CN112126935B - 一种低温适应性脱脂剂 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种低温适应性脱脂剂，脱脂剂包括重量份数的以下组分：十二烷基二苯醚二磺酸钠0.1‑0.6份，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.1‑0.4份，脂肪醇聚氧乙烯醚1‑5份,异构脂肪醇烷氧基化物0.5‑3份，脂肪醇‑亚烷基氧化物共聚物1‑3份，苯基聚环氧乙烷磷酸酯0.5‑2.5份，30%的氢氧化钠水溶液70‑80份，烷基取代二元羧酸盐1‑6份，葡萄糖酸钠1‑3份，消泡剂0.5‑3份，助溶剂0.1‑1.2份，水10‑15份。本申请具有降低起泡性且提高低温脱脂性能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及金属材料表面清洗剂的领域，尤其是涉及一种低温适应性脱脂剂。
背景技术
带钢进行表面热镀锌、连续退火、涂装等步骤之前，必须先将带钢表面存在的杂质油污清除，来保证最后的产品质量。
碱性脱脂剂一般由碱、表面活性剂、螯合剂和添加剂组成，碱可使油脂皂化而乳化分散，使矿物油分散；表面活性剂的作用降低碱液的表面张力，可使碱液快速浸润到钢板表面使污垢剥离，又能将污垢乳化分散于碱液中避免沉积在金属材料表面造成二次污染；螯合剂可与钙镁离子骜合，使硬水软化，对碱和表面活性剂起着促进乳化分散的作用。
脱脂过程中，由于表面活性剂的作用，会产生较多的泡沫而影响脱脂效果，且使用温度较低时，脱脂剂组合物粘稠度增大，难以均匀有效地覆盖轧钢镀锌板表面对其进行脱脂，因此，低温环境需要在在储存、使用脱脂剂等环节为其提高较高的环境温度，从而提高了生产成本。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有起泡而影响脱脂效果、且低温脱脂效果差的缺陷。
发明内容
为了降低起泡性且提高低温脱脂效果，本申请提供一种低温适应性脱脂剂。
本申请提供的一种低温适应性脱脂剂采用如下的技术方案：
一种低温适应性脱脂剂，按重量份数计，所述脱脂剂包括以下重量份的组分：十二烷基二苯醚二磺酸钠0.1-0.6份，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.1-0.4份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-5份,异构脂肪醇烷氧基化物0.5-3份，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物1-3份，苯基聚环氧乙烷磷酸酯0.5-2.5份，30％的氢氧化钠水溶液70-80份，烷基取代二元羧酸盐1-6份，葡萄糖酸钠1-3份，消泡剂0.5-3份，助溶剂0.1-1.2份，水10-15份。
通过采用上述技术方案，表面活性剂选用阴离子型表面活性剂与非离子表面活性剂复配；其中，十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚为阴离子型表面活性剂，十二烷基二苯醚二磺酸钠低温水溶性优异，气泡极少，消泡较快，脂肪醇聚氧乙烯醚的泡沫稳定性较差，消泡速度更优，并有很好的渗透性，两者复配，整体气泡较少且能够快速消泡；
脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物、异构脂肪醇烷氧基化物、苯基聚环氧乙烷磷酸酯为非离子表面活性剂，脂肪醇聚氧乙烯醚与阴离子表面活性剂有协同增效作用，抗硬水性能好，在低浓度下也具有良好的去污能力和污垢分散力，且具有很好的乳化作用；脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物具有优异的硬表面润湿性、渗透性，具有一定的抑泡性能；异构脂肪醇烷氧基化物的除油能力较强，具有低泡的特性，有好的低温流动性和分散能力；苯基聚环氧乙烷磷酸酯具有良好的低泡性能，并有较好的增溶效果；
上述几种表面活性剂的复配产生泡沫极少且消泡快速，有较强的渗透能力，能够渗透到油脂与金属表面并将其隔开，油脂即与金属表面分离，并且与金属表面分离的油脂能够进一步被表面活性剂乳化而较好的分散到水当中，实现了对污垢的有效分散和稳定；并且在零下5度还能保持充分的流动性，能有效覆盖被清洗表面，从而在冬季也不需额外对其进行加热，产生了较好的低温脱脂性，节约了能量；
氢氧化钠保持脱脂剂的碱性环境，可以提高表面活性剂对油污的洗净能力,有助于油污的乳化和分散；
烷基取代二元羧酸盐有较好的对水中的钙离子和镁离子的束缚能力，阻止钙离子、镁离子等金属离子与表面活性剂生成不溶于水的盐，有利于提高脱脂剂的脱脂能力，同时烷基取代二元羧酸盐也能降低脱脂剂表面张力，脱脂剂对金属表面的润湿能力更强，有利于进一步提高脱脂效果；同时烷基取代二元羧酸盐的pH缓冲能力较强，与氢氧化钠配合可以保持长时间的pH值；葡萄糖酸钠对水中的金属以及杂质有一定的络合能力，与烷基取代二元羧酸盐复配，能够更好的阻止钙离子、镁离子等金属离子与表面活性剂生成不溶于水的盐，有利于提高脱脂剂的脱脂能力，也有一定的缓冲能力，有利于脱脂剂pH值的保持。
优选的，按重量份数计，所述脱脂剂包括以下重量份的组分：十二烷基二苯醚二磺酸钠0.3-0.5份，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.1-0.4份，脂肪醇聚氧乙烯醚3-4份,异构脂肪醇烷氧基化物1-3份，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物1.5-2.5份，苯基聚环氧乙烷磷酸酯1.5-2.5份，30％的氢氧化钠水溶液70-80份，烷基取代二元羧酸盐3-4份，葡萄糖酸钠1-3份，消泡剂0.5-3份，助溶剂0.5-0.9份，水10-15份。
优选的，按重量份数计，所述脱脂剂还包括碳酸钠0.5-2份。
通过采用上述技术方案，氢氧化钠和碳酸钠提供碱性环境，并且碳酸钠有缓冲能力，其与钙离子能够形成沉淀，所以有一定的软化水的能力；相同温度下，氢氧化钠的溶解度大于碳酸钠，该配比的设置，保证了在零下5度及以上碱性物质能够提供稳定的碱性环境。
优选的，按重量份数计，所述脱脂剂还包括氯化钠0.5-2份。
通过采用上述技术方案，氯化钠能够促进表面活性剂临界胶束浓度的降低，促进胶束形成、表面活性的提高，有利于表面活性剂(十二烷基二苯醚二磺酸钠、二异辛基琥珀酸酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构脂肪醇烷氧基化物、脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物、苯基聚环氧乙烷磷酸酯)水溶液表面张力降低，使表面活性剂的除油能力增强；并且氯化钠的加入大大降低了脱脂剂的凝固点，使其在较低温度下能够保持很好的流动性；并且氯化钠也有利于增加脱脂剂的粘度，使脱脂剂对污垢有分散和稳定的作用，可以阻止污垢在表面上的再沉积；氯化钠与十二烷基二苯醚二磺酸钠、二异辛基琥珀酸酯磺酸钠复配，增加了其渗透力。
优选的，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。
优选的，所述聚醚类消泡剂包括重量比1：(0.3-0.7)的GPES型消泡剂和GP型消泡剂。
通过采用上述技术方案，GPES型消泡剂两端为疏水即硬脂酸酯封头，便形成两端是疏水链中间隔有亲水链的嵌段共聚物，其易于平卧在气液界面，有较高的消泡效率；GP型消泡剂在水中溶解度小，但是与脱脂剂中其他几种表面活性剂复配，能够较好地溶解于脱脂剂中，GP型消泡剂有较好的抑泡性能，通常高温有利于破泡消泡，低温有利于抑泡，从而两者复配，保证了脱脂剂在零下5度到零上40度的整个低温到较高温度范围内，均有较好的低泡性。
优选的，所述助溶剂为乙二醇。
通过采用上述技术方案，乙二醇与水形成了低浓度的乙二醇/水混合极性溶剂，使得表面活性剂在乙二醇/水混合极性溶剂内更易溶解，且脱脂剂低温下的流动性加强。
优选的，按重量份数计，所述脱脂剂还包括异构十醇聚醚2-3份。
通过采用上述技术方案，异构十醇聚醚在低温下有较好的流动性，与其它的表面活性剂复配，进一步提高了脱脂剂的低温脱脂效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请的脱脂剂通过多种表面活性剂的复配，能够在零下5度还能保持充分的流动性，能有效覆盖被清洗表面，从而在冬季也不需额外对其进行加热，产生了较好的低温脱脂性，节约了能量；
2.通过表面或相机的合理选择以及与消泡剂的复配，使得脱脂剂起泡较少且能够快速消泡；
3.通过对助溶剂的设置，使脱脂剂低温下的流动性加强。
具体实施方式
结合以下内容对本申请作进一步详细说明。
十二烷基二苯醚二磺酸钠型号为DOWFAX 2A1,厂家为美国陶氏DOW；
二异辛基琥珀酸酯磺酸钠型号为OT-75，厂家为亨斯曼；
脂肪醇聚氧乙烯醚型号为AEO-9，厂家为日本触媒；
脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物型号为TERIC 168，厂家为巴斯夫；
异构脂肪醇烷氧基化物型号为EH-6，厂家为美国陶氏DOW；
苯基聚环氧乙烷磷酸酯型号为PPE 1040K，厂家为英国lakeland；
碳酸钠，厂家为索尔维；
烷基取代二元羧酸盐型号为DG-V，厂家为杭州德高化工开发有限公司；
氯化钠，厂家为湖南海联三一小苏打有限公司；
GPES型消泡剂，厂家为美国陶氏DOW；
GP型消泡剂型号为GP330，厂家为江苏省海安石油化工厂；
异构十醇聚醚型号为KL-E1003，厂家为辽宁科隆精细化工股份有限公司；
氢氧化钠水溶液，厂家为上海氯碱；
葡萄糖酸钠，厂家为浙江天益食品添加剂有限公司。
实施例1
一种低温适应性脱脂剂，包括十二烷基二苯醚二磺酸钠0.1kg，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.4kg，脂肪醇聚氧乙烯醚1kg,异构脂肪醇烷氧基化物3kg，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物1kg，苯基聚环氧乙烷磷酸酯2.5kg，30％的氢氧化钠水溶液70kg，烷基取代二元羧酸盐6kg，葡萄糖酸钠1kg，消泡剂3kg，助溶剂0.1kg，水15kg。
消泡剂包括重量比1：0.5的GPES型消泡剂和GP型消泡剂。
助溶剂为乙二醇。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：一种低温适应性脱脂剂，包括十二烷基二苯醚二磺酸钠0.3kg，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.4kg，脂肪醇聚氧乙烯醚3kg,异构脂肪醇烷氧基化物3kg，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物1.5kg，苯基聚环氧乙烷磷酸酯2.5kg，30％的氢氧化钠水溶液70kg，烷基取代二元羧酸盐4kg，葡萄糖酸钠1kg，消泡剂3kg，助溶剂0.5kg，水15kg。
实施例3
与实施例1的不同之处在于：一种低温适应性脱脂剂，包括十二烷基二苯醚二磺酸钠0.4kg，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.3kg，脂肪醇聚氧乙烯醚3.5kg,异构脂肪醇烷氧基化物2kg，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物2kg，苯基聚环氧乙烷磷酸酯2kg，30％的氢氧化钠水溶液75kg，烷基取代二元羧酸盐3.5kg，葡萄糖酸钠2kg，消泡剂2.5kg，助溶剂0.7kg，水14kg。
实施例4
与实施例1的不同之处在于：一种低温适应性脱脂剂，包括十二烷基二苯醚二磺酸钠0.5kg，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.1kg，脂肪醇聚氧乙烯醚4kg,异构脂肪醇烷氧基化物1kg，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物2.5kg，苯基聚环氧乙烷磷酸酯1.5kg，30％的氢氧化钠水溶液80kg，烷基取代二元羧酸盐3kg，葡萄糖酸钠3kg，消泡剂0.5kg，助溶剂0.9kg，水10kg。
实施例5
与实施例1的不同之处在于：一种低温适应性脱脂剂，包括十二烷基二苯醚二磺酸钠0.6kg，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.1kg，脂肪醇聚氧乙烯醚5kg,异构脂肪醇烷氧基化物0.5kg，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物3kg，异辛醇聚氧乙烯醚0.5kg，30％的氢氧化钠水溶液80kg，烷基取代二元羧酸盐1kg，葡萄糖酸钠3kg，消泡剂0.5kg，助溶剂1.2kg，水10kg。
实施例6
与实施例3的不同之处在于：还包括碳酸钠0.5kg。
实施例7
与实施例3的不同之处在于：还包括碳酸钠1.5kg。
实施例8
与实施例3的不同之处在于：还包括碳酸钠2kg。
实施例9
与实施例7的不同之处在于：消泡剂包括重量比1：0.3的GPES型消泡剂和GP型消泡剂。
实施例10
与实施例7的不同之处在于：消泡剂包括重量比1：0.7的GPES型消泡剂和GP型消泡剂。
实施例11
与实施例7的不同之处在于：消泡剂为有机硅消泡剂，有机硅消泡剂的型号为YT-50B，厂家为济南宁涛化工有限公司。
实施例12
与实施例7的不同之处在于：还包括氯化钠0.5kg。
实施例13
与实施例7的不同之处在于：还包括氯化钠1.2kg。
实施例14
与实施例7的不同之处在于：还包括氯化钠2kg。
实施例15
与实施例7的不同之处在于：脱脂剂还包括异构十醇聚醚2kg。
实施例16
与实施例7的不同之处在于：脱脂剂还包括异构十醇聚醚2.5kg。
实施例17
与实施例7的不同之处在于：脱脂剂还包括异构十醇聚醚3kg。
对比例1
市售低泡钢铁除油脱脂剂，型号为LF-102，厂家为温州龙飞环保科技有限公司。
对比例2
与实施例16的不同之处在于：将二异辛基琥珀酸酯磺酸钠替换为相同重量的十二烷基二苯醚二磺酸钠。
对比例3
与实施例16的不同之处在于：将异构脂肪醇烷氧基化物替换为相同重量的脂肪醇聚氧乙烯醚。
对比例4
与实施例16的不同之处在于：将脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物替换为相同重量的脂肪醇聚氧乙烯醚。
对比例5
与实施例16的不同之处在于：将苯基聚环氧乙烷磷酸酯替换为相同重量的脂肪醇聚氧乙烯醚。
性能检测
根据JB T4323.2-1999《水基金属清洗剂实验方法》，对实施例1-16以及对比例1-5的脱脂剂在-5℃、5℃、25℃温度条件下分别进行清洗能力测试和消泡性测试；洗油率(％)越大，脱脂剂的脱脂率越高；残留泡沫高度(mm)越小，消泡性越好，检测结果见表1。
表1性能检测结果
根据表1可以看出，实施例1-17的脱脂效果和消泡性均优于对比例1，说明本申请脱脂剂的消泡性能和在低温下的脱脂性能更优。
实施例1-5中，实施例3的脱脂效果和消泡性最优，说明实施例3的组分比值更优。
实施例3、6-8中，其对应的脱脂剂中加入了碳酸钠，实施例6-8的脱脂效果更优，可能是脱脂剂的PH更加稳定，说明碳酸钠的加入提高了脱脂效果。
实施例7、9-11中，实施例9-11的脱脂剂的消泡性能均优于实施例7，说明GPES型消泡剂和GP型消泡剂的复配使得脱脂剂消泡性能更优，实施例7的消泡性能最优，说明实施例7的消泡剂选择和加入量更优。
实施例7、12-14中，实施例12-14的脱脂剂中加入了氯化钠，实施例12-14的脱脂剂各温度下的脱脂效果均优于实施例7，且实施例13的脱脂剂在低温下的脱脂性能更优，说明实施例13的加入量更优。
实施例13、15-17中，实施例15-17的脱脂剂中加入了异构十醇聚醚，实施例15-17的脱脂剂在低温下的脱脂效果均优于实施例13，且实施例16在低温下的脱脂性能最优，说明实施例16中异构十醇聚醚的加入量更优。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种低温适应性脱脂剂，其特征在于：按重量份数计，所述脱脂剂包括以下重量份的组分：十二烷基二苯醚二磺酸钠0.1-0.6份，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.1-0.4份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-5份,异构脂肪醇烷氧基化物0.5-3份，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物1-3份，苯基聚环氧乙烷磷酸酯0.5-2.5份，30%的氢氧化钠水溶液70-80份，烷基取代二元羧酸盐1-6份，葡萄糖酸钠1-3份，消泡剂0.5-3份，助溶剂0.1-1.2份，水10-15份；所述消泡剂为聚醚类消泡剂，所述聚醚类消泡剂包括重量比1：（0.3-0.7） 的GPES型消泡剂和GP型消泡剂；按重量份数计，所述脱脂剂还包括氯化钠0.5-2份；按重量份数计，所述脱脂剂还包括异构十醇聚醚2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种低温适应性脱脂剂，其特征在于：所述脱脂剂包括以下重量份的组分：十二烷基二苯醚二磺酸钠0.3-0.5份，二异辛基琥珀酸酯磺酸钠0.1-0.4份，脂肪醇聚氧乙烯醚3-4份,异构脂肪醇烷氧基化物1-3份，脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物1.5-2.5份，苯基聚环氧乙烷磷酸酯1.5-2.5份，30%的氢氧化钠水溶液70-80份，烷基取代二元羧酸盐3-4份，葡萄糖酸钠1-3份，消泡剂0.5-3份，助溶剂0.5-0.9份，水10-15份。
3.根据权利要求1所述的一种低温适应性脱脂剂，其特征在于：按重量份数计，所述脱脂剂还包括碳酸钠0.5-2份。
4.根据权利要求1所述的一种低温适应性脱脂剂，其特征在于：所述助溶剂为乙二醇。
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| US5670473A (en) * | 1995-06-06 | 1997-09-23 | Sunburst Chemicals, Inc. | Solid cleaning compositions based on hydrated salts |
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