CN104388955A - 一种镁铝合金水基清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种镁铝合金水基清洗剂及其制备方法，该清洗剂包括硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚、二甲苯磺酸钠、二甲基硅油、烷基醇酰胺、偏硅酸钠、苯并三氮唑、烯丙基磺酸钠、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸二甲胺基乙酯、消泡剂和去离子水。制备方法为先将硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚和双丙酮丙烯酰胺加入至去离子水中，升温、搅拌，再在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸钠、二甲基硅油和烷基醇酰胺，边加边搅拌，然后在混合物Ⅱ中加入偏硅酸钠、苯并三氮唑和烯丙基磺酸钠，边加边搅拌，最后在混合物Ⅲ中加入剩余组分，升温、搅拌、放冷后，即得。该清洗剂在常温条件下有很高的清洗率，可以很好的替代有机溶剂型清洗剂，对金属无腐蚀。

Description

一种镁铝合金水基清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明属于金属制品表面处理技术领域，具体涉及一种镁铝合金水基清洗剂及其制备方法。

背景技术

金属清洗是机械加工生产过程中必不可少的一个环节，金属零部件在运输、加工制造及维修保养等过程中都会在金属表面留下各种残留物。因此，金属零部件在进行下一步的使用前清洗是必不可少的。而且，清洗质量的高低也直接影响着金属零部件及使用其装配而成的机器的使用寿命，特别是对于一些精密仪器产品有更高的要求，如电子产品、医疗产品及航空产品等。合理的清洗工艺配上合适的清洗剂可以快捷有效地清除附着在金属零件表面的污垢和杂质，从而减少金属的腐蚀，延长其使用寿命。

金属清洗剂根据其溶剂的不同可分为溶剂型清洗剂、半水基型清洗剂和水基型清洗剂。过去广泛使用的金属清洗剂为各种溶剂、碱性或酸性的水基清洗剂，目前国内外颁布了许多的法规，限制了大部分的溶剂的使用，所以今后金属清洗剂的发展方向应该为水基清洗剂。水基清洗剂具有以水代油、成本低、节省能源、对人体无害、对环境无污染、等优点，目前在国内外得到了迅速发展。现如今使用最多也发展最快的是以表面活性剂为主，添加一些化工助剂的水基金属清洗剂。

石油类溶剂作为金属清洗剂将逐步淘汰，高效、环保的卤代烃溶剂今后将成为溶剂型金属清洗剂的首选。水基清洗剂方面，正向常温型和专用型方向发展，如适合超声波清洗、喷丸清洗和高压水流清洗的专用清洗剂正逐步受到重视。同时，日益突出的环境污染问题，使水基清洗剂也将朝着环保的方向发展，一些对环境及人体有害的试剂，例如：溶剂型清洗剂和水基含磷清洗剂将逐步淘汰，慢慢退出生产线，新型无毒无磷、高效、防锈等具有多功能的环保型水基清洗剂，以及具有生物降解能力和酶催化作用的绿色环保型清洗剂是未来发展的方向。

目前市场上销售的水基金属清洗剂大多适用于黑色金属，适用于有色金属尤其是镁、铝及其合金的水基清洗剂只占有很少一部分市场，而且市场上销售的镁、铝及其合金清洗剂种类繁多，性能参差不齐。随着镁、铝及其合金在汽车制造业，电子行业，医疗器械行业，航空领域，光学领域等的广泛应用，其清洗剂的需求也将越来越巨大。

镁、铝及其合金(特别是用其制成的零部件和精密仪器)的清洗比其他金属的的清洗复杂和困难的多，这是因为镁、铝及其合金吸附性较强、化学性质活泼。普通清洗剂使用后残留较多，难以满足洗净对洗净率的要求。虽然目前市场上存在许多镁合金和铝合金的水基清洗剂，但是其多数都是高温清洗，在常温的情况下的清洗效果不是很好。而市场上的一些常温下的水基清洗剂其清洗率往往达不到高效，因此，一种高效、环保、常温状态下使用的镁、铝及其合金水基清洗剂的研究非常有必要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足提供一种镁铝合金水基清洗剂及其制备方法，该清洗剂具有极强的清洗性能、无残留、不造成变色、不产生腐蚀斑点、低泡。

一种镁铝合金水基清洗剂，原料以重量份计包括：硬脂酸3～10份，卵磷脂2～9份，聚丙烯酸钠1～7份，丙二醇丁醚4～10份，二甲苯磺酸钠3～12份，二甲基硅油2～10份，烷基醇酰胺1～8份，偏硅酸钠2～9份，苯并三氮唑1～7份，烯丙基磺酸钠3～10份，双丙酮丙烯酰胺4～10份，丙烯酸二甲胺基乙酯3～12份，消泡剂2～9份，去离子水15～32份。

作为上述发明的进一步改进，所述镁铝合金水基清洗剂，原料以重量份计包括：硬脂酸5～9份，卵磷脂4～8份，聚丙烯酸钠3～6份，丙二醇丁醚5～9份，二甲苯磺酸钠4～10份，二甲基硅油3～8份，烷基醇酰胺2～6份，偏硅酸钠3～7份，苯并三氮唑2～6份，烯丙基磺酸钠4～9份，双丙酮丙烯酰胺5～8份，丙烯酸二甲胺基乙酯5～10份，消泡剂4～8份，去离子水18～27份。

作为上述发明的进一步改进，所述消泡剂为辛醇、矿物油或磷酸三丁酯中的一种。

作为上述发明的进一步改进，所述烷基醇酰胺为月桂酰单乙醇胺、油酰二乙醇胺、椰子酰单乙醇胺或硬脂酰二乙醇胺中的一种。

上述镁铝合金水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚和双丙酮丙烯酰胺加入至去离子水中，升温至70～90℃，搅拌均匀，放冷后，得到混合物Ⅰ；

步骤2，在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸钠、二甲基硅油和烷基醇酰胺，边加边搅拌，得到混合物Ⅱ；

步骤3，在混合物Ⅱ中加入偏硅酸钠、苯并三氮唑和烯丙基磺酸钠，边加边搅拌，得到混合物Ⅲ；

步骤4，在混合物Ⅲ中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡剂，升温至50～70℃，搅拌均匀，放冷后，得到清洗剂。

作为上述发明的进一步改进，步骤1中升温过程采用程序升温，每半小时升温10℃。

作为上述发明的进一步改进，步骤2中搅拌过程的温度为70～90℃，搅拌时间为40～50min。

作为上述发明的进一步改进，步骤3中搅拌过程的温度为70～90℃，搅拌均匀后保温2～3h。

镁铝合金表面的油污主要是动物油、植物油和矿物油，去除这些油污实质上是通过有机溶剂、表面活性剂等在其他组分的协同作用下，产生溶解、润湿、渗透、乳化、增容、洗涤等作用实现的。清洗剂不但能迅速溶解油污，而且能迅速地穿过油污到达金属与油污的界面，并在那里定向吸附，使油污松动、溶解、乳化、分散，由于分子热运动或机械运动将油污拉入液中，从而脱离合金表面，完成除油全过程。本发明中，通过加入二甲苯磺酸钠和烷基醇酰胺来避免合金在清洗过程中和清洗后的短期贮存中发生锈蚀；聚丙烯酸钠和丙二醇丁醚可以增加水基清洗剂在水中的溶解性和促进合金表面污垢在水中的分解效果；消泡剂和双丙酮丙烯酰胺的加入可以防止清洗过程中产生过多的泡沫而影响清洗效果，延长清洗时间；还加入丙烯酸二甲胺基乙酯，以防止污垢在合金表面发生再沉积。

本发明的清洗剂在常温条件下具有很高的清洗率，可以很好的替代有机溶剂型清洗剂，对金属无腐蚀，使用时配制容易，操作简单，不燃烧，不爆炸，安全无毒。

具体实施方式

实施例1

一种镁铝合金水基清洗剂，原料以重量份计包括：硬脂酸3份，卵磷脂2份，聚丙烯酸钠1份，丙二醇丁醚4份，二甲苯磺酸钠3份，二甲基硅油2份，烷基醇酰胺1份，偏硅酸钠2份，苯并三氮唑1份，烯丙基磺酸钠3份，双丙酮丙烯酰胺4份，丙烯酸二甲胺基乙酯3份，消泡剂29份，去离子水15份。

所述消泡剂为辛醇，烷基醇酰胺为月桂酰单乙醇胺。

上述镁铝合金水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚和双丙酮丙烯酰胺加入至去离子水中，程序升温至70℃(每半小时升温10℃)，搅拌均匀，放冷后，得到混合物Ⅰ；

步骤2，在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸钠、二甲基硅油和烷基醇酰胺，边加边搅拌，搅拌过程的温度为70℃，搅拌时间为50min，得到混合物Ⅱ；

步骤3，在混合物Ⅱ中加入偏硅酸钠、苯并三氮唑和烯丙基磺酸钠，边加边搅拌，搅拌过程的温度为70℃，搅拌均匀后保温3h，得到混合物Ⅲ；

步骤4，在混合物Ⅲ中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡剂，升温至50℃，搅拌均匀，放冷后，得到清洗剂。

实施例2

一种镁铝合金水基清洗剂，原料以重量份计包括：硬脂酸5份，卵磷脂4份，聚丙烯酸钠3份，丙二醇丁醚5份，二甲苯磺酸钠4份，二甲基硅油3份，烷基醇酰胺2份，偏硅酸钠3份，苯并三氮唑2份，烯丙基磺酸钠4份，双丙酮丙烯酰胺5份，丙烯酸二甲胺基乙酯5份，消泡剂4份，去离子水18份。

所述消泡剂为矿物油，烷基醇酰胺为油酰二乙醇胺。

上述镁铝合金水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚和双丙酮丙烯酰胺加入至去离子水中，程序升温至80℃(每半小时升温10℃)，搅拌均匀，放冷后，得到混合物Ⅰ；

步骤2，在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸钠、二甲基硅油和烷基醇酰胺，边加边搅拌，搅拌过程的温度为80℃，搅拌时间为45min，得到混合物Ⅱ；

步骤3，在混合物Ⅱ中加入偏硅酸钠、苯并三氮唑和烯丙基磺酸钠，边加边搅拌，搅拌过程的温度为80℃，搅拌均匀后保温2.5h，得到混合物Ⅲ；

步骤4，在混合物Ⅲ中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡剂，升温至60℃，搅拌均匀，放冷后，得到清洗剂。

实施例3

一种镁铝合金水基清洗剂，原料以重量份计包括：硬脂酸7份，卵磷脂6份，聚丙烯酸钠5份，丙二醇丁醚8份，二甲苯磺酸钠7份，二甲基硅油6份，烷基醇酰胺4份，偏硅酸钠5份，苯并三氮唑4份，烯丙基磺酸钠8份，双丙酮丙烯酰胺7份，丙烯酸二甲胺基乙酯9份，消泡剂7份，去离子水25份。

所述消泡剂为磷酸三丁酯，烷基醇酰胺为椰子酰单乙醇胺。

上述镁铝合金水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚和双丙酮丙烯酰胺加入至去离子水中，程序升温至70℃(每半小时升温10℃)，搅拌均匀，放冷后，得到混合物Ⅰ；

步骤2，在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸钠、二甲基硅油和烷基醇酰胺，边加边搅拌，搅拌过程的温度为90℃，搅拌时间为40min，得到混合物Ⅱ；

步骤3，在混合物Ⅱ中加入偏硅酸钠、苯并三氮唑和烯丙基磺酸钠，边加边搅拌，搅拌过程的温度为70℃，搅拌均匀后保温3h，得到混合物Ⅲ；

步骤4，在混合物Ⅲ中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡剂，升温至70℃，搅拌均匀，放冷后，得到清洗剂。

实施例4

一种镁铝合金水基清洗剂，原料以重量份计包括：硬脂酸9份，卵磷脂8份，聚丙烯酸钠6份，丙二醇丁醚9份，二甲苯磺酸钠10份，二甲基硅油8份，烷基醇酰胺6份，偏硅酸钠7份，苯并三氮唑6份，烯丙基磺酸钠9份，双丙酮丙烯酰胺8份，丙烯酸二甲胺基乙酯10份，消泡剂8份，去离子水27份。

所述消泡剂为矿物油，烷基醇酰胺为硬脂酰二乙醇胺。

上述镁铝合金水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚和双丙酮丙烯酰胺加入至去离子水中，程序升温至90℃(每半小时升温10℃)，搅拌均匀，放冷后，得到混合物Ⅰ；

步骤2，在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸钠、二甲基硅油和烷基醇酰胺，边加边搅拌，搅拌过程的温度为70℃，搅拌时间为50min，得到混合物Ⅱ；

步骤3，在混合物Ⅱ中加入偏硅酸钠、苯并三氮唑和烯丙基磺酸钠，边加边搅拌，搅拌过程的温度为90℃，搅拌均匀后保温2h，得到混合物Ⅲ；

步骤4，在混合物Ⅲ中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡剂，升温至50℃，搅拌均匀，放冷后，得到清洗剂。

实施例5

一种镁铝合金水基清洗剂，原料以重量份计包括：硬脂酸10份，卵磷脂9份，聚丙烯酸钠7份，丙二醇丁醚10份，二甲苯磺酸钠12份，二甲基硅油10份，烷基醇酰胺8份，偏硅酸钠9份，苯并三氮唑7份，烯丙基磺酸钠10份，双丙酮丙烯酰胺10份，丙烯酸二甲胺基乙酯12份，消泡剂9份，去离子水32份。

所述消泡剂为磷酸三丁酯，烷基醇酰胺为月桂酰单乙醇胺。

上述镁铝合金水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚和双丙酮丙烯酰胺加入至去离子水中，程序升温至90℃(每半小时升温10℃)，搅拌均匀，放冷后，得到混合物Ⅰ；

步骤2，在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸钠、二甲基硅油和烷基醇酰胺，边加边搅拌，搅拌过程的温度为90℃，搅拌时间为40min，得到混合物Ⅱ；

步骤3，在混合物Ⅱ中加入偏硅酸钠、苯并三氮唑和烯丙基磺酸钠，边加边搅拌，搅拌过程的温度为90℃，搅拌均匀后保温2h，得到混合物Ⅲ；

步骤4，在混合物Ⅲ中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡剂，升温至70℃，搅拌均匀，放冷后，得到清洗剂。

将实施例1至5所得清洗剂与市售产品进行性能测试，结果如下：

由上述结果可知，本发明的清洗剂具有极强的清洗性能、无残留、不造成变色、不产生腐蚀斑点、低泡。

Claims (8)

1.一种镁铝合金水基清洗剂，其特征在于：原料以重量份计包括：硬脂酸3～10份，卵磷脂2～9份，聚丙烯酸钠1～7份，丙二醇丁醚4～10份，二甲苯磺酸钠3～12份，二甲基硅油2～10份，烷基醇酰胺1～8份，偏硅酸钠2～9份，苯并三氮唑1～7份，烯丙基磺酸钠3～10份，双丙酮丙烯酰胺4～10份，丙烯酸二甲胺基乙酯3～12份，消泡剂2～9份，去离子水15～32份。

2.根据权利要求1所述的镁铝合金水基清洗剂，其特征在于：原料以重量份计包括：硬脂酸5～9份，卵磷脂4～8份，聚丙烯酸钠3～6份，丙二醇丁醚5～9份，二甲苯磺酸钠4～10份，二甲基硅油3～8份，烷基醇酰胺2～6份，偏硅酸钠3～7份，苯并三氮唑2～6份，烯丙基磺酸钠4～9份，双丙酮丙烯酰胺5～8份，丙烯酸二甲胺基乙酯5～10份，消泡剂4～8份，去离子水18～27份。

3.根据权利要求1或2所述的镁铝合金水基清洗剂，其特征在于：所述消泡剂为辛醇、矿物油或磷酸三丁酯中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的镁铝合金水基清洗剂，其特征在于：所述烷基醇酰胺为月桂酰单乙醇胺、油酰二乙醇胺、椰子酰单乙醇胺或硬脂酰二乙醇胺中的一种。

5.权利要求1或2所述的镁铝合金水基清洗剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，将硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸钠、丙二醇丁醚和双丙酮丙烯酰胺加入至去离子水中，升温至70～90℃，搅拌均匀，放冷后，得到混合物Ⅰ；

步骤2，在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸钠、二甲基硅油和烷基醇酰胺，边加边搅拌，得到混合物Ⅱ；

步骤3，在混合物Ⅱ中加入偏硅酸钠、苯并三氮唑和烯丙基磺酸钠，边加边搅拌，得到混合物Ⅲ；

步骤4，在混合物Ⅲ中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡剂，升温至50～70℃，搅拌均匀，放冷后，得到清洗剂。

6.根据权利要求5所述的镁铝合金水基清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤1中升温过程采用程序升温，每半小时升温10℃。

7.根据权利要求5所述的镁铝合金水基清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤2中搅拌过程的温度为70～90℃，搅拌时间为40～50min。

8.根据权利要求5所述的镁铝合金水基清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤3中搅拌过程的温度为70～90℃，搅拌均匀后保温2～3h。