CN103276400A - 环保型复合金属脱脂剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环保型复合金属脱脂剂，由主剂A、助剂B和助剂C构成；主剂A的原料（质量百分比）如下：氢氧化钾0.01~0.04%、碳酸钾1~3%、五水偏硅酸钾0.5~4%、葡萄糖酸钠0.5~2%、十水硼砂0.5~2%、EDTA-2Na0.5~1.5%、异丙醇1~3%及水余量；助剂B原料（质量百分比）如下：氢氧化钾0.1~0.5%、QYL-23F1~2.5%、Y-021~2.5%、Y-401~2.5%、Y-711~2.5%、JFC0.5~1.5%、消泡剂0.5~1.5%及水余量；助剂C的原料（质量百分比）如下：氢氧化钾0.1~0.5%、QYL-252C1~4%、QYL2901~4%、活性剂AEO-91~4%、JFC0.5~1.5%、消泡剂0.5~1.5%及水余量。

Description

环保型复合金属脱脂剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种金属工件表面脱脂剂及制备方法，尤其是一种脱脂效果好、易清洗、可满足后道工艺要求且可多种金属（碳钢、不锈钢、铝及铝合金、锌及锌合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁合金等）通用的环保型复合金属脱脂剂及制备方法。

背景技术

金属工件在制造和使用过程中，由于机械加工、防锈及装载贮运等，其表面常残留各种以矿物油脂或动植物油脂为基础成分并添加有各种有机添加剂或无机物质的油品（油污）、蜡以及积碳等。因此，在金属工件表面处理工艺中，首先要实施的重要一道工序就是必须清除油污（脱脂、除油）、蜡及积碳，否则难以保证后道工序的转化膜质量，难以保证后道喷涂层与金属基体具有优良的结合力。化学脱脂（蜡、积碳）包括利用碱性溶液对金属工件表面油脂的皂化和乳化作用，除去皂化性油脂；利用相应表面活性剂的乳化作用除去非皂化性油脂。常规的化学脱脂剂中均需含有磷酸三钠、磷化二氢钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等至少一种含有磷酸根的碱性盐，这些磷酸盐不仅溶解度大，清洗性好，而且具有相当能力的皂化和乳化作用，同时还具备缓冲PH值的作用。但是，由于磷酸盐会直接促进水中的微生物大量繁殖，过量消耗水中的氧，磷酸根的排放和积累就会对江河湖海的水质产生污染，影响水中生物和动物的生存，破坏生态平衡，为此含磷废物的排放已经受到环保法规的限制。

另外，现有的金属表面脱脂剂还需针对不同金属（碳钢、不锈钢、铝及铝合金、锌及锌合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁合金等）而加以区分，通用性差，需要根据金属材质而更换槽液，给生产及使用等带来较多麻烦，加大了生产成本。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种脱脂效果好、易清洗、可满足后道工艺要求且可多种金属（碳钢、不锈钢、铝及铝合金、锌及锌合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁合金等）通用的环保型复合金属脱脂剂及制备方法。

本发明的技术解决方案是：一种环保型复合金属脱脂剂，其特征在于由主剂A、助剂B和助剂C构成；

所述主剂A的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.01~0.04%、碳酸钾             1~3%、五水偏硅酸钾0.5~4%、葡萄糖酸钠0.5~2%、十水硼砂0.5~2%、EDTA-2Na 0.5~1.5%、异丙醇1~3%及水余量；

所述助剂B的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.1~0.5%、喷淋脱脂专用低泡表面活性剂1~2.5%、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂1~2.5%、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂1~2.5%、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂          1~2.5%、JFC 0.5~1.5%、消泡剂0.5~1.5%及水余量；

所述助剂C的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.1~0.5%、除油除蜡专用表面活性剂1~4%、除积碳专用表面活性剂1~4%、活性剂AEO-9               1~4%、JFC 0.5~1.5%、消泡剂0.5~1.5%及水余量。

一种上述环保型复合金属脱脂剂的制备方法，其特征在于：

所述主剂A按如下步骤制备：将计算称量的水加入到反应釜中，开启搅拌器，设定转速80转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、碳酸钾、五水偏硅酸钾、葡萄糖酸钠、十水硼砂、EDTA-2Na、异丙醇依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌30~60min；

所述助剂B按如下步骤制备：将计算称量的加入到反应釜中，开启搅拌器，设定转速60转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、喷淋脱脂专用低泡表面活性剂、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂、JFC、消泡剂依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌1~2小时；

所述助剂C按如下步骤制备：将计算称量的水加入到反应釜中，并开启搅拌器，设定转速60转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、除油除蜡专用表面活性剂、除积碳专用表面活性剂、活性剂AEO-9、JFC、消泡剂依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌1~2小时。

本发明是选择可取代磷酸盐并具有较强螯合作用的碱性盐及与其匹配的活性剂组合而设计的无磷环保型脱脂剂。用本发明处理金属工件，可充分发挥其乳化功能，达到彻底脱脂的目的，满足了后道工序（纳米皮膜处理以及静电粉末喷涂涂装等）的前处理质量要求。在优选碱和碱性盐作为皂化剂成分同时，保证强碱性含量不会对钢、锌、铝等各种材质表面发生氧化和腐蚀作用，同时皂化反应后黏附在工件表面的生成物易溶解、易清洗。更主要的是本发明可通用于碳钢、不锈钢、铝及铝合金、锌及锌合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁合金等，避免通用性差所存在的各种麻烦。

具体实施方式

实施例1：

由主剂A、助剂B和助剂C构成；

主剂A的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.01%、碳酸钾3%、五水偏硅酸钾0.5%、葡萄糖酸钠2%、十水硼砂0.5%、EDTA-2Na（乙二胺四乙酸二钠） 1.5%、异丙醇1%及水余量；

助剂B的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.1%、喷淋脱脂专用低泡表面活性剂2.5%、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂1%、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂2.5%、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂1%、JFC1.5%、消泡剂0.5%及水余量；

助剂C的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.1%、除油除蜡专用表面活性剂4%、除积碳专用表面活性剂1%、活性剂AEO-9 4%、JFC 0.5%、消泡剂1.5%及水余量。

主剂A按如下步骤制备：将计算称量的水加入到反应釜中，开启搅拌器，设定转速80转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、碳酸钾、五水偏硅酸钾、葡萄糖酸钠、十水硼砂、EDTA-2Na、异丙醇依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌30~60min，至溶液呈浅米黄色透明状；

助剂B按如下步骤制备：将计算称量的加入到反应釜中，开启搅拌器，设定转速60转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、喷淋脱脂专用低泡表面活性剂、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂、JFC、消泡剂依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌1~2小时，至溶液呈浅米黄色透明状；

助剂C按如下步骤制备：将计算称量的水加入到反应釜中，并开启搅拌器，设定转速60转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、除油除蜡专用表面活性剂、除积碳专用表面活性剂、活性剂AEO-9、JFC、消泡剂依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌1~2小时；至溶液呈浅米黄色透明状。

所用原料均为市售商品，其中喷淋脱脂专用低泡表面活性剂、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂、除油除蜡专用表面活性剂及除积碳专用表面活性剂是深圳市启扬龙科技有限公司公开销售的产品，产品型号分别为QYL-23F、Y-02、Y-40、Y-71、QYL-252C、QYL-290。

实施例2：

由主剂A、助剂B和助剂C构成；

所述主剂A的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.04%、碳酸钾  1%、五水偏硅酸钾4%、葡萄糖酸钠0.5%、十水硼砂2%、EDTA-2Na 0.5%、异丙醇3%及水余量；

所述助剂B的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.5%、喷淋脱脂专用低泡表面活性剂1%、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂2.5%、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂1%、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂2.5%、JFC 0.5%、消泡剂1.5%及水余量；

所述助剂C的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.5%、除油除蜡专用表面活性剂1%、除积碳专用表面活性剂4%、活性剂AEO-9 1%、JFC 1.5%、消泡剂0.5%及水余量。

原料来源及制备方法同实施例1。

实施例3：

由主剂A、助剂B和助剂C构成；

所述主剂A的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.02%、碳酸钾 2%、五水偏硅酸钾2.5%、葡萄糖酸钠1.5%、十水硼砂1%、EDTA-2Na1%、异丙醇2%及水余量；

所述助剂B的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.3%、喷淋脱脂专用低泡表面活性剂1.75%、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂1.75%、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂1.75%、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂1.75%、JFC 1%、消泡剂1%及水余量；

所述助剂C的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.3%、除油除蜡专用表面活性剂2%、除积碳专用表面活性剂2%、活性剂AEO-9 3%、JFC1%、消泡剂1%及水余量。

原料来源及制备方法同实施例1。

使用时，将主剂A、助剂B及助剂C分别加水配制质量浓度为1~3%的工作液，根据金属材质工件表面的油脂状态，采用喷淋或槽浸等工艺方法，按主剂A与助剂B或/和助剂C组合，进行清洗。如金属工件表面存在单纯油脂采用A剂 + B剂；金属工件表面存在蜡或/和积碳采用A剂 + C剂；金属工件表面存在油脂、蜡或/和积碳采用A剂 + B剂+ C剂。

将本发明实施例用于金属工件（碳钢、不锈钢、铝及铝合金、锌及锌合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁合金等）的脱脂处理，处理温度为25～50℃，喷淋压力为MPa0.12～0.15，时间为1～3min或浸泡5~15min，均达到预期的脱脂效果。处理后的工件进行后道工序后测试，满足了ISO标准规定的喷涂涂装层五大技术指标，即一次划格试验、二次划格试验、耐盐雾试验、重锤冲击试验、杯突试验。本发明实施例经环保部门的现场跟踪检测，达到国家环保法规规定的一级排放标准。

Claims (2)

1.一种环保型复合金属脱脂剂，其特征在于由主剂A、助剂B和助剂C构成；

所述主剂A的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.01~0.04%、碳酸钾 1~3%、五水偏硅酸钾0.5~4%、葡萄糖酸钠0.5~2%、十水硼砂0.5~2%、EDTA-2Na 0.5~1.5%、异丙醇1~3%及水余量；

所述助剂B的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.1~0.5%、喷淋脱脂专用低泡表面活性剂1~2.5%、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂1~2.5%、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂1~2.5%、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂1~2.5%、JFC 0.5~1.5%、消泡剂0.5~1.5%及水余量；

所述助剂C的原料及质量百分比如下：氢氧化钾0.1~0.5%、除油除蜡专用表面活性剂1~4%、除积碳专用表面活性剂1~4%、活性剂AEO-9 1~4%、JFC 0.5~1.5%、消泡剂0.5~1.5%及水余量。

2.一种如权利要求1所述环保型复合金属脱脂剂的制备方法，其特征在于：

所述主剂A按如下步骤制备：将计算称量的水加入到反应釜中，开启搅拌器，设定转速80转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、碳酸钾、五水偏硅酸钾、葡萄糖酸钠、十水硼砂、EDTA-2Na、异丙醇依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌30~60min；

所述助剂B按如下步骤制备：将计算称量的加入到反应釜中，开启搅拌器，设定转速60转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、喷淋脱脂专用低泡表面活性剂、除重油浸泡脱脂专用表面活性剂、耐强碱喷淋脱脂专用低泡表面活性剂、耐强碱超声波清洗专用低泡表面活性剂、JFC、消泡剂依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌1~2小时；

所述助剂C按如下步骤制备：将计算称量的水加入到反应釜中，并开启搅拌器，设定转速60转/分钟；再将计算称量的氢氧化钾、除油除蜡专用表面活性剂、除积碳专用表面活性剂、活性剂AEO-9、JFC、消泡剂依次徐徐地加入到反应釜中，每加一种原料搅拌15~20min；当全部原料加完继续搅拌1~2小时。