CN109487285A - 一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂及制备方法，涉及金属表面除油除锈处理技术领域，该契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂及制备方法包括如下重量百分比的组分：无机盐5‑25％，有机酸20‑40％，螯合物5‑15％，表面活性剂1‑5％，缓蚀剂0.5‑5％，余量为水。本发明除油除锈的速度快，不影响现有的生产节拍，在涂装应用中，可在不增加大型设备投资和不更改现有生产节拍的前提下，直接将原有脱脂剂更换成该发明的中性除油除锈清洗剂，将现有的脱脂工序兼容除锈功能，极大地改善了金属制件的前处理外观和漆膜的外观，显著地提高了漆膜的附着力和耐蚀性能，提高了整个涂装质量。

Description

一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂及制备 方法

技术领域

本发明涉及金属表面除油除锈处理技术领域，尤其涉及一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂及制备方法。

背景技术

金属制件表面的清洗在涂装前处理领域尤为重要。在很多行业中，如家电、汽车、造船、机械、电子等行业中工件在电镀、喷粉、防腐或其它表面处理之前除油、脱脂、除锈以及清洗各类常见的油污、润滑剂等等。

在涂装前处理领域，由于前序冲焊工艺的影响，金属制件表面或多或少都会残留部分氧化皮，其影响后续涂装漆膜的覆盖，影响漆膜的附着力和性能；金属制件在涂装前的储存、转运过程中，由于缺少重要的防腐处理，局部可能会产生部分锈蚀，影响后续的磷化防腐处理及漆膜覆盖等。该两点往往通过酸洗除锈工序可以去除。金属制件表面的油污、油灰、碳粉、铁屑等附着物，往往通过脱脂除油工序可以去除。

然而，现在使用的无机酸洗除锈，酸性太强，对设备、操作人员及涂装环境危害很大，废水处理也比较麻烦，难以满足环保要求，并且通常酸洗时间大都需要5-20min甚至更长，严重影响现有的涂装生产节拍；于是大多数涂装车间基本都已经取消了酸洗除锈工序，这样制件在冲焊过程中形成的焊道、氧化皮等及部分储存、转运过程中产生的局部轻微锈蚀等情况，严重影响了前处理质量和后续涂装的漆膜外观及附着力等，造成漆膜耐蚀性下降，存在使用隐患。

目前市场上也有一部分的有机弱酸洗除锈剂或中性除锈剂的应用，但是除锈速度远远达不到要求，如中国专利CN 1297646号所提供的中性除油除锈清洗剂配方，也主要是由有机酸、螯合剂、无机盐、缓蚀剂等组成，但是清洗时间在6-18hr，完全不能满足现有的涂装生产节拍要求。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂及制备方法，解决当前金属制件在涂装前除油除锈速度慢，影响生产节拍的问题。

本发明提供了一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，包括如下重量百分比的组分：无机盐5-25％，有机酸20-40％，螯合物5-15％，表面活性剂1-5％，缓蚀剂0.5-5％，余量为水。

在本发明的某些实施方式中，所述有机酸为有机羧基酸，包括酒石酸、柠檬酸或葡萄糖酸。

在本发明的某些实施方式中，所述螯合物为植酸、ATMP、EDTMP或HEDP。

在本发明的某些实施方式中，所述无机盐为NaOH/KOH、Na₂CO₃/K₂CO₃或NaHCO₃/KHCO₃。

在本发明的某些实施方式中，所述表面活性剂采用阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂复配制取。

在本发明的某些实施方式中，所述缓蚀剂为有机胺酯TPP。

在本发明的某些实施方式中，所述契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂pH为6.5-7.5。

本发明还提供了一种应用于上述任一项所述契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将有机酸和水混合均匀；

(2)将缓蚀剂加入到步骤(1)的混合液中，充分搅拌均匀至溶液澄清透明；

(3)将螯合物加入到步骤(2)的混合液中，充分搅拌均匀至溶液澄清透明；

(4)在步骤(3)的混合液中，加入无机盐，调节pH至6.5-7；

(5)待步骤(4)的混合液充分搅拌均匀至溶液澄清透明，并且溶液温度冷却至50℃以下，加入表面活性剂，再充分搅拌均匀，即可完成配制。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

本发明所提供的契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂对涂装前处理金属制件表面的油污、油灰、铁屑、碳粉等污垢进行彻底的清除，并能对制件表面在冲焊过程中产生的轻微氧化皮和转运、储存等过程中产生的锈蚀都能快速除去，且二次锈蚀时间长；同时由于本发明呈中性，性能温和，对金属基体无损伤，清洗后的金属表面不会出现过腐蚀现象，而且经其处理过的金属制件，表面更洁净，更易于后续的涂装工艺，能显著提高制件涂装后的机械性能和耐腐蚀性能，大幅度提高涂装质量；另外由于本发明不含无机酸，不含亚硝酸盐，不含铬等重金属离子，对设备腐蚀小，对人体基本无伤害，对环境比较友好，废液亦呈中性以处理，可满足涂装行业的作业要求；并且除油除锈的速度快，不影响现有的生产节拍，在涂装应用中，可在不增加大型设备投资和不更改现有生产节拍的前提下，直接将原有脱脂剂更换成该发明的中性除油除锈清洗剂，将现有的脱脂工序兼容除锈功能，极大地改善了金属制件的前处理外观和漆膜的外观，显著地提高了漆膜的附着力和耐蚀性能，提高了整个涂装质量。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明提供了一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，包括如下重量百分比的组分：无机盐5-25％，有机酸20-40％，螯合物5-15％，表面活性剂1-5％，缓蚀剂0.5-5％，余量为水。

作为优先，所述的一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，由以下重量百分数的原料组成：无机盐10-20％；有机酸25-35％；螯合物8-12％；表面活性剂2-4％；缓蚀剂1-3％，水余量。

作为优先，所述的一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，由以下重量百分数的原料组成：无机盐15％；有机酸30％；螯合物10％；表面活性剂3％；缓蚀剂2％，水余量。

所述有机酸为有机羧基酸类，均含有羟基-OH，有一定的螯合能力，包括酒石酸、柠檬酸或葡萄糖酸。

所述螯合物采用有机膦酸类物质，为植酸或ATMP、EDTMP或HEDP。

所述无机盐为NaOH/KOH、Na₂CO₃/K₂CO₃或NaHCO₃/KHCO₃。

所述表面活性剂采用阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂复配制取，作为优选，所述表面活性剂采用阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂采用1:2的比例(重量百分比)复配制取。

所述缓蚀剂为有机胺酯TPP。

所述契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂pH为6.5-7。

本发明还提供了一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将有机酸和水混合均匀；(2)将缓蚀剂加入到步骤(1)的混合液中，充分搅拌均匀至溶液澄清透明；(3)将螯合物加入到步骤(2)的混合液中，充分搅拌均匀至溶液澄清透明；(4)在步骤(3)的混合液中，加入无机盐，调节pH至6.5-7.5；(5)待步骤(4)的混合液充分搅拌均匀至溶液澄清透明，并且溶液温度冷却至50℃以下，加入表面活性剂，再充分搅拌均匀，即可完成配制。

本发明实施例所述契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂的参考使用的技术指标如下：

建浴比例：本发明中性除油除锈清洗剂按重量百分比10-40％；

使用温度：T＝25-75℃，最佳使用温度T＝40-60℃；

处理时间：t＝1-10min，最佳处理时间t＝3-5min；

处理方式：浸泡或喷淋、浸泡结合，辅助超声波更佳；

控制参数，pH＝6.5-7.5。

本发明一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂的工作原理具体如下：首先主要原料大多数本身或水解后，都包含羧基或羟基类活性集团，能溶解金属和其表面的氧化物等，能螯合大多数的二价、三价金属离子，如利用有机羧酸类酒石酸、柠檬酸和葡萄糖酸等水解产生的-COOH羧基，能溶解许多金属及其氧化物；然后酒石酸、柠檬酸和葡萄糖酸等本身都带有大量的羟基，能螯合大多数二价和三价金属离子；另外HEDP本身作为一种有机膦酸类阻垢剂，既能与铁、铜、锌等多种金属离子形成较为稳定的络合物，也可以溶解金属表面的氧化物等，并具有一定的缓蚀作用；植酸与HEDP类似，能对多金属和其氧化物及其盐类等具有很强的螯合作用，同时可在金属表面形成一层致密的有机薄膜，有效地隔离控制中的氧气等进入金属表面，一定程度上可抑制金属的返锈；而有机胺酯类物质也既能起到缓蚀阻垢作用；又起到分散及溶解金属表面氧化皮等双重作用；上述物质，大多利用羟基-OH、羧基-COOH，在除锈、除氧化方面等有一定的协同作用，同时在形成络合物或螯合物或形成有机薄膜短暂保护等方面都有一定的缓蚀抑锈的功能；最后表面活性剂方面选择阴离子硬脂酸钠，起水解形成羧酸，有一点的溶解作用，同时其作为表面活性剂，本身具有良好的渗透、润湿、分散、增溶和一定的去污能力，而非离子脂肪醇聚氧乙烯醚，其与硬脂酸钠复配，既能改善硬脂酸钠的水溶解性，提高整体的稳定性，同时更具有更良好的乳化、润湿、渗透、分散和增溶能力，加强除油去污能力。

实施例1

配制100kg本发明一种契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂，其原料组成如下：无机盐KOH 10kg，有机酸柠檬酸25kg，螯合物植酸8kg，表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(n＝7)1kg，表面活性硬脂酸钠1kg，缓蚀剂有机胺酯TPP1kg，余量为水。称取上述重量的各原料，先将有机酸和水混合，充分搅拌均匀，然后加入缓蚀剂，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，再加入螯合物，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，再加入无机盐，调节pH＝6-7，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，待溶液温度冷却至50℃以下，最后加入表面活性剂，即可得所述契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂。

实施例2

配制100kg本发明一种契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂，其原料组成如下：无机盐K₂CO₃20kg，有机酸酒石酸35kg，螯合物HEDP12kg，表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(n＝7)3kg，表面活性硬脂酸钠2kg，缓蚀剂有机胺酯TPP3kg，余量为水。称取上述重量的各原料，先将有机酸和水混合，充分搅拌均匀，然后加入缓蚀剂，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，再加入螯合物，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，再加入无机盐，调节pH＝6-7，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，待溶液温度冷却至50℃以下，最后加入表面活性剂，即可得所述契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂。

实施例3

配制100kg本发明一种契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂，其原料组成如下：无机盐K₂CO₃15kg，有机酸葡萄糖酸30kg，螯合物植酸10kg，表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(n＝9)2kg，表面活性硬脂酸钠1kg，缓蚀剂有机胺酯TPP2kg，余量为水。称取上述重量的各原料，先将有机酸和水混合，充分搅拌均匀，然后加入缓蚀剂，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，再加入螯合物，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，再加入无机盐，调节pH＝6-7，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，待溶液温度冷却至50℃以下，最后加入表面活性剂，即可得所述契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂。

实施例4

配制100kg本发明一种契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂，其原料组成如下：无机盐KOH10kg，有机酸柠檬酸20kg，有机酸酒石酸10kg，螯合物HEDP10kg，表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(n＝9)2kg，表面活性硬脂酸钠1kg，缓蚀剂有机胺酯TPP2kg，余量为水。称取上述重量的各原料，先将有机酸和水混合，充分搅拌均匀，然后加入缓蚀剂，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，再加入螯合物，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，再加入无机盐，调节pH＝6-7，充分搅拌均匀至溶液澄清透明，待溶液温度冷却至50℃以下，最后加入表面活性剂，即可得所述契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂。

针对汽车厂的带锈蚀和油污的样板，本发明实施例1-4以及当前市场上可获取的某中性除油除锈剂(对比例1)和某除油除锈清洗剂(对比例2)的除油除锈测试结果如表1所示：

表1

由表1可见，本发明所提供的契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，与市场现有的中性除油除锈剂对比，除锈速度快能满足涂装前处理生产节拍并且清洗效果较好，可以满足涂装前处理工业要求；而目前市场上除油除锈二合一清洗剂，虽然除锈速度快，但是由于含有大量无机酸，对基体损害大，难以达到涂装工业要求。

对本发明所述契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂进行涂装性能测试。按某汽车厂涂装工艺：预脱脂—脱脂—水洗—水洗—表调—磷化—水洗—水洗—纯水洗—电泳—超滤1—超滤2—纯水洗—烘干，随线挂板。对比例三：某汽车厂的带锈蚀和油污的样板，正常随线挂板。对汽车厂的样板，分别经本实施例一至四处理后再挂板。涂装性能测试结果具体如下表2所示。

表2

由表2可见，本发明所提供的一种契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂，经其处理后，可显著提高漆膜的附着力和耐冲击力等机械性能和耐盐雾性能，能够满足涂装工业的质量要求。

本发明所提供的契合涂装前处理生产节拍用性除油除锈清洗剂对涂装前处理金属制件表面的油污、油灰、铁屑、碳粉等污垢进行彻底的清除，并能对制件表面在冲焊过程中产生的轻微氧化皮和转运、储存等过程中产生的锈蚀都能快速除去，且二次锈蚀时间长；同时由于本发明呈中性，性能温和，对金属基体无损伤，清洗后的金属表面不会出现过腐蚀现象，而且经其处理过的金属制件，表面更洁净，更易于后续的涂装工艺，能显著提高制件涂装后的机械性能和耐腐蚀性能，大幅度提高涂装质量；另外由于本发明不含无机酸，不含亚硝酸盐，不含铬等重金属离子，对设备腐蚀小，对人体基本无伤害，对环境比较友好，废液亦呈中性以处理，可满足涂装行业的作业要求；并且除油除锈的速度快，不影响现有的生产节拍，在涂装应用中，可在不增加大型设备投资和不更改现有生产节拍的前提下，直接将原有脱脂剂更换成该发明的中性除油除锈清洗剂，将现有的脱脂工序兼容除锈功能，极大地改善了金属制件的前处理外观和漆膜的外观，显著地提高了漆膜的附着力和耐蚀性能，提高了整个涂装质量。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书内容所做的等效替换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：无机盐5-25％，有机酸20-40％，螯合物5-15％，表面活性剂1-5％，缓蚀剂0.5-5％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，其特征在于：所述有机酸为有机羧基酸，包括酒石酸、柠檬酸或葡萄糖酸。

3.根据权利要求1所述的契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，其特征在于：所述螯合物为植酸、ATMP、EDTMP或HEDP。

4.根据权利要求1所述的契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，其特征在于：所述无机盐为NaOH/KOH、Na₂CO₃/K₂CO₃或NaHCO₃/KHCO₃。

5.根据权利要求1所述的契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，其特征在于：所述表面活性剂采用阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂复配制取。

6.根据权利要求1所述的契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，其特征在于：所述缓蚀剂为有机胺酯TPP。

7.根据权利要求1所述的契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂，其特征在于：所述契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂pH为6.5-7.5。

8.一种应用于权利要求1-7任一项所述契合涂装前处理生产节拍用中性除油除锈清洗剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将有机酸和水混合均匀；

(2)将缓蚀剂加入到步骤(1)的混合液中，充分搅拌均匀至溶液澄清透明；

(3)将螯合物加入到步骤(2)的混合液中，充分搅拌均匀至溶液澄清透明；

(4)在步骤(3)的混合液中，加入无机盐，调节pH至6.5-7；

(5)待步骤(4)的混合液充分搅拌均匀至溶液澄清透明，并且溶液温度冷却至50℃以下，加入表面活性剂，再充分搅拌均匀，即可完成配制。