CN106637252B - 一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，由如下重量百分比的组分组成：2％～4％葡萄糖酸钠、0.2％～1％乙酸锌、1％～2％聚丙烯酸钠、0.1％～0.3％硅溶胶、1％～2％硅丙树脂、1％～4％酰胺己酸三乙醇胺、4％～6％聚乙二醇、3％～5％脂肪醇EO‑PO嵌段共聚物以及75％～85％水；聚丙烯酸钠的分子量为3000～6000；聚乙二醇的分子量为400～2000；脂肪醇EO‑PO嵌段共聚物为碳链分布为10～12的脂肪醇烷氧基化合物，脂肪醇EO‑PO嵌段共聚物1％水溶液的浊点低于20℃。发明铝合金缓蚀剂与碱性清洗剂配伍性好，在常温和加热条件下，对铝合金均有很好的缓蚀效果。

Description

一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂

技术领域

本发明涉及一种铝合金缓蚀剂，尤其涉及一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂。

背景技术

铝合金具有质轻、机械性能好、导热导电性能好等优点，广泛应用于航空、轨道交通、建筑、汽车等领域，金属表面在加工、运输、贮存的过程中很容易沾染油污，常见的有轧制油，压延油、润滑油、切削液等，根据不同的加工工艺流程，均涉及到金属表面的油污清洗。针对金属表面常见的除油方式有溶剂清洗、酸性清洗和碱性清洗，溶剂清洗由于安全性不好或对大气产生污染，逐渐被水基清洗剂替代；酸性清洗剂受到环保限制，市场上主要以碱性的水基清洗剂为主。由于铝及其合金比较活泼，易受到碱性腐蚀介质的影响，易变色失光，引起铝合金表面质量变化。目前，碱性的铝合金清洗剂中常用的无机缓蚀剂主要有重铬酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等，有机缓蚀剂主要有硅烷、葡萄糖、磷酸酯、琼脂、表面活性剂等，上述缓蚀剂单独使用均存在环保、健康、稳定性、效率等单方面或多方面的问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，该铝合金缓蚀剂可用于加热的碱性清洗工艺中铝合金的腐蚀防护，且其与碱性清洗剂的兼容性良好。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，由如下重量百分比的组分组成：2％～4％葡萄糖酸钠、0.2％～1％乙酸锌、1％～2％聚丙烯酸钠、0.1％～0.3％硅溶胶、1％～2％硅丙树脂、1％～4％酰胺己酸三乙醇胺、4％～6％聚乙二醇、3％～5％脂肪醇EO-PO嵌段共聚物以及75％～85％水；所述聚丙烯酸钠的分子量为3000～6000；所述聚乙二醇的分子量为400～2000；所述脂肪醇EO-PO嵌段共聚物为碳链分布为10～12的脂肪醇烷氧基化合物，所述脂肪醇EO-PO嵌段共聚物1％水溶液的浊点低于20℃。

其中，所述乙酸锌还可以用硫酸锌、碳酸锌、葡萄糖酸锌、硝酸锌、氯化锌、十一烯酸锌或乙二胺四乙酸锌钠盐替代。

其中，所述聚丙烯酸钠的分子量为5000。

其中，所述硅丙树脂的pH值为7.0～9.0，能够有效提高缓蚀剂体系的稳定性。

其中，所述聚乙二醇为PEG1500。

与现有技术相比，本发明技术方案所具有的有益效果是：

本发明铝合金缓蚀剂不含磷和重金属，与碱性清洗剂配伍性好，在常温和加热条件下，对铝合金均有很好的缓蚀效果(体系稳定性好)，铝合金经过添加本发明缓蚀剂的碱性清洗剂处理后不变色，不长白毛和斑点，在铝合金表面残留度低，不影响后续工件加工时涂层的附着力。

附图说明

图1为铝合金在经过添加本发明缓蚀剂的碱性清洗剂处理后的外观图；

图2为铝合金在经过未添加缓蚀剂的碱性清洗剂处理后的外观图。

具体实施方式

以下对本发明的技术方案做进一步说明，但是本发明所要求保护的范围并不局限于此。

本发明实施例中：锌盐选用乙酸锌；聚丙烯酸钠选用分子量为5000的聚合物(粘度低，在缓蚀剂体系中分散性好)；聚乙二醇选用PEG1500；脂肪醇EO-PO嵌段共聚物选用EP0244(碳链分布为10～12，浊点(1％水溶液)＜20℃，浊点(1％水溶液)＜20℃能够有效提高体系的缓蚀效果)。

实施例1

一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，由如下重量百分比的组分组成：2％葡萄糖酸钠、0.5％乙酸锌、2％聚丙烯酸钠、0.2％硅溶胶、1％硅丙树脂、4％酰胺己酸三乙醇胺、4％PEG1500、3％EP0244以及83.3％水。

实施例1的铝合金缓蚀剂采用如下制备工艺制得：

步骤1，将配方量的水加入反应釜中，在常温下往反应釜中加入配方量的葡萄糖酸钠和乙酸锌，搅拌直至物料全部溶解；

步骤2，往步骤1的反应釜中加入配方量的聚丙烯酸钠、硅溶胶、硅丙树脂、酰胺己酸三乙醇胺、PEG1500和EP0244，搅拌30分钟，至溶液清澈透明即可。

按照标准JB/T4323-1999规定的腐蚀性试验方法测试本实施例得到的铝合金缓蚀剂在70℃条件下对硬铝LY12的缓蚀效果，取一定量实施例1的铝合金缓蚀剂与碱性水基清洗剂混合，得到缓蚀剂质量百分浓度为3％的待用液(pH值为11.0)；采用未添加缓蚀剂的碱性清洗剂作为空白(pH值为11.0)。测试结果表明，如图1～图2所示，添加缓蚀剂的试片外观0级，重量变化小于2mg，未添加缓蚀剂的试片外观3级，重量变化＞2mg(说明添加缓蚀剂后的碱性清洗液没有腐蚀工件表面，缓蚀剂对工件起到很好的保护作用)。

实施例2

一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，由如下重量百分比的组分组成：4％葡萄糖酸钠、0.2％乙酸锌、2％聚丙烯酸钠、0.3％硅溶胶、2％硅丙树脂，1％酰胺己酸三乙醇胺、6％PEG1500、5％EP0244以及79.5％水。

实施例2的铝合金缓蚀剂采用如下制备工艺制得：

步骤1，将配方量的水加入反应釜中，在常温下往反应釜中加入配方量的葡萄糖酸钠和乙酸锌，搅拌直至物料全部溶解；

步骤2，往步骤1的反应釜中加入配方量的聚丙烯酸钠、硅溶胶、硅丙树脂、酰胺己酸三乙醇胺、PEG1500和EP0244，搅拌30分钟，至溶液清澈透明即可。

按照标准JB/T4323-1999规定的腐蚀性试验方法测试实施例2得到的铝合金缓蚀剂在70℃条件下对硬铝LY12的缓蚀效果，步骤同实施例1。测试结果表明，添加缓蚀剂的试片外观0级，重量变化小于2mg，未添加缓蚀剂的试片外观3级，重量变化＞2mg。实施例3

取一定量实施例1的铝合金缓蚀剂与碱性水基清洗剂混合，得到缓蚀剂质量百分浓度为3％的待用液(pH值为11.0)；将待用液置于浸泡式清洗机的盛液槽中，将槽液温度加热到60±1℃，将某活塞企业的铝合金活塞通过料框浸泡在溶液中清洗，浸泡10min后，用清水常温喷淋清洗，最后用冷风吹干。本发明的铝合金缓蚀剂在碱性清洗过程中对铝合金活塞具有保护作用，工件表面未发生碱性腐蚀和变色，加工面光亮，后序涂层处理不剥落，满足使用需求。

本发明铝合金缓蚀剂不含硅酸盐，产品稳定性好，长期放置无白色沉淀和絮状物析出，清洗后工件表面不会形成白霜；另外，本发明缓蚀剂中不含磷酸盐、磷酸酯、亚硝酸盐或重铬酸盐等对环境和健康有害的成分；本发明配方中的葡萄糖酸钠有助于缓蚀剂在工件表面均匀吸附和沉积，防止局部腐蚀；聚丙烯酸钠具有分散和成膜作用；酰胺己酸三乙醇胺具有增溶、吸附成膜和辅助缓蚀作用；乙酸锌通过与溶液中的氢氧根结合，沉积在工件表面；硅溶胶、硅丙树脂和脂肪醇EO-PO嵌段共聚物进一步增强缓蚀成膜的致密性，脂肪醇EO-PO嵌段共聚物在浊点以上时通过在工件表面起吸附作用，作用效果与其浊点密切相关，浊点(1％水溶液)＜20℃的脂肪醇EO-PO嵌段共聚物能够有效提高体系的缓蚀效果；缓蚀剂组分通过不同的缓蚀原理起互相补充和协同作用，在碱性清洗剂中对铝合金工件具有很好的缓蚀作用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，其特征在于：由如下重量百分比的组分组成：2％～4％葡萄糖酸钠、0.2％～1％乙酸锌、1％～2％聚丙烯酸钠、0.1％～0.3％硅溶胶、1％～2％硅丙树脂、1％～4％酰胺己酸三乙醇胺、4％～6％聚乙二醇、3％～5％脂肪醇EO-PO嵌段共聚物以及75％～85％水；所述聚丙烯酸钠的分子量为3000～6000；所述聚乙二醇的分子量为400～2000；所述脂肪醇EO-PO嵌段共聚物为碳链分布为10～12的脂肪醇烷氧基化合物，所述脂肪醇EO-PO嵌段共聚物1％水溶液的浊点低于20℃。

2.根据权利要求1所述的应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，其特征在于：所述乙酸锌还可以用硫酸锌、碳酸锌、葡萄糖酸锌、硝酸锌、氯化锌、十一烯酸锌或乙二胺四乙酸锌钠盐替代。

3.根据权利要求1所述的应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，其特征在于：所述聚丙烯酸钠的分子量为5000。

4.根据权利要求1所述的应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，其特征在于：所述硅丙树脂的pH值为7.0～9.0。

5.根据权利要求1所述的应用于碱性水基清洗剂中的铝合金缓蚀剂，其特征在于：所述聚乙二醇为PEG1500。