CN107286766A - 一种水基环保型焊接防飞溅液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水基环保型焊接防飞溅液，属于金属焊接技术领域，其特征在于所述水基环保型焊接防飞溅液由下述组分按重量百分比组成：高分子成膜剂：10.0～30.0%、阻燃剂：3.0%～6.5%、缓释剂：1.0～2.5%、PH缓冲剂：1.0～2.0%、乙醇：10.0～20.0%、其余为水；所述的高分子成膜剂包括羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇和聚乙二醇，重量百分比为3:5:2；所述阻燃剂为磷酸氢二钠；所述缓蚀剂为苯甲酸钠、硅酸钠和硫酸钙，重量百分比为5:4:1，所述PH缓冲剂为硼砂；本发明的有益效果是:具有较为优秀的热稳定性、水溶性、缓蚀性和易清理性；配方均属于生物基绿色资源，具有较好的环境友好性。

Description

一种水基环保型焊接防飞溅液及其制备方法
技术领域
本发明属于金属焊接防飞溅助剂技术领域，更具体地涉及一种水基环保型焊接防飞溅液及其制备方法。
背景技术
焊接工艺是各行各业必不可少的一种普遍应用的加工工艺，只要有需要金属连接的地方，大都需要焊接工艺完成。焊接是将两块需要连接在一起的母材通过焊条经局部高温加热，使得两块母材经焊料牢固的连接在一起。在高温加热过程中出现“焊花”是非常常见的一种现象，“焊花”四处飞溅后会落在母材上，由于“焊花”温度极高，落在母材上就会与母材牢固的连接在一起，冷却后就形成了焊花球。焊花球有时很多，并且会密布在焊缝周围，这样会影响母材表面的平整度，为了解决这一问题，需要对母材表面进行打磨处理，这就增加了工人的劳动强度，同时也降低了工作效率，增加了产品的生产成本。同时打磨还需要磨轮机进行作业，一旦操作不慎就会导致产品表面被磨坏，使得整个产品报废，这在一些经常需要焊接的领域是一个非常难以解决的技术问题。因此研发防治在焊接过程中抑制出现“焊花”的产品，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
防溅液在焊接过程中，由于处于在千度以上高温环境中，会散发出一种呛人的气体（包含二氧化硫等有害气体），对焊接人员的身体健康非常不利。除此之外，不同的防溅液由于成分的迥异，某些成分会影响焊接工件的金属表面，甚至与金属表面产生反应。
专利号为201310163231.X的国家发明专利公开了一种环保型气体焊接防溅液，防溅液可涂抹金属表面，可使飞溅物减少，保护工人不受焊渣伤害，减少虚焊和漏焊。免除了焊接后打磨等工序，降低了工人的劳动强度，避免了粉尘伤害，以及打磨耗材成本，从环保角度看，该发明的组分均用于食品、化妆、医药领域使用或在清洁空气领域使用；在实践中，没有有害气体产生，并可消除或抑制焊接过程中，母材与焊丝产生的气体。
但是该发明的水溶性较差和热稳定性不足，导致涂膜热稳定和整体性较差，从而产生了破裂和脱膜的现象，特别是切割后要进行涂膜的洗涤，由于水溶性较差会产生涂膜的残留，影响后续的工艺。
发明内容
为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明提供了一种水溶性较好、、热稳定优秀和环境友好的水基环保型焊接防飞溅液，能够有效的解决焊接防飞溅液稳定性不足导致破裂和脱膜的现象，因水溶性较差导致洗涤后涂膜残留问题。
本发明解决上述技术问题的具体技术方案为：水基环保型焊接防飞溅液，其特征在于，由下述组分按重量百分比组成：高分子成膜剂：10.0～30.0%、阻燃剂：3.0～6.5%、缓释剂：1.0～2.5%、PH缓冲剂：1.0～2.0%、乙醇：10.0～20.0%、其余为水；所述的高分子成膜剂包括羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇和聚乙二醇，重量百分比为3:5:2；所述阻燃剂为磷酸氢二钠；所述缓蚀剂为苯甲酸钠、硅酸钠和硫酸钙，重量百分比为5:4:1，所述PH缓冲剂为硼砂；
所述的水基合成金属切削液是由如下方法制备的：
步骤一、向调和罐中加入配方量的水，然后加入配方量的缓蚀剂，完全溶解后，加入高分子成膜剂，搅拌45分钟；
步骤二、向步骤一中加入配方量的阻燃剂，搅拌25分钟，加入PH缓冲剂，搅拌10分钟；
步骤三、最后加入配方量的乙醇，搅拌20分钟。
进一步地，所述的水为去离子水。
进一步地，各组分均为工业级。
本发明的有益效果是：以本发明公开的配方具有较为优秀的热稳定性，避免了涂膜受热发生脱膜的现象；配方均属于生物基绿色资源，具有较好的环境友好性，通过改良配方内组分的种类和含量，具有很好的水溶性，涂膜具有一定的韧性，避免受外界物理作用时发生破裂，同时满足了涂膜易于洗涤的要求，而且本配方具有优良缓蚀性能和抑菌能力。
具体实施方式：
在本发明的描述中具体细节仅仅是为了能够充分理解本发明的实施例，但是作为本领域的技术人员应该知道本发明的实施并不限于这些细节。另外，公知的结构和功能没有被详细的描述或者展示，以避免模糊了本发明实施例的要点。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的具体实施方式：
实施例1：
羟丙基甲基纤维素：3%、聚乙烯醇：5%、聚乙二醇：2%、磷酸氢二钠：3%、苯甲酸钠：0.5%、硅酸钠：0.4%、硫酸钙：0.1%、硼砂：1.0%、乙醇：10.0%、其余为去离子水；
实施例2：
羟丙基甲基纤维素：9%、聚乙烯醇：15%、聚乙二醇：6%、磷酸氢二钠：6.5%、苯甲酸钠：1.25%、硅酸钠：1.0%、硫酸钙：0.25%、硼砂：2.0%、乙醇：20.0%、其余为去离子水；
实施例3：
羟丙基甲基纤维素：6%、聚乙烯醇：10%、聚乙二醇：4%、磷酸氢二钠：4.75%、苯甲酸钠：0.9%、硅酸钠：0.7%、硫酸钙：0.2%、硼砂：1.5%、乙醇：15.0%、其余为去离子水；
为了更加直观的展现本发明的产品优势，特以本发明水基环保型焊接防飞溅液三种实施例试验结果如下：依据Q/TLFJ02-2010，对外观、气味、pH、黏度、可燃性和水溶性进行测试、并观察法对热稳定性进行测试，其中观察法评定标准为：无断裂和蜷缩现象为A、有轻微断裂和蜷缩现象为B、有严重断裂和蜷缩现象为C，具体参数如表1所示；
表1：本工艺的三个实施实例基本参数对比
样本 外观 气味 pH 黏度 可燃性 水溶性 热稳定性
实施例1 透明 无味 8.0 14.6 否 较好 A
实施例2 透明 无味 8.3 13.1 否 一般 A
实施例3 透明 无味 8.1 13.5 否 一般 A
由表1的基础数据分析可知：本发明水基环保型焊接防飞溅液三种实施例结果，其中外观、气味、pH、黏度、可燃性、折光率和水溶性的总体差异性均不大，均符合标准要求，其中水溶性中实施例1较好，而热稳定性来讲，均未出现断裂和蜷缩现象。
为了更加直观的展现本发明的水基环保型焊接防飞溅液的配方优势，特以本发明配方与方案一：（依据国家发明专利201310163231.X的一种环保型气体焊接防溅液中所述的配方，以援引方式引入）、方案二：（依据国家发明专利200910219931.X一种金属焊接用防飞溅液中所述的配方，以援引方式引入）和方案三：（依据国家发明专利：200810158005.1焊接防飞溅液中所述的配方，以援引方式引入），依据Q/TLFJ02-2010对外观和水溶性进行测试；依据MT76-2011对缓蚀性进行测试；以观察法在100-120度下对涂膜的热稳定性进行测试，其中观察法评定标准为：涂膜无断裂和蜷缩现象为A、涂膜有轻微断裂和蜷缩现象为B、涂膜有严重断裂和蜷缩现象为C；并用水进行洗涤，以观察法判断清洗难易度，洗涤后无残留为易、洗涤后有残留为难；具体部分参数如表1所示；
具体参数如表2所示；
表2：本发明和现有技术性能的对比
样本 外观 缓蚀 水溶性 热稳定性 清洗难易度
本发明 透明 无锈迹、无色变 较好 A 易
方案一 透明 有锈迹 一般 B 难
方案二 浑浊 有锈迹 较差 A 易
方案三 浑浊 有锈迹 较差 A 易
由表2的基础数据分析可知：三个方案与本发明相比：本发明和方案一均采用环保型材料作为原料，对环境无污染；在外观上，本发明和方案一均呈现了稳定的透明状液体，方案二和方案三为浑浊的悬浊状态；对于缓蚀性上，本发明具有优越的抗腐蚀性，而方案一、方案二和方案三均不具有缓蚀效果；进行涂膜后，在100-120度进行观察，本发明、方案二和方案三均无断裂和蜷缩现象，而方案一出现了轻微断裂和蜷缩现象；涂抹后利用清水进行洗涤，本发明、方案二和方案三均容易清洗，洗涤后表层无残留；而方案一洗涤后表层有残留。
综上所述：1.本发明与现有技术的焊接防飞溅液进行对比，本发明的浓缩液配方为稳定的液体体系，具有较好的缓蚀性、水溶性和热稳定性，且使用后易于清洗，采用环保型材料作为原料，对环境无污染；
2.本发明巧妙的利用了配方之间的相互作用，优化了配方的种类和含量的配置关系，使本发明的不仅具有方案一有机复合配方的稳定的体系；同时也具备了方案二和方案三的热稳定性、易于清洗的优势，特别是本发明具有具有较好的缓蚀性，防止高温条件下对于管道本体的损坏，减少后续工艺的清洗，使得产品应用更加广泛。

Claims (3)

1.一种水基环保型焊接防飞溅液，其特征在于，由下述组分按重量百分比组成：高分子成膜剂：10.0～30.0%、阻燃剂：3.0～6.5%、缓释剂：1.0～2.5%、PH缓冲剂：1.0～2.0%、乙醇：10.0～20.0%、其余为水；所述的高分子成膜剂包括羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇和聚乙二醇，重量百分比为3:5:2；所述阻燃剂为磷酸氢二钠；所述缓蚀剂为苯甲酸钠、硅酸钠和硫酸钙，重量百分比为5:4:1，所述PH缓冲剂为硼砂；
所述的水基环保型焊接防飞溅液是由如下方法制备的：
步骤一、向调和罐中加入配方量的水，然后加入配方量的缓蚀剂，完全溶解后，加入高分子成膜剂，搅拌45分钟；
步骤二、向步骤一中加入配方量的阻燃剂，搅拌25分钟，加入PH缓冲剂，搅拌10分钟；
步骤三、最后加入配方量的乙醇，搅拌20分钟。
2.根据权利要求1所述的水基环保型焊接防飞溅液，其特征在于所述的水为去离子水。
3.根据权利要求1所述的水基环保型焊接防飞溅液，其特征在于各组分均为工业级。
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