CN107779885A - 一种铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝、镁合金用化学品，具体涉及一种可用于对铝合金、镁合金清洗除油并具有光亮作用的清洗剂，属于化学品技术领域。包括如下重量份数的组份：有机胺8‑10份，水溶性有机溶剂3‑7份，缓蚀剂3‑8份，防变色剂0.5‑1份，脂肪酸皂2‑4份，表面活性剂1‑3份，络合剂3‑6份，溶剂60‑80份。本发明配伍合理的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂对铝合金、镁合金清洗、抛光效果好，清洗后样品光亮、洁净，并能在清洗后一定时间内抑制样品发黑发暗，使其材料在使用过程中具有钝化、防氧化、防止腐蚀等效果。再者，本发明光亮剂不含硫、磷等元素，对环境污染小，废液后处理简单。

Description

一种铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂
技术领域
本发明涉及一种铝、镁合金用化学品，具体涉及一种可用于对铝合金、镁合金清洗除油并具有光亮作用的清洗剂，属于化学品技术领域。
背景技术
铝合金因其质地轻、强度高、导电导热性能好等特点，是工业中应用最为广泛的一种有色金属结构材料。
铝合金的表面清洗也相对比较成熟，通常分为酸性清洗和碱性两种。酸性清洗可快速清除材料表面的油污、锈渍、白斑等，但是，由于铝为两性金属，性质较为活泼，通常情况下会因为酸度控制不严格，导致材料表面过腐蚀。碱性清洗对铝材表面的油污清除效果明显，反应相对于酸性条件下较慢，反应速度相对好控制。但是，碱度过高，仍会导致材料表面出现发黑、发暗、腐蚀等现象。如果样品的碱度太低，又会影响到样品的清洗效率。同时，由于单质镁比单质铝更活泼，对清洗剂的酸碱度条件控制更为苛刻。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的上述不足，提供一种清洗效果好，对材质无腐蚀，且环保的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，包括如下重量份数的组份：有机胺8-10份，水溶性有机溶剂3-7份，缓蚀剂3-8份，防变色剂0.5-1份，脂肪酸皂2-4份，表面活性剂1-3份，络合剂3-6份，溶剂60-80份。
与现有技术相比，本发明采用羧酸类络合剂，使样品保持弱酸性，不但可以对体系具有缓冲作用，本身还具有络合作用，有助增强清洗效果；采用脂肪酸皂与其他不同HLB值得表面活性剂进行复配，使得最终产品具有良好的清洗、乳化能力，能有效去除镁铝合金表面的油污，同时脂肪酸皂也有一定的防腐蚀能力；本发明将特殊性能的缓蚀剂和防变色添加剂协同使用后，抗腐蚀能力与一般的镁铝合金除油剂相比显著提高，能满足大部分镁铝合金的除油要求；添加的羧酸型络合剂，本身是有机弱酸，不但可以对体系具有缓冲作用，本身还具有络合作用，有助增强清洗效果以及抗硬水能力。本发明的光亮剂是一种不含卤素、磷以及其他重金属，pH为4～5，加水稀释即可使用，同时能使金属制品超过原来的光泽，且其无水排放符合环保要求。
作为优选，所述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂包括如下重量份数的组份：有机胺8份，水溶性有机溶剂3份，缓蚀剂7份，防变色剂0.8份，脂肪酸皂3份，表面活性剂1份，络合剂4份，溶剂73.2份。
作为优选，所述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂包括如下重量份数的组份：有机胺8份，水溶性有机溶剂6份，缓蚀剂7份，防变色剂0.5份，脂肪酸皂2份，表面活性剂2份，络合剂5份，溶剂69.5份。
作为优选，包括如下重量份数的组份：有机胺10份，水溶性有机溶剂4份，缓蚀剂5份，络合剂6份，防变色剂0.7份，脂肪酸皂3份，表面活性剂1份，溶剂70.3份。
在上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂中，所述的有机胺为三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、三异丙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种。
在上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂中，所述的水溶性溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、三丙二醇单甲醚、四氢糠醇中的一种或多种。
在上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂中，所述的缓蚀剂为2-巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、木质素磺酸钠、甲基苯并三氮唑、乌洛托品、三乙醇胺硼酸酯、3,5,5-三甲基己酸、钨酸钠、钼酸钠、三聚磷酸钠、磷酸三钠、焦磷酸钠中的一种或多种。
在上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂中，所述的脂肪酸皂为脂肪酸和碱皂化通过如下方法形成：将脂肪酸和碱按照摩尔比1:(1.0-1.5)混合，同时添加水(其添加量根据实际需要而定)，然后搅拌加热至50-60℃，保温1-1.5h，直至样品外观均一透明，最后将水蒸干即可得脂肪酸皂。
作为优选，所述的脂肪酸为蓖麻油酸、椰子油酸、妥尔油酸、大豆油酸中的一种或多种，所述碱为有机碱或者无机碱。
作为优选，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺中的一种或多种。
在上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂中，所述的表面活性剂为烷基酚聚氧乙醚、聚乙二醇、聚乙二醇600单油酸酯脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙酯、脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或者多种。
在上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂中，所述的络合剂为柠檬酸、草酸、酒石酸、硼酸、苹果酸、抗坏血酸、马来酸、富马酸中的一种或者多种。
在上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂中，所述的防变色剂为罗地亚铝缓蚀剂(如Rhodafac ASI-80)、镁合金防变色剂(如DS-175A)中的一种或者多种。
在上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂中，所述的溶剂是水，其添加量根据实际需要而定。
本发明还提供了上述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂的制备方法：
1)按照上述重量份数称取铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂的组分；
2)将有机胺、脂肪酸皂、表面活性剂与溶剂均匀混合，开启电动搅拌，充分搅拌至溶解；
3)将水溶性有机溶剂、缓蚀剂、防变色剂逐一分别加入，开启电动搅拌，充分搅拌至溶解；
4)最后将络合剂加入并用其调节pH值至4.0，得到均一透明的液体即为本发明光亮剂。
与现有技术相比，本发明的光亮剂配伍合理，该光亮剂对铝合金、镁合金清洗、抛光效果好，清洗后样品光亮、洁净，并能在清洗后一定时间内抑制样品发黑发暗，使其材料在使用过程中具有钝化、防氧化、防止腐蚀等效果。再者，本发明光亮剂不含硫、磷等元素，对环境污染小，废液后处理简单。且本发明的光亮剂适用于常规的铝、镁及其合金，以及部分对清洗要求高的材料。另外，本发明的除油光亮剂使用方便，可以根据金属基材表面的油污程度，加水稀释5-10倍使用，油污较厚的时候，可以适当加热至40-50℃，也可以采用超声装置。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
制备脂肪酸皂：将油酸和氢氧化钠按照摩尔比1:1.2混合，同时加水，然后搅拌加热至55℃，保温1.3h，直至样品外观均一透明，最后将水蒸干即可得脂肪酸皂。
称取如下重量份数的组分：单乙醇胺9份，二乙二醇单丁醚5份，苯并三氮唑4份，2-巯基苯并噻唑3份，上述的脂肪酸皂3份，月桂醇聚氧乙烯醚2份，硼酸2份、酒石酸2份，Rhodafac ASI-80 0.8份、水73.2份。
将单乙醇胺、脂肪酸皂、月桂醇聚氧乙烯醚与水均匀混合后，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将二乙二醇单丁醚、苯并三氮唑与2-巯基苯并噻唑、Rhodafac ASI-80逐一分别加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将硼酸、酒石酸最后加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解，并适当调节酒石酸含量使样品的pH值至指定数值4.0，即可得到所需均一透明液体即为本实施例的光亮剂。
实施例2
制备脂肪酸皂：将蓖麻油酸和氢氧化钾按照摩尔比1:1.3混合，同时加水，然后搅拌加热至52℃，保温1.4h，直至样品外观均一透明，最后将水蒸干即可得脂肪酸皂。
称取如下重量份数的组分：三乙醇胺9份，二乙二醇单甲醚2份、二丙二醇单甲醚2份，3,5,5-三甲基己酸1份，苯并三氮唑4份，上述的脂肪酸皂2份，聚乙二醇600 2份，Rhodafac ASI-800.5份，柠檬酸2份，马来酸4份，水70.2份。
将三乙醇胺、脂肪酸皂、聚乙二醇600与水均匀混合后，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将二乙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、3,5,5-三甲基己酸、苯并三氮唑、RhodafacASI-80逐一分别加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将柠檬酸、马来酸最后加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解，并适当调节柠檬酸含量使样品的pH值至指定数值4.0，即可得到所需均一透明液体即为本实施例的光亮剂。
实施例3
制备脂肪酸皂：将椰子油酸和氨水按照摩尔比1:1.4混合，同时加水，然后搅拌加热至58℃，保温1.2h，直至样品外观均一透明，最后将水蒸干即可得脂肪酸皂。
称取如下重量份数的组分：三乙醇胺2份，单乙醇胺6份，三丙二醇单甲醚5份，二乙二醇单丁醚1份，3,5,5-三甲基己酸4份，苯并三氮唑1份，三乙醇胺硼酸酯2份，上述的脂肪酸皂3份，表面活性剂聚乙二醇600单油酸酯1份，Rhodafac ASI-80 0.5份，硼酸5份，溶剂69.5份。
将三乙醇胺、单乙醇胺、脂肪酸皂、聚乙二醇600单油酸酯与水均匀混合后，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将三丙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、3,5,5-三甲基己酸、苯并三氮唑、三乙醇胺硼酸酯、Rhodafac ASI-80逐一分别加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将硼酸最后加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解，并适当调节硼酸含量使样品的pH值至指定数值4.0，即可得到所需均一透明液体即为本实施例的光亮剂。
实施例4
制备脂肪酸皂：将妥尔油酸和三乙醇胺按照摩尔比1:1混合，同时加水，然后搅拌加热至50℃，保温1.5h，直至样品外观均一透明，最后将水蒸干即可得脂肪酸皂。
称取如下重量份数的组分：N-甲基二乙醇胺5份、乙二胺5份、异丙醇3份、甲基苯并三氮唑2份、乌洛托品6份、镁合金防变色剂为DS-175A 1份、上述的脂肪酸皂2份、月桂醇聚氧乙烯醚1份、柠檬酸2份、苹果酸1份，水60份。
将N-甲基二乙醇胺、乙二胺、脂肪酸皂、月桂醇聚氧乙烯醚与水均匀混合后，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将异丙醇、甲基苯并三氮唑、乌洛托品、镁合金防变色剂为DS-175A逐一分别加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将柠檬酸、苹果酸最后加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解，并适当调节酒石酸含量使样品的pH值至指定数值4.0，即可得到所需均一透明液体即为本实施例的光亮剂。
实施例5
制备脂肪酸皂：将大豆油酸和二乙醇胺按照摩尔比1:1.5混合，同时加水，然后搅拌加热至60℃，保温1h，直至样品外观均一透明，最后将水蒸干即可得脂肪酸皂。
称取如下重量份数的组分：二乙烯三胺8份、乙二醇丁醚5份、乙醇2份、钨酸钠1份、钼酸钠2份、镁合金防变色剂为DS-175A 0.5份、上述制得的脂肪酸皂2份、烷基酚聚氧乙醚1份、抗坏血酸2份、马来酸4份、水80份。
将二乙烯三胺、脂肪酸皂、烷基酚聚氧乙醚与水均匀混合后，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将乙二醇丁醚、乙醇、钨酸钠、钼酸钠、镁合金防变色剂为DS-175A逐一分别加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解。
将抗坏血酸、马来酸最后加入，开启电动搅拌，充分搅拌至其溶解，并适当调节酒石酸含量使样品的pH值至指定数值4.0，即可得到所需均一透明液体即为本实施例的光亮剂。
对比例1
现有技术中普通市售的铝合金的光亮剂。
对比例2
现有技术中普通市售的镁合金的光亮剂。
取一块表面具有油污的铝合金做样品，将其分成多份，分别用实施例1-3及对比例1中的光亮剂进行清洗、抛光，测得的平均结果如表1所述。
同理取一块表面具有油污的镁合金做样品，将其分成多份，分别用实施例4-5及对比例2中的光亮剂进行清洗、抛光，测得的平均结果如表2所述。
表1：
表2：
综上所述，本发明配伍合理的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂对铝合金、镁合金清洗、抛光效果好，清洗后样品光亮、洁净，并能在清洗后一定时间内抑制样品发黑发暗，使其材料在使用过程中具有钝化、防氧化、防止腐蚀等效果。再者，本发明光亮剂不含硫、磷等元素，对环境污染小，废液后处理简单。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (9)

1.一种铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂包括如下重量份数的组份：有机胺8-10份，水溶性有机溶剂3-7份，缓蚀剂3-8份，防变色剂0.5-1份，脂肪酸皂2-4份，表面活性剂1-3份，络合剂3-6份，溶剂60-80份。
2.根据权利要求1所述的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述的有机胺为三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、三异丙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述的水溶性溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、三丙二醇单甲醚、四氢糠醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述的缓蚀剂为2-巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、木质素磺酸钠、甲基苯并三氮唑、乌洛托品、三乙醇胺硼酸酯、3,5,5-三甲基己酸、钨酸钠、钼酸钠、三聚磷酸钠、磷酸三钠、焦磷酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述的脂肪酸皂为脂肪酸和碱皂化通过如下方法形成：将脂肪酸和碱按照摩尔比1:(1.0-1.5)混合，同时加水，然后搅拌加热至50-60℃，保温1-1.5h，直至样品外观均一透明，最后将水蒸干即得所述脂肪酸皂。
6.根据权利要求5所述的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述的脂肪酸为蓖麻油酸、椰子油酸、妥尔油酸、大豆油酸中的一种或多种，所述碱为有机碱或者无机碱。
7.根据权利要求5或6所述的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述的表面活性剂为烷基酚聚氧乙醚、聚乙二醇、聚乙二醇600单油酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙酯、脂肪酸聚氧乙烯聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或者多种。
9.根据权利要求1所述的铝、镁合金防氧化、防腐蚀除油光亮剂，其特征在于，所述的络合剂为柠檬酸、草酸、酒石酸、硼酸、苹果酸、抗坏血酸、马来酸、富马酸中的一种或者多种。
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