CN109487283A - 中性防锈型水基清洗剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中性防锈型水基清洗剂，原料含有无磷清洗助剂、金属缓蚀剂、表面活性剂、增溶剂、消泡剂和水。本发明还提供了上述清洗剂的制备方法。本发明提供的中性防锈型水基清洗剂，泡沫较低，可采用喷淋清洗、超声波清洗和鼓泡清洗等多种清洗方式使用，使用范围广，使用方法灵活多样，对于多种金属设备生产加工过程中的研磨油、切削液、金属粉尘等具有良好的清洗效果，并且对于后续的表面处理不产生影响，且具有一定的防锈功能，清洗剂易于生物降解和处理排放，对不同金属兼容性能更好、清洗与防锈性能都很强、制备工艺简单，降低了配制难度，减少了人力需求。

Description

中性防锈型水基清洗剂及制备方法

技术领域

本发明属于工业清洗技术领域，具体涉及中性防锈型水基清洗剂及制备方法。

背景技术

金属工件经过加工后表面的污物以及加工残留物，如各种酸、碱、盐、灰尘、切削液及各种油脂等，这些污物有水溶性的，也有非水溶性的，若不清洗干净，不但影响加工工序的顺利进行，而且会引起并加速金属表面腐蚀，影响产品的加工质量和使用寿命。在喷漆、涂釉、电镀和涂搪上釉等表面加工前，都需要使用清洗剂清洗。清洗质量的好坏会直接影响到产品的性能和质量。清洗剂是工业生产中不可缺少的精细化工产品，其需求量正日益增大。

常用的金属清洗剂分为溶剂型、半溶剂型和水基型。其中，水基型金属清洗剂的应用优势最为突出。金属清洗剂的清洗过程是利用表面活性剂能够降低液体的表面张力，产生定向吸附、润湿、乳化、分散和增溶等综合作用，再借助清洗时的加热、刷洗、喷淋、振动或超声波的方式使得油污尽快脱离工件表面，分散到清洗液中，达到消除污垢的目的。

对水基清洗剂的要求有：(1)极强的去油污能力；(2)对被洗金属工件具有优良的防锈防腐蚀能力，能达到工序间防锈要求；(3)偏向于中性；(4)应是低泡或无泡的，否则在高压喷洗或超声清洗条件下无法使用；(5)必须安全无毒，尽可能少含磷酸盐和危害人体健康的亚硝酸钠；(6)硬水适应性和高温稳定性更好；(7)尽可能降低清洗温度，降低能耗，改善劳动条件。然而，现有的水基清洗剂难以满足上述全部要求。

综上，仍需开发一种新的水基清洗剂。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种中性防锈型水基清洗剂。

本发明的目的之二是提供上述水基清洗剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

中性防锈型水基清洗剂，包含以下质量百分比计的组分：

无磷清洗助剂0.1～5％，

金属缓蚀剂3～15％，

表面活性剂10～35％，

增溶剂1～15％，

消泡剂0.1-0.5％

余量为水。

优选地，所述无磷清洗助剂苯甲酸钠、硫酸钠和碳酸钠中的至少一种。

优选地，所述金属缓蚀剂为巯基苯骈噻唑(MBT)和甲基苯骈三氮唑(TTA)按质量比为(1～3)：1的混合物。

优选地，所述的表面活性剂为C10-14脂肪醇聚氧烷基醚、C9-11链烷醇聚醚-3和PEG-2椰油基甲基氯化铵按质量比为3:2:1的混合物。

优选地，所述增溶剂为二甲苯磺酸钠、三乙醇胺中的至少一种。

优选地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的至少一种。

上述中性防锈型水基清洗剂的制备方法，步骤包括：

(1)按配比称取各组分，将水加入反应釜中，再加入金属缓蚀剂充分溶解；

(2)向步骤(1)的溶液中依次加入所述无磷清洗助剂、表面活性剂、增溶剂和消泡剂混匀。

优选地，加入组分时，需等加入的一种组分完全溶解后，才能添加下一种组分。

使用反应釜前，先用纯水清洗反应釜，直至排出的清洗水合格，清洗水合格的标准为清洗水的pH值为7，折光率为0。

采用单一种类表面活性剂的清洗剂，其清洗能力和消泡性能往往并不理想，而本发明中，表面活性剂为C10-14脂肪醇聚氧烷基醚、C9-11链烷醇聚醚-3和PEG-2椰油基甲基氯化铵按质量比为3:2:1的混合物复配，不仅可以提高去除油污的能力，而且复配后的消泡性能好，易于漂洗。

本发明所设计的配方体系在pH值上满足相关的环保要求，且表面活性剂组分所采用的原料为C9-14内的直链聚醚体系，非常容易生物降解，所有组分不含有重金属，经过常规的絮凝、沉降、过滤即可排放，符合国家环保法规。

本发明所采用的金属缓蚀体系能够对金属提供强有力的保护，所采用的表面活性剂体系能够对油污进行快速剥离与乳化，所采用的助剂体系能够将清洗与缓蚀两个相对立矛盾的体系有机结合起来，使产品体系里面各个体系组分能够有效地发挥各自的作用。

本发明的有益效果

1、本发明提供的中性防锈型水基清洗剂，泡沫较低，可采用喷淋清洗、超声波清洗和鼓泡清洗等多种清洗方式使用，使用范围广，使用方法灵活多样；

2、本发明提供的中性防锈型水基清洗剂，对于多种金属设备生产加工过程中的研磨油、切削液、金属粉尘等具有良好的清洗效果，并且对于后续的表面处理不产生影响，且具有一定的防锈功能；

3、本发明提供的中性防锈型水基清洗剂，有害物质浓度远远低于限制浓度标准，清洗剂易于生物降解和处理排放；

4、相比现有金属清洗剂，本发明所提供的水基清洗剂对不同金属兼容性能更好、清洗与防锈性能都很强、制备工艺简单，降低了配制难度，减少了人力需求。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。

以下实施例中配方中各原料如没有特殊说明，均为市售常规商品。

实施例中，所用的无机盐助剂直接购买于阿拉丁生化科技股份有限公司，缓蚀剂购买于美国路博润公司，表面活性剂购买于陶氏化学公司、沙索化学公司和巴斯夫化学公司。

实施例1(防锈性能与清洗性能平衡)：

中性防锈型水基清洗剂A，包含以下质量百分比计的组分：

无磷清洗助剂：苯甲酸钠1％、硫酸钠2％和碳酸钠0.3％；

金属缓蚀剂：4.5％，MBT与TTA按质量比为1:1混合；

表面活性剂：C10-14脂肪醇聚氧烷基醚7.5％、C9-11链烷醇聚醚-3 5％和PEG-2椰油基甲基氯化铵2.5％；

增溶剂：三乙醇胺12％；

消泡剂：聚二甲基硅氧烷0.1％；

纯水65.1％。

实施例2(防锈性能强，清洗性能弱)：

中性防锈型水基清洗剂B，包含以下质量百分比计的组分：

无磷清洗助剂：苯甲酸钠1％、硫酸钠2％和碳酸钠0.3％；

金属缓蚀剂：4.5％，MBT与TTA按质量比为3:1混合；

表面活性剂：C10-14脂肪醇聚氧烷基醚3％、C9-11链烷醇聚醚-3 2％和PEG-2椰油基甲基氯化铵1％；

增溶剂：三乙醇胺12％；

消泡剂：聚二甲基硅氧烷0.1％；

纯水74.1％。

实施例3(防锈性能弱，清洗性能强)：

中性防锈型水基清洗剂C，包含以下质量百分比计的组分：

无磷清洗助剂：苯甲酸钠1％、硫酸钠2％和碳酸钠0.3％

金属缓蚀剂：3％，MBT与TTA按质量比为2:1混合；

表面活性剂：C10-14脂肪醇聚氧烷基醚15％、C9-11链烷醇聚醚-3 10％和PEG-2椰油基甲基氯化铵5％；

增溶剂：二甲苯磺酸钠5％；

消泡剂：聚二甲基硅氧烷0.1％；

纯水58.6％。

实施例4

中性防锈型水基清洗剂的制备方法，步骤包括：

(1)按配比称取各组分，将水加入反应釜中，再加入金属缓蚀剂充分溶解；

(2)向步骤(1)的溶液中依次加入所述无磷清洗助剂、表面活性剂、增溶剂和消泡剂混匀。

加入组分时，需等加入的一种组分完全溶解后，才能添加下一种组分。

使用反应釜前，先用纯水清洗反应釜，直至排出的清洗水合格，清洗水合格的标准为清洗水的pH值为7，折光率为0。

检测例

采用实施例1～3提供的配方和实施例4的制备方法，制备了A、B和C三种清洗剂，测试其性能，如表1所示。

表1不同配方清洗剂的性能对比表

Claims (7)

1.中性防锈型水基清洗剂，其特征在于，包含以下质量百分比计的组分：

无磷清洗助剂0.1～5％，

金属缓蚀剂3～15％，

表面活性剂10～35％，

增溶剂1～15％，

消泡剂0.1-0.5％

余量为水。

2.根据权利要求1所述的中性防锈型水基清洗剂，其特征在于，所述无磷清洗助剂苯甲酸钠、硫酸钠和碳酸钠中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的中性防锈型水基清洗剂，其特征在于，所述金属缓蚀剂为巯基苯骈噻唑(MBT)和甲基苯骈三氮唑(TTA)按质量比为(1～3)：1的混合物。

4.根据权利要求1所述的中性防锈型水基清洗剂，其特征在于，所述的表面活性剂为C10-14脂肪醇聚氧烷基醚、C9-11链烷醇聚醚-3和PEG-2椰油基甲基氯化铵按质量比为3:2:1的混合物。

5.根据权利要求1所述的中性防锈型水基清洗剂，其特征在于，所述增溶剂为二甲苯磺酸钠、三乙醇胺中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的中性防锈型水基清洗剂，其特征在于，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷和聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的至少一种。

7.根据权利要求1～6任一项所述中性防锈型水基清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤包括：

(1)按配比称取各组分，将水加入反应釜中，再加入金属缓蚀剂充分溶解；

(2)向步骤(1)的溶液中依次加入所述无磷清洗助剂、表面活性剂、增溶剂和消泡剂混匀。