物肝组织病变甚至癌变，还严重的扰乱内分泌***。1998年世界绿色和平绿色组织已经提出禁止销售软塑料玩具的建议，以防止软塑料中的含邻苯二甲酸二酯类增塑剂进入人体造成危害。

专利CN 200810040936.1提出了一种环保型水基渗透剂，其中的溶剂、表面活性剂实现了环保化，增塑剂不用，被排除。但染料并没有环保化，提及的染料玫瑰红，实际上是碱性玫瑰精，染料索引号C.I.45160，也不是一种环保型的染料，碱性玫瑰精由邻甲苯胺合成，而邻甲苯胺属于24种致癌芳香胺之一。目前，碱性玫瑰精在渗透剂中是被广泛使用的一种染料。

目前市场上还没有一款真正意义上的环保型渗透剂，特别是溶剂型的环保渗透剂。目前尚无报道环保溶剂型渗透剂。环保型的渗透剂应该从溶剂、增塑剂、表面活性剂、助溶剂、染料上实现全面的环保化，如果无相应的环保代替材料，就应该考虑从配方上优化，避免采用该材料。例如最有效的助溶剂是乙二醇醚类(例如乙二醇***，二乙二醇***，二乙二醇丁醚等)，相对乙二醇醚类溶剂，丙二醇醚类溶剂更环保，毒性更小，但不论是乙二醇醚还是丙二醇醚都未见在食品、医药工业应用的报道，为避免风险，也应该弃用。

环保溶剂：可以选择食用酒精、巴西橙油。用玉米、木薯为原料生产酒精早已实现工业化，市场上可采购到含量99.5％以上的酒精；橙油是近年发展起来的一种天然环保溶剂，是从橙皮、橘皮中提炼出的精油，有类似柠檬的清香，能与大多数有机溶剂互溶，以巴西生产的橙油最为知名。

环保增塑剂：可选用动植物油基的环保增塑剂(例如油酸丁酯、硬脂酸丁酯)、柠檬酸三丁酯，这三个产品大鼠经口LD50＞30g/ml，均属于无毒产品。可作为食品添加剂使用。

环保表面活性剂：可选择天然脂肪醇聚氧乙烯醚类和蔗糖硬脂酸酯类表面活性剂，这一类的表面活性剂无毒。用于化妆品、食品、医药工业做乳化剂，还可用于食品乳化剂、洗涤剂、农业及罐头制品。

环保染料：《禁用染料和环保型染料》中提供了苏丹红IV的环保染料代用品，给出了三个代用染料Orasol Red BL(CIBA)、Zapon Red 395(BASF)、Zapon Red BB(BASF)，代用染料不会分解出致癌芳香胺，不含重金属、环境激素，没有致敏性、致癌性、急性毒性。着色强度不低于苏丹红，是理想的代用染料。

除了关注渗透剂的环保属性，渗透剂还必须具备应有的使用性能。主要有：

1.灵敏度：参考GB/T 18851.2-2008/ISO 3452-2：2006《无损检测渗透检测第2部分：渗透材料的检验》将着色渗透探伤剂的灵敏度分为1级灵敏度(普通级)，2级灵敏度(高级)。灵敏度越高，检测的可靠性越高。灵敏度用I型试块来判定，I型试块有10μm、20μm、30μm、50μm四种规格，要达到2级灵敏度，要求50μm试块100％显示，30μm试块75％以上显示。

2.易清洗：渗透剂的清洗性十分重要，如果清洗困难，工件上则会造成不良背景，影响检测效果。

3.润湿性：能良好的润湿工件，渗透剂施加到工件上后不应收缩，长时间保持润湿状态，不能干燥。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种环保、高灵敏度、可水洗的溶剂型渗透剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环保溶剂型着色探伤渗透剂，其特征在于，由渗透溶剂47～70重量份、增塑剂10～30重量份、表面活性剂5～20重量份和染料1.5～3重量份组成。

优选地，所述的渗透溶剂为食用酒精和巴西橙油。

优选地，所述的增塑剂为油酸丁酯和柠檬酸三丁酯中的一种或两者的混合物。

优选地，所述的表面活性剂为天然脂肪醇聚氧乙烯醚单油酸酯、天然脂肪醇聚氧乙烯醚三油酸酯和蔗糖硬脂酸酯中的一种或任意几种的混合物。

优选地，所述的染料为Orasol Red BL(CIBA)、Zapon Red 395(BASF)和Zapon RedBB(BASF)中的一种或任意几种的混合物。

本发明还提供了上述的环保溶剂型着色探伤渗透剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步、在常温下，将渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料依次加入反应釜中，密闭搅拌混合；

第二步、将第一步得到的混合物过200目筛网，得渗透液原液；

第三步、以散装或气雾罐形式包装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、环保特点：本发明不含有毒有害成份，采用天然溶剂、食品级原料、环保染料配制。采用的巴西橙油从橘皮、橙皮中提取；食用酒精以木薯、玉米为原料精制；食品级增塑剂、表面活性剂；橙桔清香，清新宜人。

2、性能特点：本发明可达到着色探伤剂的最高级灵敏度(2级)；渗透剂色泽鲜明，对比强烈；亲水自乳化型配方，可采用溶剂或水清洗。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种环保溶剂型着色探伤渗透剂，由渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料组成，各组分的具体成分见下表：

其制备方法为：

(1)在常温下，按表1中的重量含量称量各成分，将渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料依次加入反应釜中，密闭搅拌混合2小时。

(2)将上述搅拌后的混合液过200目筛网，得渗透液原液，待用。

(3)以散装或气雾罐形式包装。

使用时，将渗透剂施加于工件表面，由于毛细作用，渗透剂渗入到各类表面有开口的微小缺陷中，渗透结束后清除表面多余渗透剂，施加显像剂，缺陷中的渗透剂重新回渗到工件表面上，形成放大了的缺陷显示，在白光下观察，缺陷处呈红色，目视即可检测出缺陷的形成和分布。

本渗透剂的粘度为1.70mm²/s，30μm的I型试块90％以上缺陷清晰显示，达到2级灵敏度，既可用有机溶剂清洗又可用水清洗。

实施例2

一种环保溶剂型着色探伤渗透剂，由渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料组成，各组分的具体成分见下表：

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

本渗透剂的粘度为2.10mm²/s，30μm的I型试块80％以上缺陷清晰显示，达到2级灵敏度，既可用有机溶剂清洗又可用水清洗。

实施例3

一种环保溶剂型着色探伤渗透剂，由渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料组成，各组分的具体成分见下表：

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

本渗透剂的粘度为2.60mm²/s，30μm的I型试块75％以上缺陷清晰显示，达到2级灵敏度，既可用有机溶剂清洗又可用水清洗。

Claims (2)

1.一种环保溶剂型着色探伤渗透剂，其特征在于，由渗透溶剂47～70重量份、增塑剂10～30重量份、表面活性剂5～20重量份和染料1.5～3重量份组成；所述的渗透溶剂为食用酒精和巴西橙油；所述的增塑剂为油酸丁酯和柠檬酸三丁酯中的一种或两者的混合物；所述的表面活性剂为天然脂肪醇聚氧乙烯醚单油酸酯、天然脂肪醇聚氧乙烯醚三油酸酯和蔗糖硬脂酸酯中的一种或任意几种的混合物；所述的染料为Orasol Red BL、Zapon Red 395和Zapon Red BB中的一种或任意几种的混合物。

2.权利要求1所述的环保溶剂型着色探伤渗透剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步、在常温下，将渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料依次加入反应釜中，密闭搅拌混合；

第二步、将第一步得到的混合物过200目筛网，得渗透液原液；

第三步、以散装或气雾罐形式包装。