CN105063636A - 一种手机铝合金外壳超声清洗剂及其配制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手机铝合金外壳超声清洗剂及其配制方法，它的原料按重量百分比包括以下组分：11~21%清洗助剂、2~5%仲醇聚氧乙烯醚、2~5%AEO-7、6～10%仲烷基磺酸钠、5～8%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、2～5%缓蚀剂、5～10%渗透剂JFC以及余量水。一方面在其原料配方中加入清洗助剂，利用清洗助剂对酸碱性的缓冲作用，这样不致因碱量的增减使pH值发生大幅度的变化，而且能够软化水；它与仲醇聚氧乙烯醚、AEO-7、仲烷基磺酸钠等表面活性剂并用，比单一用表面活性剂去污力大，使污垢被分散、乳化、胶溶到水中；另一方面仲醇聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠与乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠三者复配协同作用好，而且去污能力强，在强碱、高温条件下具有极强渗透力、乳化、脱油功能。

Description

一种手机铝合金外壳超声清洗剂及其配制方法

技术领域

本发明涉及一种清洗剂，具体涉及一种手机铝合金外壳超声清洗剂及其配制方法。

背景技术

手机外壳的材料应具有强度高、耐热导热性良好、具电磁屏蔽性、尺寸稳定、外观好等特点，技术向轻量薄壁化方向发展，以达到保护、散热、美观的作用。常用的手机外壳材质有PC/ABS/PMMA等工程塑料、镁/铝/不锈钢等金属合金材料、合金与玻璃纤维的复合材料。iPhone5S与iphone6外壳金属部分（即背部外壳）是采用了铝合金阳极氧化工艺得到的铝合金材质，覆盖整个边框和大部分后盖，现使用的铝合金材质主要是6061与6063型号，这一类合金材料具有轻量化、高强度、耐压性、防EMI、散热佳、易于铸造及射出成型等特性。

手机外壳生产工艺的大致流程主要是CNC加工、高光、清洗、阳极氧化等工艺步骤，其中CNC加工指在CNC机床上使用钻石刀、人造钻石刀、硬质合金刀具对铝合金材质进行车外圆、镗孔、车平面等工艺处理，其加工润滑要求高，需要使用含量油量较高的乳化切削液。高光切削是对铝合金进行铣削的加工，使工件产生出高光亮面的工艺，加工负荷低，润滑介质为全合成切削液，易清洗干净；清洗采用超声清洗工艺，要求彻底清洗干净铝合金表面切削液、灰尘、金属细屑等污质，为阳极氧化前提供洁净的表面；阳极氧化工序是通过一定的化学作用，使制作件基材表面发生氧化，形成一层膜，以提高产品的耐磨、耐腐蚀、反光性及增进美感等其他作用。

随着现有技术变革的日新月异，某些客户此对生产工艺提出了新的要求，他们要求CNC加工与高光处理在一个工艺里面完成，即在同一台CNC机器里面完成原来二道生产工艺，即用同一种切削液来满足不同的加工要求，简化生厂流程，节约劳动成本，从而大幅提高生产效率，然而这对整个生产工艺提出了更为苛刻的要求。阳极氧化要求工件表面非常洁净，全合成产品相对比较容易清洗，但由于全合成不含油及油性润滑添加剂，润滑达不到要求，刀具很容易断裂，工件表面也有划痕。现在只有用乳化切削液来处理工件，但现有的清洗工艺不能完全清除工件表面切削液残留，造成阳极氧化之后会出现斑点，影响产品外观。而且铝合金属于两性金属，在酸和碱环境中清洗都容易造成腐蚀破坏，这给水基清洗剂研究带来一定的难度，碱度溶剂有助于增强超声波清洗剂去污能力，但碱性过强会增加铝被腐蚀的危险性，清洗过的金属表面容易出现斑点和花纹，造成产品的次品率，这在电子工业清洗中是绝对不允许出现的；而中性清洗剂一般主要由表面活性剂组成，有一定的去油性能，但清洗效果不强，且清洗速度慢。这就造成了手机铝合金外壳超声清洗剂研发的困难。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种手机铝合金外壳超声清洗剂。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种手机铝合金外壳超声清洗剂，它的原料按重量百分比包括以下组分：11~21%清洗助剂、2~5%仲醇聚氧乙烯醚、2~5%AEO-7、6～10%仲烷基磺酸钠、5～8%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、2～5%缓蚀剂、5～10%渗透剂JFC以及余量水。

优化地，所述清洗助剂为聚合磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、偏硅酸盐、柠檬酸盐和酒石酸盐中的多种组成的混合物，所述聚合磷酸盐为焦磷酸四盐、三聚磷酸盐、四磷酸盐或六偏磷酸盐。

进一步地，所述清洗助剂的组份及其占所述清洗剂的重量百分比分别为：5～10%柠檬酸钠、3～5%酒石酸钠和3～6%磷酸三钠。

优化地，所述仲醇聚氧乙烯醚的结构为R₁-CH(R₂)-O-(CH₂CHO)_n，R₁、R₂相互独立地为烷基，n为正整数，且所述仲醇聚氧乙烯醚的碳原子总数为12~14。

优化地，所述仲烷基磺酸钠的碳原子总数为12~16。

优化地，所述缓蚀剂为硅氧烷酮。

进一步地，它的原料按重量百分比包括以下组分：8%柠檬酸钠、4%酒石酸钠、5%磷酸三钠、3%仲醇聚氧乙烯醚、3%AEO-7、8%仲烷基磺酸钠、6%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、3%缓蚀剂、8%渗透剂JFC以及余量水。

本发明的又一目的在于提供一种上述手机铝合金外壳超声清洗剂的配制方法，它包括以下步骤：

（a）将配方量的水加入到反应釜中，启动搅拌器；

（b）向反应釜中依次加入配方量的清洗助剂、仲醇聚氧乙烯醚、AEO-7、仲烷基磺酸钠、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、缓蚀剂和渗透剂JFC，加入的原料搅拌溶解后再加入下一种原料，当全部原料加入完毕后再继续搅拌1~3小时；

（c）取样分析合格后放料包装。

优化地，所述清洗助剂按柠檬酸钠、酒石酸钠、磷酸三钠的顺序依次加入。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明手机铝合金外壳超声清洗剂，一方面在其原料配方中加入清洗助剂，利用清洗助剂对酸碱性的缓冲作用，这样不致因碱量的增减使pH值发生大幅度的变化，而且能够软化水；它与仲醇聚氧乙烯醚、AEO-7、仲烷基磺酸钠等表面活性剂并用，比单一用表面活性剂去污力大，使污垢被分散、乳化、胶溶到水中；另一方面仲醇聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠与乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠三者复配协同作用好，而且去污能力强、具有良好的漂洗性能，在强碱、高温条件下具有极强渗透力、乳化、脱油功能。

具体实施方式

本发明手机铝合金外壳超声清洗剂，它的原料按重量百分比包括以下组分：11~21%清洗助剂、2~5%仲醇聚氧乙烯醚、2~5%AEO-7、6～10%仲烷基磺酸钠、5～8%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、2～5%缓蚀剂、5～10%渗透剂JFC以及余量水。通过采用表面活性剂及无机盐类物质等进行复配，保证其呈弱碱性，仍有较好的脱脂效果，同时在水基清洗剂中加入适量缓蚀剂，保证脱脂清洗效果的同时也减少清洗液对铝合金材质的腐蚀问题。一方面在其原料配方中加入清洗助剂，利用清洗助剂对酸碱性的缓冲作用，这样不致因碱量的增减使pH值发生大幅度的变化，而且能够软化水；它与仲醇聚氧乙烯醚、AEO-7、仲烷基磺酸钠等表面活性剂并用，比单一用表面活性剂去污力大，使污垢被分散、乳化、胶溶到水中；另一方面仲醇聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠与乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠（结构为C₁₈H₃₆CHSO₃Na(OCH₂CH₂)₇）三者复配协同作用好，而且去污能力强、具有良好的漂洗性能，在强碱、高温条件下具有极强渗透力、乳化、脱油功能。

所述清洗助剂优选为聚合磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、偏硅酸盐、柠檬酸盐和酒石酸盐中的多种组成的混合物，所述聚合磷酸盐优选为焦磷酸四盐、三聚磷酸盐、四磷酸盐或六偏磷酸盐；这些清洗助剂具有较强的清洗能力，并且碱性较低，对铝合金不产生腐蚀。清洗助剂的组份及其占所述清洗剂的重量百分比优选为：5～10%柠檬酸钠、3～5%酒石酸钠和3～6%磷酸三钠，此时的清洗助剂效果最佳。

表面活性剂，其分子结构由亲水基和亲油基组成，除油污机理是：溶于水中并吸附于基质（水和污垢）水之间的界面上，从而使界面自由能降低而实现去污的过程。它的分子都有共同的基本结构，即分子的一端是直链的、支链的、环状或多环的碳氯链，另一端是－COO^-、－SO₄ ^-、－SO₃ ^-、－(CH₂CH₂O)n、－NH₂等极性基团。非离子表面活性剂品种有脂肪醇聚氧乙烯醚（如AEO-7、AEO-3）、烷基酚聚氧乙烯醚（如TX-10）、异构醇聚氧乙烯醚（如罗地亚FANSAMAXIDAL）、仲醇聚氧乙烯醚（如陶氏15-S-12）、辛基酚聚氧乙烯醚（如陶氏X-15）等；阴离子表面活性剂品种有十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、聚丙烯酸及其盐、仲烷基磺酸钠等。本发明中，仲醇聚氧乙烯醚的结构优选为R₁-CH(R₂)-O-(CH₂CHO)_n，R₁、R₂相互独立地为烷基（烷基为甲基、乙基、正丙级等常规基团），n为正整数（一般为2~5），只要保证仲醇聚氧乙烯醚的碳原子总数为12~14即可，可以选用去污能力强的陶氏15-S-12。仲烷基磺酸钠的碳原子总数优选为12~16，结构式为C_12~16H_25~33SO₃Na。缓蚀剂优选为硅氧烷酮，例如诺泰生物科技NEUF815，是一种水性铝材缓蚀剂。当手机铝合金外壳超声清洗剂的原料按重量百分比包括以下组分时：8%柠檬酸钠、4%酒石酸钠、5%磷酸三钠、3%仲醇聚氧乙烯醚、3%AEO-7、8%仲烷基磺酸钠、6%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、3%缓蚀剂、8%渗透剂JFC以及余量水，其效果最佳。

上述手机铝合金外壳超声清洗剂的配制方法，它包括以下步骤：（a）将配方量的水加入到反应釜中，启动搅拌器；（b）向反应釜中依次加入配方量的清洗助剂、仲醇聚氧乙烯醚、AEO-7、仲烷基磺酸钠、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、缓蚀剂和渗透剂JFC，加入的原料搅拌溶解后再加入下一种原料，当全部原料加入完毕后再继续搅拌1~3小时；（c）取样分析合格后放料包装。利用该方法制得的铝合金外壳超声清洗剂各组分混合均匀，效果好。所述清洗助剂优选按柠檬酸钠、酒石酸钠、磷酸三钠的顺序依次加入。

下面将结合实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种手机铝合金外壳超声清洗剂，它的原料按重量百分比包括以下组分：8%柠檬酸钠、4%酒石酸钠、5%磷酸三钠、3%仲醇聚氧乙烯醚（陶氏15-S-12）、3%AEO-7、8%仲烷基磺酸钠（C₁₂H₂₅SO₃Na）、6%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、3%缓蚀剂（诺泰生物科技NEUF815）、8%渗透剂JFC以及余量水；将本例中的手机铝合金外壳超声清洗剂应用到上海某配件公司，发现它可以彻底将手机铝合金外壳表面的切削液清洗干净，阳极氧化后表面无斑点，产品的不良率控制在0.5%以内，满足了新生产工艺的加工要求，大大提高了企业的工作效率。

其配制方法，包括以下步骤：（a）将配方量的水加入到反应釜中，启动搅拌器；（b）向反应釜中依次加入配方量的柠檬酸钠、酒石酸钠、磷酸三钠、仲醇聚氧乙烯醚、AEO-7、仲烷基磺酸钠、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、缓蚀剂和渗透剂JFC，加入的原料搅拌溶解后再加入下一种原料，当全部原料加入完毕后再继续搅拌2小时；（c）取样分析合格后放料包装。

实施例2

本实施例提供一种手机铝合金外壳超声清洗剂，其基本成分与实施例1中的基本相同，不同的是其含量不一致，具体为：5%柠檬酸钠、3%酒石酸钠、3%磷酸三钠、2%仲醇聚氧乙烯醚（陶氏15-S-12）、2%AEO-7、6%仲烷基磺酸钠（C₁₆H₃₃SO₃Na）、5%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、2%缓蚀剂（诺泰生物科技NEUF815）、5%渗透剂JFC以及余量水。

实施例3

本实施例提供一种手机铝合金外壳超声清洗剂，其基本成分与实施例1中的基本相同，不同的是其含量不一致，具体为：10%柠檬酸钠、5%酒石酸钠、6%磷酸三钠、5%仲醇聚氧乙烯醚（陶氏15-S-12）、5%AEO-7、10%仲烷基磺酸钠（C₁₅H₃₁SO₃Na）、8%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、5%缓蚀剂（诺泰生物科技NEUF815）、10%渗透剂JFC以及余量水。

对比例1

本例提供一种手机铝合金外壳超声清洗剂，其基本成分与实施例1中的基本相同，不同的是其缺少乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠。按照标准JBT4323.2-1999水基金属清洗剂的试验方法对实施例1和对比例1中的产品的清洗性能进行测试，实验表明清洗率明显提高，由对比例1的88%提高到实施例1的99.7%。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种手机铝合金外壳超声清洗剂，其特征在于，它的原料按重量百分比包括以下组分：11~21%清洗助剂、2~5%仲醇聚氧乙烯醚、2~5%AEO-7、6～10%仲烷基磺酸钠、5～8%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、2～5%缓蚀剂、5～10%渗透剂JFC以及余量水。

2.根据权利要求1所述的手机铝合金外壳超声清洗剂，其特征在于：所述清洗助剂为聚合磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、偏硅酸盐、柠檬酸盐和酒石酸盐中的多种组成的混合物，所述聚合磷酸盐为焦磷酸四盐、三聚磷酸盐、四磷酸盐或六偏磷酸盐。

3.根据权利要求2所述的手机铝合金外壳超声清洗剂，其特征在于，所述清洗助剂的组份及其占所述清洗剂的重量百分比分别为：5～10%柠檬酸钠、3～5%酒石酸钠和3～6%磷酸三钠。

4.根据权利要求1所述的手机铝合金外壳超声清洗剂，其特征在于：所述仲醇聚氧乙烯醚的结构为R₁-CH(R₂)-O-(CH₂CHO)_n，R₁、R₂相互独立地为烷基，n为正整数，且所述仲醇聚氧乙烯醚的碳原子总数为12~14。

5.根据权利要求1所述的手机铝合金外壳超声清洗剂，其特征在于：所述仲烷基磺酸钠的碳原子总数为12~16。

6.根据权利要求1所述的手机铝合金外壳超声清洗剂，其特征在于：所述缓蚀剂为硅氧烷酮。

7.根据权利要求2所述的手机铝合金外壳超声清洗剂，其特征在于，它的原料按重量百分比包括以下组分：8%柠檬酸钠、4%酒石酸钠、5%磷酸三钠、3%仲醇聚氧乙烯醚、3%AEO-7、8%仲烷基磺酸钠、6%乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、3%缓蚀剂、8%渗透剂JFC以及余量水。

8.权利要求1至6中任一所述手机铝合金外壳超声清洗剂的配制方法，其特征在于，它包括以下步骤：

（a）将配方量的水加入到反应釜中，启动搅拌器；

（b）向反应釜中依次加入配方量的清洗助剂、仲醇聚氧乙烯醚、AEO-7、仲烷基磺酸钠、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、缓蚀剂和渗透剂JFC，加入的原料搅拌溶解后再加入下一种原料，当全部原料加入完毕后再继续搅拌1~3小时；

（c）取样分析合格后放料包装。

9.根据权利要求7所述手机铝合金外壳超声清洗剂的配制方法，其特征在于：所述清洗助剂按柠檬酸钠、酒石酸钠、磷酸三钠的顺序依次加入。