CN106676552A - 一种无磷脱脂剂及其制作方法 - Google Patents

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李啸春
李春山
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
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Abstract

本发明申请公开了一种无磷脱脂剂，由以下重量份数的原料组成：氢氧化钾2～10份，氢氧化钠10～20份，五水偏硅酸钠1～5份，葡萄糖酸钠5～10份，阴离子表面活性剂1～3份、非离子表面活性剂1～3份。该配方不含磷，环境友好，无污染，并且去油效果优良，润湿性好，易水洗。本发明申请还公开了一种无磷脱脂剂的制作方法。

Description

一种无磷脱脂剂及其制作方法
技术领域
本发明涉及表面处理领域，具体涉及一种无磷脱脂剂及其制作方法。
背景技术
在金属材料的涂装前处理工艺中，脱脂工序是其中非常重要的环节。金属材料表面上的各种油污不仅会阻碍磷化膜的形成，而且会影响涂层的结合力和耐蚀性，因此选择一种适宜的脱脂剂对于涂装前处理工艺来说非常重要。现在多数脱脂剂的成分中主要采用以三聚磷酸钠为代表的聚磷酸盐，这是因为聚磷酸盐不仅能软化硬水，而且能捕捉污垢中所含的各种金属成分，使污垢在洗涤过程中得到解离，从而改善洗涤性能。但是聚磷酸盐类的脱脂剂也有其不可克服的缺点，就是富营养化。排放的含磷废水会引起水体富营养化，对环境带来严重的不良影响。含磷废水的处理成本大致为自来水价格的10～30倍，因此，近年来金属用脱脂剂的研究开发以无磷环保型脱脂剂为主要方向。CN 102660749 B公开了一种无磷脱脂剂，由下列组分按照重量百分比配制而成：碳酸盐25～45％、硅酸盐30～50％、碱性盐10％～25％、螯合剂2～5％、表面活性剂5～10％。产品无磷，但其使用了大量的碳酸盐，与碱性盐反应，削弱了清洗去油的有效成分。所以，目前缺乏高效去油的无磷脱脂剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点，提供一种无磷脱脂剂及其制作方法，能够高效去油。
本发明的技术解决方案如下：一种无磷脱脂剂，由以下重量份数的原料组成：氢氧化钾2～10份，氢氧化钠10～20份，五水偏硅酸钠1～5份，葡萄糖酸钠5～10份，阴离子表面活性剂1～3份、非离子表面活性剂1～3份。
优选地，一种无磷脱脂剂，由以下重量份数的原料组成：氢氧化钾5～8份，氢氧化钠12～18份，五水偏硅酸钠2～4份，葡萄糖酸钠6～8份，阴离子表面活性剂1～3份、非离子表面活性剂1～3份。
优选地，所述阴离子表面活性剂为硫酸酯盐。
优选地，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
优选地，所述阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的添加比例为1:1～1:1.5。
优选地，所述无磷脱脂剂的pH为11～13。
一种无磷脱脂剂的制作方法，包括以下步骤：
1)将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按照1:1～1:1.5的重量比混合，得到复配的表面活性剂；
2)将复配的表面活性剂和其他组分按比例混合均匀。
优选地，所述混合的条件为室温。
氢氧化钠或氢氧化钾：与动植物油脂或含羧酸基和磺酸基的矿物油脂发生皂化反应，皂化作用远超其他物质，碱度高，润湿性差，不易水洗，一般要通过添加其他助剂来改善水洗性能。高碱度使其应用受限，比如会使清洗后的工件磷化膜结晶粗大。现有技术中常采用碳酸钠作清洗助剂，润湿油脂，软化硬水。本发明的配方中没有采用碳酸钠，采用复配的表面活性剂即可实现润湿油脂，软化硬水的效果。五水偏硅酸钠：与镁离子的配位能力强，可调节和稳定pH，对污垢有良好的悬浮和分散能力，可使油污乳化，助洗效果接近三聚磷酸钠等缩合磷酸盐。因脱脂剂中含有葡萄糖酸钠等有机化合物，溶液营养较丰富，易滋生细菌而腐败变臭，为保持脱脂剂的正常工作状态，常需通过添加苯甲酸钠、亚硝酸钠、硼砂等防腐剂来加以控制，而本配方中无需添加防腐剂，采用的复配表面活化剂在脱脂过程中会遏制细菌的生长，杀灭细菌，从而保证脱脂剂的高效去油。葡萄糖酸钠则既易生物降解，又无生态危害，是磷酸盐的优选替代物。
本发明的有益效果是：
1)不含磷，环境友好，无污染；
2)去油效果优良，润湿性好，易水洗；
3)五水偏硅酸钠与镁离子的配位，使油污乳化后，氢氧化钠和氢氧化钾对油脂发生皂化作用，迅速实现脱脂去油；
4)复配表面活化剂在脱脂过程中会遏制细菌的生长，杀灭细菌，保证脱脂剂的高效去油。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例一
一种无磷脱脂剂，它由以下重量的原料组成：氢氧化钾2g，氢氧化钠10g，五水偏硅酸钠1g，葡萄糖酸钠5g，硫酸酯盐1g、烷基酚聚氧乙烯醚1g。pH为11。
一种无磷脱脂剂的制作方法，包括以下步骤：
1)将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按照1:1的重量比在15℃温度下混合，得到复配的表面活性剂；
2)将复配的表面活性剂和其他组分按比例混合均匀。
实施例二
一种无磷脱脂剂，它由以下重量的原料组成：氢氧化钾10g，氢氧化钠20g，五水偏硅酸钠5g，葡萄糖酸钠10g，硫酸酯盐3g、烷基酚聚氧乙烯醚3g。pH为13。
一种无磷脱脂剂的制作方法，包括以下步骤：
1)将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按照1:1.5的重量比在25℃温度下混合，得到复配的表面活性剂；
2)将复配的表面活性剂和其他组分按比例混合均匀。
实施例三
一种无磷脱脂剂，它由以下重量的原料组成：氢氧化钾6g，氢氧化钠15g，五水偏硅酸钠3g，葡萄糖酸钠8g，硫酸酯盐2g、烷基酚聚氧乙烯醚2g。pH为11。
一种无磷脱脂剂的制作方法，包括以下步骤：
1)将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按照1:3的重量比在20℃温度下混合，得到复配的表面活性剂；
2)将复配的表面活性剂和其他组分按比例混合均匀。
实施例四
一种无磷脱脂剂，它由以下重量的原料组成：氢氧化钾5g，氢氧化钠12g，五水偏硅酸钠2g，葡萄糖酸钠6g，硫酸酯盐1g、烷基酚聚氧乙烯醚1g。pH为12。
一种无磷脱脂剂的制作方法，包括以下步骤：
1)将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按照1:2的重量比在18℃温度下混合，得到复配的表面活性剂；
2)将复配的表面活性剂和其他组分按比例混合均匀。
实施例五
一种无磷脱脂剂，它由以下重量的原料组成：氢氧化钾8g，氢氧化钠18g，五水偏硅酸钠4g，葡萄糖酸钠8g，硫酸酯盐3g、烷基酚聚氧乙烯醚3g。pH为13。
一种无磷脱脂剂的制作方法，包括以下步骤：
1)将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按照1:4的重量比在22℃温度下混合，得到复配的表面活性剂；
2)将复配的表面活性剂和其他组分按比例混合均匀。
产品测试
将69g 20号机油，24g 30号机油，60g凡士林，4g羊毛脂倒入烧杯中加热搅拌下熔融到120℃，再加入4g镁皂、16g石油磺酸钡、4g钙基脂加热到130℃后冷却备用。
将锌板剪成50mm×60mm，用220目砂纸打磨，然后用无水乙醇、丙酮清洗后吹干放人烘箱(40±2℃)烘干，再放人干燥器中恒重20min后称重W0，将试片上5cm×5cm浸入人工油污中涂油重约0.1～0.2g，放人干燥器中恒重20min后擦拭掉两边和底部的油污称重W1，备用。
将涂油的试片放人清洗溶液中(40℃)浸泡3min，再用摆洗机摆洗3min，用水漂洗约5s后放入烘箱(40±2℃)烘2h后，放人干燥器中恒重20min，称重W2，其脱脂率为：P＝(W1一W2)/(W1一W0)×100％。测试结果见表1。
表1脱脂率测试
实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五
脱脂率/％ 92.3 98.6 94.8 93.7 97.2

Claims (8)

1.一种无磷脱脂剂，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：氢氧化钾2～10份，氢氧化钠10～20份，五水偏硅酸钠1～5份，葡萄糖酸钠5～10份，硅烷偶联剂1～5份，阴离子表面活性剂1～3份，非离子表面活性剂1～3份。
2.根据权利要求1所述的无磷脱脂剂，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：氢氧化钾5～8份，氢氧化钠12～18份，五水偏硅酸钠2～4份，葡萄糖酸钠6～8份，硅烷偶联剂1～3份，阴离子表面活性剂1～3份、非离子表面活性剂1～3份。
3.根据权利要求1所述的无磷脱脂剂，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为硫酸酯盐。
4.根据权利要求1所述的无磷脱脂剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求1所述的无磷脱脂剂，其特征在于：所述阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的添加比例为1:1～1:1.5。
6.根据权利要求1所述的无磷脱脂剂，其特征在于：所述无磷脱脂剂的pH为11～13。
7.一种根据权利要求1所述的无磷脱脂剂的制作方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1)将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按照1:1～1:1.5的重量比混合，得到复配的表面活性剂；
2)将复配的表面活性剂和其他组分按比例混合均匀。
8.根据权利要求7所述的无磷脱脂剂的制作方法，其特征在于：所述混合的条件为15～25℃。
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