CN107587145A - 一种增强清洗效果的无磷除灰剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属表面清洗技术领域，具体是涉及一种增强清洗效果的无磷除灰剂。由树脂乳液、有机溶剂、KOH、EDTA‑2Na、渗透剂、含氟硅烷和水组成。通过复配混合制备出具有较强络合和分散作用的除灰剂，在具有较多油污和灰尘的金属表面的清洗上有明显增强效果。

Description

一种增强清洗效果的无磷除灰剂

技术领域

本发明涉及金属表面清洗技术领域，具体是涉及一种增强清洗效果的无磷除灰剂

背景技术

在冷轧镀锌产品生产过程中，脱脂是重要的工艺之一。镀锌前的冷轧工艺在生产、运输、储运过程中需要使用到乳化液甚至防锈油等，同时产品在加工过程中可能还会沾上一些其它的污染物如铁粉、灰尘、指纹等，因此带钢在镀锌前要进行脱脂处理，其表面的脱脂程度将直接影响后续处理的质量。良好的脱脂效果将为后续工艺处理提供有力的质量保障，减少产品表面缺陷的产生，特别是对镀锌产品锌层附着力、耐蚀性提高，锌层厚度均匀性保证上起到重要作用，因此脱脂是十分重要的工序。近年来，随着各大钢厂镀锌线工艺改进和装备提升的日益成熟，引进和使用高效的脱脂剂已成为提高镀锌机组板面清洗质量最经济、有效的手段之一。

CN 102978022A公开了一种无磷无泡低温型钢板表面清洁剂及其制备方法，技术方案优势在于：采用多种表面活性剂复配，使清洁剂能够吸附于冷轧钢板的表面，形成理想的乳化剂，降低油水界面的张力，增大接触面积，且同时实现消泡、渗透、清洗等多种功效。该清洗剂无磷无泡、降解性好、适合温度范围广，且具有制备工艺简单、清洗效率高，节约能源、减少污染等优点。但是也存在缺憾，主要是由于在配方中使用了硅酸钠，从而使脱脂剂中含有硅，在脱脂时板面残留的硅会影响镀层的附着力，所以应避免使用。CN 101314855A公开了一种无磷脱脂剂，其成分中也含有大量的硅酸钠，容易在热轧卷板表面形成一层难于洗去的SiO₂膜，使热轧卷板的清洗质量下降，所以无法保障镀锌质量。且由于所选择的原料要求苛刻，不易从市场得到，因此不适合镀锌企业使用。

目前市场上存在一些脱脂效果比较好的脱脂剂，但是或多或少都会存在一些客观问题，硅的残留又会影响附着力或者引起板材表面的白霜；磷的存在虽然能够提高脱脂效果，但是又会提高污水处理成本。在那种油污比较重，黏附有较多灰尘的金属板材中，对油灰的彻底去除也是一个难题，因此，在常规脱脂剂的应用中，开发一种添加量少，安全环保的脱脂增强剂也是一个热点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种增强清洗效果的无磷除灰剂，该除灰剂添加量小，效果明显，对在电镀、镀锌、卷钢等行业中的金属板材中存在的较重的油污和灰尘有较好的分散和去除作用，提高了脱脂效果。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种增强清洗效果的无磷除灰剂，由如下重量份的原料组成：

优选的，一种增强清洗效果的无磷除灰剂，由如下重量份的原料组成：

所述的树脂乳液选自聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物中的一种或几种。

所述有机溶剂选自乙醇、乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇单丁醚中的一种或几种，优选乙二醇甲醚、乙二醇单丁醚中的一种或几种。

所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，选自JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E、快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP-70、耐碱渗透剂AEP、高温渗透剂JFC-M中的一种或几种，优选非离子渗透剂JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E中的一种或几种。

所述的含氟硅烷的结构式为

RO(CH₂CH₂O)_n(CH₂)₃Me₂SiO(Me₂SiO)_xSi(CH₂)₃(CH₂CH₂O)_nOR

其中，Me为甲基，R是—C₄F₉、—C₁₂H₁₀F₁₇、—CF₃(CF₂)₇、—C₆H₆O₂F₃、—C₈F₁₇或—C₁₄H₁₈F₁₃O₃Si中的一种，优选—C₄F₉和—C₈F₁₇中的一种。x为1～20范围内的整数，n为0～10范围内的整数。

所述的无磷除灰剂的制备方法：将树脂乳液分散于水中，并依次加入有机溶剂、KOH、EDTA-2Na、渗透剂和含氟硅烷搅拌混合均匀即可。

所述的无磷除灰剂的应用方法：基于脱脂槽液总量的0.1-0.5％添加。

本发明发现，在常规的具有阻垢分散作用的树脂中，加入氟硅烷具有较低的表面张力，与渗透剂和有机溶剂一起，对黏附在金属表面的油污和灰尘有一定的渗透剥离和溶解作用，在EDTA-2Na的协同作用下，对剥离和溶解的油灰进行络合和沉淀，从而达到彻底清除金属表面的油灰，促进脱脂的效果。

具体实施方式

以下将结合实施例，对本发明进行较为详细的说明。但是，实施例内容仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

所述的含氟硅烷的结构式为(GW-1表示含氟硅烷)：

RO(CH₂CH₂O)_n(CH₂)₃Me₂SiO(Me₂SiO)_xSi(CH₂)₃(CH₂CH₂O)_nOR

各参数和变量如下：

	R	x	n
				GW-1	—C4F9	1	6
GW-2	—C8F17	19	0
				GW-3	—C4F9	15	10
GW-4	—C8F17	5	4

实施例各组分与用量如下：

实施例制备方法：将树脂乳液分散于水中，并依次加入有机溶剂、KOH、EDTA-2Na、渗透剂和含氟硅烷搅拌混合均匀即可。

测试方法：

(1)试验用脱脂剂：按照氢氧化钠10％、碳酸钠2％、柠檬酸钠2％、葡萄糖酸钠2％、聚天冬氨酸0.5％、OP-10 0.8％、脱盐水82.7％配置脱脂剂浓缩液，人后配置成3％脱脂剂工作液A备用。

(2)取一整块(50×50cm)冷轧钢板，先手工用有机溶剂去除表面油污，并水洗干净后用电吹风吹干。然后均匀涂上专利公开号为CN 106398647A提供的人工油污，陈化24h后备用。

(3)将陈化后的冷轧钢板裁剪成5×10cm，然后放入配置好的3％脱脂剂工作液中，并常温浸泡3min，取出后水洗干净，观察表面是否有油污，水膜是否连续。作为对比分别在3％工作液中添加0.1-0.5％本发明的除灰剂，并观察表面清洁状况。

实验结果：通过对比发现，在脱脂剂工作液A中浸泡3min后，依然可见有较多的石墨粉和油脂残留，脱脂效果不好；分别在A中添加0.1-0.5％的实施例1-5中的除灰剂，浸泡3min后，水膜连续，无油脂等残留。说明本发明除灰剂在增强清洗效果上有明显作用。

本发明树脂乳液具有阻垢分散作用，加入氟硅烷具有较低的表面张力，与渗透剂和有机溶剂一起，对黏附在金属表面的油污和灰尘有一定的渗透剥离和溶解作用，在EDTA-2Na的协同作用下，对剥离和溶解的油灰进行络合和沉淀，从而达到彻底清除金属表面的油灰，促进脱脂的效果。

Claims (8)

1.一种增强清洗效果的无磷除灰剂，其特征在于由如下重量份的原料组成：

。

2.如权利要求1所述的一种增强清洗效果的无磷除灰剂，其特征在于由如下重量份的原料组成：

。

3.如权利要求1和2所述的一种增强清洗效果的无磷除灰剂，其特征在于：所述的树脂乳液选自聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物中的一种或几种。

4.如权利要求1或2中所述的一种增强清洗效果的无磷除灰剂，其特征在于：所述有机溶剂选自乙醇、乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇单丁醚中的一种或几种，优选乙二醇甲醚、乙二醇单丁醚中的一种或几种。

5.如权利要求1或2中所述的一种增强清洗效果的无磷除灰剂，其特征在于：所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，选自JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E、快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP-70、耐碱渗透剂AEP、高温渗透剂JFC-M中的一种或几种，优选非离子渗透剂JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E中的一种或几种。

6.如权利要求1或2中所述的一种增强清洗效果的无磷除灰剂，其特征在于：所述的含氟硅烷的结构式为

RO(CH₂CH₂O)_n(CH₂)₃Me₂SiO(Me₂SiO)_xSi(CH₂)₃(CH₂CH₂O)_nOR

其中，Me为甲基，R是—C₄F₉、—C₁₂H₁₀F₁₇、—CF₃(CF₂)₇、—C₆H₆O₂F₃、—C₈F₁₇或—C₁₄H₁₈F₁₃O₃Si中的一种，优选—C₄F₉和—C₈F₁₇中的一种。x为1～20范围内的整数，n为0～10范围内的整数。

7.一种如权利要求1-6所述的无磷除灰剂的制备方法，其特征在于：将树脂乳液分散于水中，并依次加入有机溶剂、KOH、EDTA-2Na、渗透剂和含氟硅烷搅拌混合均匀即可。

8.一种如权利要求1-6所述的无磷除灰剂的应用方法，其特征在于：基于脱脂槽液总量的0.1-0.5％添加。