CN105177599A

CN105177599A - 无磷除油剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105177599A
Application number: CN201510433896.7A
Authority: CN
Inventors: 鲍启兵; 沈福建; 万美云; 褚诗泉
Original assignee: Anhui Jiangwei Precision Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Anhui Jiangwei Precision Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2015-12-23

Abstract

本发明公开了一种无磷除油剂及其制备方法，该无磷除油剂含有有机酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸盐、马来酸酐、十二烷基苯磺酸盐、硼砂、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水。该无磷除油剂对金属具有优异的除油效果且对环境温和，另外，该无磷除油剂的制备方法步骤简单、原料易得。

Description

无磷除油剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及除油剂，具体地，涉及一种无磷除油剂及其制备方法。

背景技术

在对金属进行深加工工时，金属制品表面往往沾附一些油污。这些油污主要来源于以下几点：1、对基体材料的防蚀保护；2、机械或压铸加工引入的油污；3、工序间防锈处理；4、电镀前其他工序引入；5、金属在存储、搬运和加工过程中，表面不可避免地被外界一些污物所污染。这些污染物包括机油、防锈油、切削油、研磨膏、动植物油、灰尘等操作过程引入的污染。

这些油污严重影响后续工艺的操作以及产品的质量，因此，除油是金属零件电镀、涂装前以及金属加工成型中的关键工序。除油也称脱脂，是表面处理工程中前处理环节的必须工序，也是表面处理的第一道关口。从工艺上讲，除油不彻底直接影响到下一个工序的操作，并且可能污染后续生产线；从涂层质量来讲，除油不彻底会降低涂膜的附着力，还会影响到涂层的其它性能。工业生产中经常碰到的，比如常温发黑膜层不均匀、颜色不一致、局部发黑不上，化学镀漏镀、结合力不好，针孔等问题都与前处理除油不彻底有直接关系。可以说，正常情况下，80-90％的表面处理质量问题是由于除油不彻底造成的，所以工件表面油污必须清洗干净。

传统的金属除油剂无磷除油剂是以磷酸为主的除油剂，这些除油剂要先将反应器升温至40℃，然后在搅拌下依次加入一定量磷酸二氢钠、磷酸二氢锌、磷酸镍、磷酸和柠檬酸锌等，再在40℃搅拌5分钟而成。该除油剂虽然在除锈的同时起到防锈的作用，但由于磷酸及磷酸盐中的磷极易造成水体的富营养化，对水污染严重。另外该方法需要升温到40℃，这就需要加热装置，因此会增加一些能源的消耗从而增加成本。

目前，以成本低、功效强的盐酸为主的除油剂，解决了磷对水体的污染的问题。现有的以盐酸为主的除油剂的配方为：50％的盐酸(质量分数30％)、(1-3)％的表面活性剂、(1-5)％的缓蚀剂和水。这种除油剂不仅符合无磷的要求，而且具有除油速度很快，设备易清洗，成本低等优点。但是由于盐酸用量较多酸雾是不可避免的，其对环境的污染不容忽视。

发明内容

本发明的目的是提供一种无磷除油剂及其制备方法，该无磷除油剂对金属具有优异的除油效果且对环境温和，另外，该无磷除油剂的制备方法步骤简单、原料易得。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无磷除油剂，含有有机酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸盐、马来酸酐、十二烷基苯磺酸盐、硼砂、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水。

本发明还提供了一种无磷除油剂的制备方法，包括将有机酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸盐、马来酸酐、十二烷基苯磺酸盐、硼砂、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水混合制得无磷除油剂。

通过上述技术方案，本发明通过有机酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸盐、马来酸酐、十二烷基苯磺酸盐、硼砂、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水的协同作用使得其对金属具有优异的除油效果，同时该无磷除油剂不含有盐酸和磷酸进而对环境友好。另外，制备该无磷除油剂的方法步骤简单，原料易得，进而使得该无磷除油剂能够在本领域中得以广泛的应用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种无磷除油剂，含有有机酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸盐、马来酸酐、十二烷基苯磺酸盐、硼砂、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水。

在本发明中，硅酸盐的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到硅酸盐的溶解性，优选地，硅酸盐选自硅酸钠和/或硅酸钾。

在本发明中，有机酸的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到有机酸与其他成分的相容性以提高无磷除油剂的除油效果，优选地，有机酸选自柠檬酸、苹果酸、草酸和蚁酸中的一种或多种。

在本发明中，十二烷基苯磺酸盐的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到十二烷基苯磺酸盐与其他成分的相容性以提高无磷除油剂的除油效果，优选地，十二烷基苯磺酸盐选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾和十二烷基苯磺酸铵中的一种或多种。

在本发明中，烷基酚聚氧乙烯醚的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到十二烷基苯磺酸盐与其他成分的相容性以提高无磷除油剂的除油效果，优选地，烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、戊基酚聚氧乙烯醚和癸基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

在本发明提供的无磷除油剂中，各组分的含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高无磷除油剂的除油效果，优选地，相对于100重量份的有机酸，硫脲的含量为14-20重量份，三乙醇胺的含量为11-20重量份，硅酸盐的含量为40-45重量份，马来酸酐的含量为25-45重量份，十二烷基苯磺酸盐的含量为25-30重量份，硼砂的含量为10-15重量份，烷基酚聚氧乙烯醚的含量为15-22重量份，二甲基甲酮的含量为9-25重量份，水的含量为400-800重量份。

在本发明提供的制备方法中，硅酸盐的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到硅酸盐的溶解性，优选地，硅酸盐选自硅酸钠和/或硅酸钾。

在本发明提供的制备方法中，有机酸的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到有机酸与其他成分的相容性以提高无磷除油剂的除油效果，优选地，有机酸选自柠檬酸、苹果酸、草酸和蚁酸中的一种或多种。

在本发明提供的制备方法中，十二烷基苯磺酸盐的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到十二烷基苯磺酸盐与其他成分的相容性以提高无磷除油剂的除油效果，优选地，十二烷基苯磺酸盐选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾和十二烷基苯磺酸铵中的一种或多种。

在本发明提供的制备方法中，烷基酚聚氧乙烯醚的具体种类可以在宽的范围内选择，但是考虑到十二烷基苯磺酸盐与其他成分的相容性以提高无磷除油剂的除油效果，优选地，烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、戊基酚聚氧乙烯醚和癸基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

在本发明提供的制备方法中，各原料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的无磷除油剂的除油效果，优选地，相对于100重量份的有机酸，硫脲的用量为14-20重量份，三乙醇胺的用量为11-20重量份，硅酸盐的用量为40-45重量份，马来酸酐的用量为25-45重量份，十二烷基苯磺酸盐的用量为25-30重量份，硼砂的用量为10-15重量份，烷基酚聚氧乙烯醚的用量为15-22重量份，二甲基甲酮的用量为9-25重量份，水的用量为400-800重量份。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

在25℃下，将柠檬酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸钾、马来酸酐、十二烷基苯磺酸钾、硼砂、壬基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水按照100：17：15：42：35：27：13：17：18：600的重量比混合1h制得无磷除油剂A1。

实施例2

在25℃下，将草酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸钾、马来酸酐、十二烷基苯磺酸钠、硼砂、癸基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水按照100：14：11：40：25：25：10：15：9：400的重量比混合1h制得无磷除油剂A2。

实施例3

在25℃下，将柠檬酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸钾、马来酸酐、十二烷基苯磺酸钾、硼砂、壬基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水按照100：20：20：45：45：30：15：22：25：800的重量比混合1h制得无磷除油剂A3。

对比例1

按照实施例1的方法制得无磷除油剂B1，不同的是，未使用柠檬酸。

对比例2

按照实施例1的方法制得无磷除油剂B2，不同的是，未使用三乙醇胺。

对比例3

按照实施例1的方法制得无磷除油剂B3，不同的是，未使用马来酸酐。

对比例4

按照实施例1的方法制得无磷除油剂B4，不同的是，未使用十二烷基苯磺酸钾。

对比例5

按照实施例1的方法制得无磷除油剂B5，不同的是，未使用硅酸钾。

对比例6

按照实施例1的方法制得无磷除油剂B6，不同的是，未使用硼砂。

对比例7

按照实施例1的方法制得无磷除油剂B7，不同的是，未使用壬基酚聚氧乙烯醚。

对比例8

按照实施例1的方法制得无磷除油剂B8，不同的是，未使用二甲基甲酮。

检测例1

在25℃下，取多个相同的铝合金片分别置于上述无磷除油剂中20min，然后通过德国SITA的洁净度测试仪检测铝合金片表面的的清洁度，其中清洁度以相对荧光强度(P/RFU)表示，相对荧光强度越高说明铝合金片表面的清洁度越差，具体结果见表1和表2

表1

	A1	A2	A3	B1	B2	B3
							P/RFU	0.5	0.7	0.6	2.7	3.5	4.2

表2

	B4	B5	B6	B7	B8	未除油的铝合金片
							P/RFU	3.3	4.0	4.2	4.6	3.9	7.5

通过上述实施例、对比例和检测例可知，本发明提供的无磷除油剂对金属具有优异的除油效果且对环境温和，另外，该无磷除油剂的制备方法步骤简单、原料易得。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种无磷除油剂，其特征在于，含有有机酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸盐、马来酸酐、十二烷基苯磺酸盐、硼砂、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水。

2.根据权利要求1所述的无磷除油剂，其中，所述硅酸盐选自硅酸钠和/或硅酸钾；

优选地，所述有机酸选自柠檬酸、苹果酸、草酸和蚁酸中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的无磷除油剂，其中，所述十二烷基苯磺酸盐选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾和十二烷基苯磺酸铵中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的无磷除油剂，其中，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、戊基酚聚氧乙烯醚和癸基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的无磷除油剂，其中，相对于100重量份的所述有机酸，所述硫脲的含量为14-20重量份，所述三乙醇胺的含量为11-20重量份，所述硅酸盐的含量为40-45重量份，所述马来酸酐的含量为25-45重量份，所述十二烷基苯磺酸盐的含量为25-30重量份，所述硼砂的含量为10-15重量份，所述烷基酚聚氧乙烯醚的含量为15-22重量份，所述二甲基甲酮的含量为9-25重量份，所述水的含量为400-800重量份。

6.一种无磷除油剂的制备方法，其特征在于，包括将有机酸、硫脲、三乙醇胺、硅酸盐、马来酸酐、十二烷基苯磺酸盐、硼砂、烷基酚聚氧乙烯醚、二甲基甲酮和水混合制得无磷除油剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述硅酸盐选自硅酸钠和/或硅酸钾；

8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述十二烷基苯磺酸盐选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾和十二烷基苯磺酸铵中的一种或多种。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、戊基酚聚氧乙烯醚和癸基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

10.根据权利要求6-9中的任意一项所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述有机酸，所述硫脲的用量为14-20重量份，所述三乙醇胺的用量为11-20重量份，所述硅酸盐的用量为40-45重量份，所述马来酸酐的用量为25-45重量份，所述十二烷基苯磺酸盐的用量为25-30重量份，所述硼砂的用量为10-15重量份，所述烷基酚聚氧乙烯醚的用量为15-22重量份，所述二甲基甲酮的用量为9-25重量份，所述水的用量为400-800重量份。