CN109609969A - 一种常温除灰脱脂剂及其制备方法 - Google Patents

一种常温除灰脱脂剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种常温除灰脱脂剂及其制备方法，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：氧化剂10～15%、渗透剂3～6%、乳化剂2～4%、螯合剂0.5～1%和余量的水。本发明采用氧化剂、渗透剂、乳化剂和螯合剂等相结合，得到的除灰脱脂剂不需要加温就能使用，不含重金属且不会有酸雾逸出；其对设备和工件不会造成氢脆现象和过腐蚀现象；另外，本发明的除灰脱脂剂不会污染环境和水源，除灰脱脂方式简单，不仅可以用于除灰还具有良好的脱脂功能。

Description

一种常温除灰脱脂剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属表面处理剂技术领域，具体而言，涉及一种常温除灰脱脂剂及其制备方法。
背景技术
在工业清洗中钢铁涂装和电镀之前都需要进行除灰和脱脂才能进行后续的工序，而钢铁中含碳比较的高，如高碳钢、生铁和冷轧板等一些表面含有大量的油脂和黑灰，目前工业除灰和脱脂一般有化学法和机械法。
化学法：工业用得最多的是盐酸进行除灰。
机械法：使用机电设备打磨，打磨后再进行后续处理。
然而，目前使用的除灰方法存在如下缺点：
1、盐酸是一种强酸，有刺鼻性味道，强酸的氢离子腐蚀设备和工件，而且产生氢脆现象，除灰脱脂后清洗液的排放也会造成环境污染。
2、市场上金属清洗剂一般使用温度高，加热需要消耗大量的能耗，浪费资源。。
3、机械除灰劳动强度大，耗时长，效率低，除灰脱脂效果差，有死角（设备存在处理不到的边角），产生噪音，粉尘污染重。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种常温除灰脱脂剂及其制备方法，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，本发明采用氧化剂、渗透剂、乳化剂和螯合剂等相结合，得到的除灰脱脂剂不含溶剂、不含重金属且不会有酸雾逸出；其对设备和工件不会造成氢脆现象和过腐蚀现象；另外，本发明的除灰脱脂剂可循环使用，不会污染环境和水源，且常温就使用；除灰脱脂方式简单，浸泡其中就可以达到除灰脱脂效果；本发明的除灰脱脂剂不仅可以用于除灰还具有良好的脱脂功能。
一种常温除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：氧化剂5～10%、渗透剂4～7%、乳化剂1～3%、螯合剂0.5～1%和余量的水。
进一步地，所述氧化剂为过碳酸钠、过硼酸钠和过硼酸钾中的一种或多种。
进一步地，所述渗透剂为全氟壬烯氧基苯磺酸钠、N-羟乙基乙二胺三乙酸、十三烷醇聚醚-10磷酸酯中的一种或两种。
进一步地，所述乳化剂为乙氧基化蓖麻油或十二烷基葡糖苷。
进一步地，所述螯合剂为N-羟乙基乙二胺三乙酸或乙二胺四亚甲基膦酸钠。
进一步地，所述水为去离子水。
本发明还提供了一种常温除灰脱脂剂的制备方法，所述常温除灰脱脂剂为上述的常温除灰脱脂剂，所述制备方法包括以下步骤：
将氧化剂、渗透剂、乳化剂、螯合剂和水混合均匀。
进一步地，所述制备方法包括：先将氧化剂和渗透剂搅拌混合均匀，然后依次加入乳化剂和螯合剂，最后加水混合搅拌均匀。
进一步地，所述搅拌速度为50～100r/min。
与现有技术相比，本发明的一种常温除灰脱脂剂及其制备方法的有益效果是：
本发明采用氧化剂、渗透剂、乳化剂和螯合剂等相结合，得到的除灰脱脂剂不含磷、不含重金属且不会有酸雾逸出；其对设备和工件不会造成氢脆现象和过腐蚀现象；另外，本发明的除灰脱脂剂不会污染环境和水源，且常温就能使用；除灰方式简单，浸泡其中就可以达到除灰效果；本发明的除灰脱脂剂不仅可以用于除灰还具有良好的脱脂功能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实施例的方式对本发明的技术方案做详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。
但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用之术语：
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
一种常温除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：
氧化剂5～10%如5%、6%、7%、8%、9%或10%；
渗透剂4～7%如4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%或7%；
乳化剂1～3%如1%、1.5%、2%、2.5%或3%；
螯合剂0.5～1%如0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%；
和余量的水。
优选地，所述氧化剂为过碳酸钠、过硼酸钠和过硼酸钾的一种或多种。
优选地，所述渗透剂为全氟壬烯氧基苯磺酸钠、十三烷醇聚醚-10磷酸酯中的一种或两种
优选地，所述乳化剂为乙氧基化蓖麻油或十二烷基葡糖苷。
优选地，所述螯合剂为N-羟乙基乙二胺三乙酸或乙二胺四亚甲基膦酸钠。
优选地，所述水为去离子水。
本发明还提供了一种常温除灰脱脂剂的制备方法，所述常温除灰脱脂剂为上述的常温除灰脱脂剂，所述制备方法包括以下步骤：
将氧化剂、渗透剂、乳化剂、螯合剂和水混合均匀。
优选地，所述制备方法包括：先将氧化剂和渗透剂搅拌混合均匀，然后依次加入乳化剂和螯合剂，最后加水混合搅拌均匀。
优选地，所述搅拌速度为50～100r/min如50r/min、60r/min、70r/min、80r/min、90r/min或100r/min等。
为了便于理解本发明，下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明，本发明通过以下实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于下述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
一种常温除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：5%过碳酸钠、7%全氟壬烯氧基苯磺酸钠、1%乙氧基化蓖麻油、1% N-羟乙基乙二胺三乙酸和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为50r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过碳酸钠和全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌10分钟；然后加入乙氧基化蓖麻油，搅拌5分钟后加入螯合剂N-羟乙基乙二胺三乙酸，3分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例2
一种常温除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：7%过碳酸钠、5.5%全氟壬烯氧基苯磺酸钠、2%乙氧基化蓖麻油、0.8%N-羟乙基乙二胺三乙酸和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过碳酸钠和全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌10分钟；然后加入乙氧基化蓖麻油，搅拌3分钟后加入螯合剂N-羟乙基乙二胺三乙酸， 4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例3
一种常温除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：10%过碳酸钠、4%全氟壬烯氧基苯磺酸钠、3%乙氧基化蓖麻油、0.5% N-羟乙基乙二胺三乙酸和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为100r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过碳酸钠和全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌10分钟；然后加入乙氧基化蓖麻油，搅拌3分钟后加入螯合剂N-羟乙基乙二胺三乙酸， 5分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例4
一种常温除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：6%过硼酸钠、6%十三烷醇聚醚-10磷酸酯、1.5%十二烷基葡糖苷、0.9%乙二胺四亚甲基膦酸钠和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为60r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过硼酸钠和十三烷醇聚醚-10磷酸酯，搅拌10分钟；然后加入十二烷基葡糖苷，搅拌3分钟后加入螯合剂乙二胺四亚甲基膦酸钠， 3分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例5
一种常温除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：8%过硼酸钠、5%十三烷醇聚醚-10磷酸酯、2.5%十二烷基葡糖苷、0.7%乙二胺四亚甲基膦酸钠和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为70r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过硼酸钠和十三烷醇聚醚-10磷酸酯，搅拌10分钟；然后加入十二烷基葡糖苷，搅拌4分钟后加入螯合剂乙二胺四亚甲基膦酸钠，5分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
实施例6
一种常温除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：9%过硼酸钠、4.5%十三烷醇聚醚-10磷酸酯、3%十二烷基葡糖苷、0.6%乙二胺四亚甲基膦酸钠和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为90r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过硼酸钠和十三烷醇聚醚-10磷酸酯，搅拌10分钟；然后加入十二烷基葡糖苷，搅拌5分钟后加入渗透剂乙二胺四亚甲基膦酸钠，5分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例1
一种环保除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：7%过碳酸钠、5.5%全氟壬烯氧基苯磺酸钠、0.8%N-羟乙基乙二胺三乙酸和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过碳酸钠和全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌10分钟；然后加入螯合剂N-羟乙基乙二胺三乙酸， 4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例2
一种环保除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：7%过碳酸钠、5.5%全氟壬烯氧基苯磺酸钠、2%乙氧基化蓖麻油和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过碳酸钠和全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌10分钟；然后加入乙氧基化蓖麻油， 4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例3
一种环保除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：5.5%全氟壬烯氧基苯磺酸钠、2%乙氧基化蓖麻油、0.8%N-羟乙基乙二胺三乙酸和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过碳酸钠和全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌10分钟；然后加入乙氧基化蓖麻油， 4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
对比例4
一种环保除灰脱脂剂，按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：7%过碳酸钠、2%乙氧基化蓖麻油、0.8%N-羟乙基乙二胺三乙酸和余量的水。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过碳酸钠和全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌10分钟；然后加入乙氧基化蓖麻油， 4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
该常温除灰脱脂剂的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速为80r/min的搅拌速度下，先向反应釜中加入过碳酸钠和全氟壬烯氧基苯磺酸钠，搅拌10分钟；然后加入乙氧基化蓖麻油，搅拌3分钟后加入螯合剂N-羟乙基乙二胺三乙酸，4分钟后加余量的去离子水混合均匀，即可。
1、常温下，分别将同样的待除灰和脱脂的钢铁工件置于上述实施例1～6及对比例1制备的常温除灰脱脂剂中进行浸泡清洗，并对实施例1～6及对比例1～5制备的除灰脱脂剂的洗净率和除垢率（常温下测试30min）、腐蚀率，检测结果如表1所示。
其中，洗净率和除垢率：按照GB/T 25148−2010标准进行测定。
腐蚀率：按照GB/T 25147-2010标准进行测定。
表1
由上表1可以看出，本发明实施例1～6制备的常温除灰脱脂剂相比对比例1～5制备的除灰脱脂剂能够达到更好的除灰和脱脂效果；
取5份实施例2制备的常温除灰脱脂剂，分别将同样的待除灰和脱脂的钢铁工件置于温度为20℃和25℃的实施例2制备得到的常温除灰脱脂剂中，均可以对钢铁工件达到良好的除灰和脱脂效果。
同样地，将同样的待除灰和脱脂的钢铁工件置于温度为20℃和25℃的实施例1及实施例3～6制备得到的常温除灰脱脂剂中，也可以对钢铁工件达到较好的除灰脱脂效果。
综上所述，本发明采用氧化剂、渗透剂、乳化剂和螯合剂等相结合，得到的除灰脱脂剂不需要加温就能使用，不含重金属且不会有酸雾逸出；其对设备和工件不会造成氢脆现象和过腐蚀现象；另外，本发明的除灰脱脂剂不会污染环境和水源，除灰脱脂方式简单，不仅可以用于除灰还具有良好的脱脂功能
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明配方及制备工艺可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种常温除灰脱脂剂，其特征在于：按所述除灰脱脂剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：氧化剂10～15%、渗透剂3～6%、乳化剂2～4%、螯合剂0.5～1%和余量的水。
2.根据权利要求1所述的常温除灰脱脂剂，其特征在于：所述氧化剂为过碳酸钠、过硼酸钠和过硼酸钾中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的常温除灰脱脂剂，其特征在于：所述渗透剂为亚氨基二琥珀酸、草酸、十三烷醇聚醚-10磷酸酯和次氮基三乙酸中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的常温除灰脱脂剂，其特征在于：所述乳化剂为乙氧基化蓖麻油或十二烷基葡糖苷。
5.根据权利要求1所述的常温除灰脱脂剂，其特征在于：所述螯合剂为N-羟乙基乙二胺三乙酸或乙二胺四亚甲基膦酸钠。
6.根据权利要求1所述的常温除灰脱脂剂，其特征在于：所述水为去离子水。
7.一种常温除灰脱脂剂的制备方法，其特征在于：所述常温除灰脱脂剂为权利要求1～7任一项所述的常温除灰脱脂剂，所述制备方法包括以下步骤：
将氧化剂、渗透剂、乳化剂、螯合剂和水搅拌混合均匀，调节。
8.根据权利要求8所述的常温除灰脱脂剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：先将氧化剂和渗透剂搅拌混合均匀，然后依次加入乳化剂和螯合剂，最后加水混合搅拌均匀。
9.根据权利要求9所述的常温除灰脱脂剂的制备方法，其特征在于：所述搅拌速率为50～100r/min。
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