CN107904608A

CN107904608A - 汽车涂装表调前处理中温脱脂剂及其脱脂方法

Info

Publication number: CN107904608A
Application number: CN201711311052.0A
Authority: CN
Inventors: 黄先球; 马颖; 郎丰军; 彭浩; 程鹏; 庞涛; 宋建红; 黄菲; 何锐; 李安平
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2018-04-13

Abstract

本发明公开了一种汽车涂装表调前处理中温脱脂剂及其脱脂方法，该中温脱脂剂由如下重量百分比的组分混配而成：强碱30～50％、可溶磷酸盐30～50％、络合剂10～20％、表面活性剂2～6％和稳定剂2～10％。该脱脂方法是将脱盐水工作液加热到40～55℃，加入不同百分比的所述常温脱脂剂，通过喷淋、浸洗、水洗三道工序，对汽车钢板进行脱脂。本发明清洗性能优异，能适应速度较快的汽车涂装生产线，有效解决钢板表面清洗不干净的问题。

Description

汽车涂装表调前处理中温脱脂剂及其脱脂方法

技术领域

本发明涉及一种中温脱脂剂，特别是指一种汽车涂装表调前处理中温脱脂剂及其脱脂方法。

背景技术

化学脱脂工序是汽车涂装过程中较为重要的前处理环节，主要是利用碱液对油脂的皂化、乳化、溶解反应来去除工件表面的油污。表调前必须经过表面化学清洗处理工艺，以除去金属表面的油颗粒和其它表面残留物，前处理中除油不净，会将油污带入后续工序，影响产品质量，其处理效果的好坏是保证漆膜质量之关键。

化学脱脂工序一般采用喷淋浸洗相结合的方式，这种方式既保留了喷淋的高效率，提高了处理速度，又兼有浸洗过程，使工件所有部位均可得到有效处理。冷轧带钢的油污一般为三种油类：植物油、动物油和矿物油。按其化学性质可分为可皂化油和非皂化油，所有的动、植物油都属于可皂化油，这些油与碱作用生成肥皂；矿物油都是非皂化油，采用含表面活性剂的金属清洗剂较适合，使用时按一定比例用水稀释即可，表面活性剂的作用能显著降低溶液的表面张力，使矿物油的附着力降低。

传统的脱脂剂主要有如下几类：1)有机溶剂，如汽油、氟利昂、三氯乙烷、甲苯、乙醇等，有机溶剂对可溶性油污的清理效果好，但难以清除无机颗粒、金属颗粒等，而且一般挥发性强，有毒有害，不利于现场作业环境；2)碱液，如氢氧化钠、磷酸三钠、硅酸钠等，通过皂化作用来脱脂，因此非皂化油脂的处理效果差，而且可能造成金属表面腐蚀；3)乳化液，能够去除金属表面的各种油污，清洗效果好，但一般稳定性较差，无法长期存放，使用时需要进行搅拌来保持分散性，造成使用不便，提高了成本。

此外，涂装生产线为连续生产线，生产速度较快，不同涂装生产线，清洗温度有差别。采用现有的脱脂剂，在40～55℃中温清洗下，皂化、乳化能力不强，导致钢板表面常常由于清洗不干净，影响了产品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洗效果好、适用于40～55℃中温清洗的汽车涂装表调前处理中温脱脂剂及其脱脂方法。

为实现上述目的，本发明所提供的汽车涂装表调前处理中温脱脂剂，由如下重量百分比的组分混配而成：强碱30～50％、可溶磷酸盐30～50％、络合剂10～20％、表面活性剂2～6％和稳定剂2～10％。

优选地，所述强碱采用NaOH，所述可溶磷酸盐采用Na₃PO₄。

优选地，所述络合剂采用乙二胺四乙酸四钠。

优选地，所述表面活性剂采用十二烷基苯磺酸钠。

优选地，所述稳定剂采用N,N-二甲基甲酰胺、乙醇胺的复配混合物，二者分别占所述中温脱脂剂的1～5％。

本发明汽车涂装表调前处理中温脱脂剂各组分的作用如下：

强碱清洗油污的机理，一般认为其与油污中的动植物油起化学反应，生成易容于水的肥皂和甘油，从而去除油污，这个化学过程又称皂化反应。考虑到成本等因素，强碱选择氢氧化钠。

可溶磷酸盐(即可溶解在脱脂工作液中的磷酸盐)，具有缓冲pH值作用，磷酸盐浓度越大，缓冲能力越大，磷酸盐含量达到10％时，再增加磷酸盐浓度，pH值变化不大。

Fe、Ca、Mg等金属离子的脂肪酸盐不溶于水会沉积在清洗设备内，也会再次粘附于钢板而导致清洗效率下降。碱洗剂中加入络合剂可与清洗液中的Fe、Ca、Mg等金属离子形成配位化合物，减少这些金属离子与油脂皂化形成金属皂的可能。

十二烷基苯磺酸钠起到湿润、渗透、增溶的作用，可以显著降低溶液的表面张力，使清洗液润湿和铺展在钢表面。

N,N-二甲基甲酰胺和乙醇胺复配混合物，可起到除油的作用，还可以稳定清洗液，抑制沉淀的产生。

本发明同时提供了一种为前述中温脱脂剂特别优化的汽车涂装表调前处理脱脂方法，包括喷淋、浸洗、水洗三道工序，其中：所述喷淋工序是将4.5～5％的所述中温脱脂剂加入到40～55℃的脱盐水工作液中，充分混合后对待处理的金属工件表面进行喷淋，喷淋时间2～3min，压力0.15MPa～0.25MPa；所述浸洗工序是将3～3.5％的所述中温脱脂剂加入到40～55℃的脱盐水工作液中，充分混合后对待处理的金属工件表面进行浸洗，浸洗时间1～2min；所述水洗工序是采用未添加脱脂剂的40～55℃的脱盐水工作液，直接对待处理的金属工件表面进行清洗，清洗时间1～1.5min。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)该汽车涂装表调前处理中温脱脂剂，添加在工作液中，对油脂的皂化、乳化、溶解能力强，清洗效果好，配合本发明提供的脱脂方法，对工件表面油污的清洗效率达到99％以上，钢板表面残留物小于6mg/m²。

2)该脱脂剂具有好的pH值缓冲作用，在一定清洗温度和浓度范围内，仍具有好的清洗性能，避免因清洗温度和浓度波动导致清洗不净。

3)该脱脂剂不含铬、亚硝酸盐，无强烈刺激性气味。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

本实施例按如下步骤配置汽车涂装表调前处理中温脱脂剂：按重量百分比取氢氧化钠30％，磷酸三钠50％，乙二胺四乙酸四钠10％，十二烷基苯磺酸钠2％，N,N-二甲基甲酰胺5％，乙醇胺3％，将这些原料均匀混合。

本实施例同时提供了采用该脱脂剂进行汽车涂装表调前处理脱脂的方法，其步骤如下：

1)将脱盐水工作液加热到55℃；

2)喷淋工序：取部分脱盐水工作液，加入5％的中温脱脂剂，充分混合后对待处理的金属工件表面进行喷淋，喷淋时间3min，压力0.2MPa；

3)浸洗工序：取部分脱盐水工作液，加入3.5％的中温脱脂剂，充分混合后对待处理的金属工件表面进行浸洗，浸洗时间2min；

4)水洗工序：取部分脱盐水工作液，不添加脱脂剂，直接对待处理的金属工件表面进行全浸清洗，清洗时间1.5min。

按上述工艺，钢板表面清洗效率为99.6％，钢板表面残留物为4.2mg/m²，目测钢板表面水分覆盖面积占整个板面的比例为100％。

实施例2～5

按表1中组分比例配置汽车涂装表调前处理中温脱脂剂。

表1各实施例组分配方表

成分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						氢氧化钠	30％	50％	35％	35％	40％
磷酸三钠	50％	30％	35％	40％	33％
						乙二胺四乙酸四钠	10％	12％	20％	15％	17％
十二烷基苯磺酸钠	2％	2％	6％	4％	3％
						N,N-二甲基甲酰胺	5％	1％	2％	5％	3％
乙醇胺	3％	5％	2％	1％	4％

按实施例1中步骤和表2中工艺条件对各实施例所配置的中温脱脂剂的实际效果进行测试，所得结果见表2。

表2各实施例脱脂工艺及效果

从上表可以看出，本发明所配置的汽车涂装表调前处理中温脱脂剂，清洗效率99％以上，钢板表面残留物小于6mg/m²，目测钢板表面水分覆盖面积占整个板面的比例≥95％，其清洗性能优异，能适应速度较快的汽车涂装生产线，有效防止钢板表面清洗不干净的问题。

Claims

1.一种汽车涂装表调前处理中温脱脂剂，其特征在于：该中温脱脂剂由如下重量百分比的组分混配而成：强碱30～50％、可溶磷酸盐30～50％、络合剂10～20％、表面活性剂2～6％和稳定剂2～10％。

2.根据权利要求1所述的汽车涂装表调前处理中温脱脂剂，其特征在于：所述强碱采用NaOH，所述可溶磷酸盐采用Na₃PO₄。

3.根据权利要求1所述的汽车涂装表调前处理中温脱脂剂，其特征在于：所述络合剂采用乙二胺四乙酸四钠。

4.根据权利要求1所述的汽车涂装表调前处理中温脱脂剂，其特征在于：所述表面活性剂采用十二烷基苯磺酸钠。

5.根据权利要求1所述的汽车涂装表调前处理中温脱脂剂，其特征在于：所述稳定剂采用N,N-二甲基甲酰胺、乙醇胺的复配混合物，二者分别占所述中温脱脂剂的1～5％。

6.一种采用如权利要求1～5中任一项所述中温脱脂剂的汽车涂装表调前处理脱脂方法，其特征在于：包括喷淋、浸洗、水洗三道工序，其中：所述喷淋工序是将4.5～5％的所述中温脱脂剂加入到40～55℃的脱盐水工作液中，充分混合后对待处理的金属工件表面进行喷淋，喷淋时间2～3min，压力0.15MPa～0.25MPa；所述浸洗工序是将3～3.5％的所述中温脱脂剂加入到40～55℃的脱盐水工作液中，充分混合后对待处理的金属工件表面进行浸洗，浸洗时间1～2min；所述水洗工序是采用未添加脱脂剂的40～55℃的脱盐水工作液，直接对待处理的金属工件表面进行清洗，清洗时间1～1.5min。