CN109554717A - 一种中性低泡环保除蜡水及其制备方法 - Google Patents

一种中性低泡环保除蜡水及其制备方法 Download PDF

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王庭剑
蔡基峰
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    • C23G1/26—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with neutral solutions using inhibitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated

Abstract

本发明公开了一种中性低泡环保除蜡水及其制备方法，按所述除蜡水的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：表面活性剂18～23%、螯合剂1～4%、分散剂0.5～1%、缓蚀剂1～3%和余量的水。本发明采用表面活性剂、螯合剂、分散剂和缓蚀剂相结合，得到的除蜡水呈中性、环保低泡、不含烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）类物质，不会污染环境和水源，对金属工件具有良好的清洗除垢效果。

Description

一种中性低泡环保除蜡水及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属表面处理剂技术领域，具体而言，涉及一种中性低泡环保除蜡水及其制备方法。
背景技术
除蜡作为五金电镀件前处理的第一道工序，其速度的快慢、除蜡的彻底性对于电镀生产线具有重要意义。因此，选择良好的除蜡剂可以提高除蜡性能，从而带来良好的经济效益。
抛光蜡的蜡垢主要由石蜡、脂肪酸、松香皂、金属氧化物和某些无机固体抛磨小颗粒如:刚玉、碳化硅、高铝瓷等组成。固体颗粒主要以粉末状均匀分布于抛光蜡体系中，以及一些打磨布辘残碎片、打磨出来的金属基体的粉末物及其氧化物。蜡垢与工件主要以机械粘附、分子间力粘附、静电力粘附等粘附方式, 当机械粘附的蜡垢颗粒小于011μm时就较难去除，这是根据较长时间对各种蜡垢观察所得的结论。
目前市场上的金属工件清洗剂常见类型有：
有机溶剂清洗，如三氯甲烷、煤油、汽油、甲苯等。
碱性除蜡水（主要成分有：氢氧化钠，氢氧化钾，氨水，乙醇铵和一些高泡表面活性剂等）。
然而，目前市场上常用的金属工件除蜡水存在许多缺点：
1. 有机溶剂易挥发，人若长时间吸入有机溶剂之蒸气将会引起慢性中毒的现象。
2. 碱性除蜡水里的氢氧化钠和氨水等碱性化合物中水解含有氢氧根离子，对工件腐蚀大，特别是一些有色金属。
3. 所用表面活性剂一般高泡，难漂洗。
4. 含APEO（烷基苯酚聚氧乙烯醚类物质）不环保。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种中性低泡环保除蜡水及其制备方法，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，本发明采用表面活性剂、螯合剂、分散剂和缓蚀剂相结合，得到的清洗剂呈中性、环保低泡、不含烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）类物质，不会污染环境和水源，对金属工件具有良好的清洗除垢效果。
一种中性低泡环保除蜡水，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：表面活性剂18～23%、螯合剂1～4%、分散剂0.5～1%、缓蚀剂1～3%和余量的水。
进一步地，按所述除蜡水的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：表面活性剂20～22%、螯合剂2～3%、分散剂0.7～0.9%、缓蚀剂2～3%和余量的水。
进一步地，所述表面活性剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、C12-C14脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、C10-C16脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种。
进一步地，所述的螯合剂为酒石酸钾钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠和亚氨基二琥珀酸四钠中的一种或两种。
进一步地，所述的缓蚀剂为硫脲或乌洛托品。
进一步地，所述的分散剂为十二烷基苯醚二磺酸钠、马来酸钠一水合物中的一种。
进一步地，所述水为去离子水。
本发明还提供了一种中性低泡环保除蜡水的制备方法，所述中性低泡环保除蜡水为上述的中性低泡环保除蜡水，所述制备方法包括以下步骤：
将表面活性剂、螯合剂、分散剂、缓蚀剂和水混合均匀。
进一步地，所述制备方法包括：先将表面活性剂和螯合剂搅拌混合，再依次加入缓蚀剂、分散剂和水搅拌混合均匀。
进一步地，所述搅拌速度为50～100r/min。
与现有技术相比，本发明的一种中性环保清洗剂及其制备方法的有益效果是：
本发明采用表面活性剂、螯合剂、分散剂和缓蚀剂相结合，得到的清洗剂呈中性、环保低泡、不含烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）类物质，不会污染环境和水源，对金属工件具有良好的清洗除垢效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实施例的方式对本发明的技术方案做详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。
但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用之术语：
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
一种中性环保清洗剂，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：
表面活性剂18～23%如18%、19%、20%、21%、22%或23%；
螯合剂1～4%如1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%或4%；
分散剂0.5～1%如0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%；
缓蚀剂1～3%如1%、1.5%、2%、2.5%或3%；
和余量的水。
优选地，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：表面活性剂20～22%、螯合剂2～3%、分散剂0.7～0.9%、缓蚀剂2～3%和余量的水。
本发明采用表面活性剂、螯合剂、分散剂和缓蚀剂相结合，得到的清洗剂呈中性、环保低泡、不含烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）类物质，不会污染环境和水源。
优选地，所述表面活性剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、C12-C14脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、C10-C16脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种。
优选地，所述的螯合剂酒石酸钾钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠和亚氨基二琥珀酸四钠中的一种或两种。
优选地，所述的缓蚀剂为硫脲或乌洛托品。
优选地，所述的分散剂为十二烷基苯醚二磺酸钠、马来酸钠一水合物中的一种。
优选地，所述水为去离子水。
本发明还提供了一种中性环保清洗剂的制备方法，所述中性环保清洗剂为上述的中性环保清洗剂，所述制备方法包括以下步骤：
将表面活性剂、螯合剂、分散剂、缓蚀剂和水混合均匀。
优选地，所述制备方法包括：先将表面活性剂和螯合剂搅拌混合，再依次加入缓蚀剂、分散剂和水搅拌混合均匀。
优选地，所述搅拌速度为50～100r/min如50r/min、60r/min、70r/min、80r/min、90r/min或100r/min等。
为了便于理解本发明，下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明，本发明通过以下实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于下述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
一种中性低泡环保除蜡水，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：18% 聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、1%酒石酸钾钠、1%硫脲、0.5%十二烷基苯醚二磺酸钠和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速50r/min搅拌下，先将聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和酒石酸钾钠混合搅拌10分钟，然后加入硫脲，搅拌5分钟，再加入十二烷基苯醚二磺酸钠，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
实施例2
一种中性低泡环保除蜡水，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：19% 聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、1.5%酒石酸钾钠、1.5%硫脲、0.6%十二烷基苯醚二磺酸钠和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速50r/min搅拌下，先将聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和酒石酸钾钠混合搅拌10分钟，然后加入硫脲，搅拌5分钟，再加入十二烷基苯醚二磺酸钠，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
实施例3
一种中性低泡环保除蜡水，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：20% 聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、2%酒石酸钾钠、2%硫脲、0.7%十二烷基苯醚二磺酸钠和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速50r/min搅拌下，先将聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和酒石酸钾钠混合搅拌10分钟，然后加入硫脲，搅拌5分钟，再加入十二烷基苯醚二磺酸钠，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
实施例4
一种中性低泡环保除蜡水，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：21% C10-C16脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、2.5%二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、2.5%乌洛托品、0.8%马来酸钠一水合物和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速50r/min搅拌下，先将C10-C16脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和二乙烯三胺五甲叉膦酸钠混合搅拌10分钟，然后加入乌洛托品，搅拌5分钟，再加入马来酸钠一水合物，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
实施例5
一种中性低泡环保除蜡水，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：22% C10-C16脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、3%酒二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、3%乌洛托品、0.9%马来酸钠一水合物和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速50r/min搅拌下，先将聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和二乙烯三胺五甲叉膦酸钠混合搅拌10分钟，然后加入乌洛托品，搅拌5分钟，再加入马来酸钠一水合物，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
实施例6
一种中性低泡环保除蜡水，按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：23% C10-C16脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、3.5%二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、3%乌洛托品、1%马来酸钠一水合物和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速50r/min搅拌下，先将聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和二乙烯三胺五甲叉膦酸钠混合搅拌10分钟，然后加入乌洛托品，搅拌5分钟，再加入马来酸钠一水合物，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
对比例1
一种中性低泡环保除蜡水，按所述除蜡水的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：23% 聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、3.5%二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、3%乌洛托品和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速70r/min搅拌下，先将聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和乌洛托品混合搅拌8分钟，再加入二乙烯三胺五甲叉膦酸钠，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
对比例2
一种中性低泡环保除蜡水，按所述除蜡水的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：20%脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、2.5%二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、3%硫脲和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速70r/min搅拌下，先将脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和硫脲混合搅拌8分钟，再加入二乙烯三胺五甲叉膦酸钠，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
对比例3
一种中性低泡环保除蜡水，按所述除蜡水的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：21%脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、2.5%酒石酸钾钠、2%乌洛托品和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速70r/min搅拌下，先将脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和乌洛托品混合搅拌8分钟，再加入酒石酸钾钠，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
对比例4
一种中性低泡环保除蜡水，按所述除蜡水的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：20%聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、2.5%酒石酸钾钠、2%乌洛托品和余量的水。
该中性低泡环保除蜡水的制备方法包括：
（1）按上述质量百分比称取各原料。
（2）在转速70r/min搅拌下，先将聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和乌洛托品混合搅拌8分钟，再加入酒石酸钾钠，搅拌3分钟后，加入余量的去离子水混合均匀。
分别在60℃下将同样的待除蜡的冷轧板置于上述实施例1～6及对比例1～4制备的除蜡水中进行浸泡清洗，并对实施例1～6及对比例1～4制备的清洗剂的磷含量、洗净率、除垢率和罗氏泡沫高度进行检测，检测结果如表1所示。
其中，罗氏泡沫高度：按照GB/T7462-94标准进行测定；
表1
样品 除蜡率 30秒后罗氏泡沫高度 APEO含量
实施例1 92.6 % 23ml 0mg
实施例2 95.6% 26ml 0mg
实施例3 94.7% 27ml 0mg
实施例4 97.7% 19ml 0mg
实施例5 97.1% 19ml 0mg
实施例6 94.9% 21ml 0mg
对比例1 79.4% 28ml 0mg
对比例2 77.8% 25ml 0mg
对比例3 74.5% 25ml 0mg
对比例4 73.4% 26ml 0mg
由上述表1可知，本发明实施例1～6制备得到的的中性低泡环保除蜡水不含磷，用于除蜡过程中泡沫低，其对金属工件具有良好的除蜡性能。相对于对比例1～4制备得到的清洗剂洗净率和除垢率明显提升。
综上所述，本发明采用表面活性剂、螯合剂、分散剂和缓蚀剂相结合，得到的清洗剂呈中性、环保低泡、不含烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）类物质，不会污染环境和水源，对金属工件具有良好的清洗除垢效果。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明配方及制备工艺可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种中性低泡环保除蜡水，其特征在于：按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：表面活性剂18～23%、螯合剂1～4%、分散剂0.5～1%、缓蚀剂1～3%和余量的水。
2.根据权利要求1所述的中性低泡环保除蜡水，其特征在于：按所述清洗剂的总质量为100%计，包含以下质量百分比的原料：表面活性剂20～22%、螯合剂2～3%、分散剂0.7～0.9%、缓蚀剂2～3%和余量的水。
3.根据权利要求1或2所述的中性低泡环保除蜡水，其特征在于：所述表面活性剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、C12-C14脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、C10-C16脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的中性低泡环保除蜡水，其特征在于：所述的螯合剂为酒石酸钾钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠和亚氨基二琥珀酸四钠中的一种或两种。
5.根据权利要求1或2所述的中性低泡环保除蜡水，其特征在于：所述的缓蚀剂为硫脲或乌洛托品。
6.根据权利要求1或2所述的中性低泡环保除蜡水，其特征在于：所述的分散剂为十二烷基苯醚二磺酸钠、马来酸钠一水合物中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的中性低泡环保除蜡水，其特征在于：所述水为去离子水。
8.一种中性低泡环保除蜡水的制备方法，其特征在于：所述中性低泡环保除蜡水为权利要求1～7任一项所述的中性低泡环保除蜡水，所述制备方法包括以下步骤：
将表面活性剂、螯合剂、分散剂、缓蚀剂和水混合均匀。
9.根据权利要求8所述的中性低泡环保除蜡水的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：先将表面活性剂和螯合剂搅拌混合，再依次加入缓蚀剂、分散剂和水搅拌混合均匀。
10.根据权利要求9所述的中性低泡环保除蜡水的制备方法，其特征在于：所述搅拌速度为50～100r/min。
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