CN110158106A - 一种金属表面除蜡剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属表面除蜡剂，属于金属表面处理领域。本发明制备的增溶添加剂是以司盘‑80、烷醇酰胺复配进行乳化，通过丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸接枝共聚形成具有两性疏水缔合的聚合物，具有较高的稳定性、耐腐蚀性、防静电性性能，利用亲水基团将黏附的蜡质分子快速分散于水中，提高了除蜡效率；本发明制备的吸附缓蚀保护剂加入氯化苄、环氧氯丙烷进行季铵化反应，利用较好的胶团组装性能，在金属表面快速成膜，提高对工件的保护性能；本发明加入除蜡清洗活性剂是以脂肪醇聚氧乙烯醚等进行复配，并以溶剂增溶加快剥离速度，提高了除蜡效率，对工件起到较好的保护。本发明解决了目前除蜡剂存在除蜡效率低、易对工件造成腐蚀的问题。

Description

一种金属表面除蜡剂

技术领域

本发明属于金属表面处理领域，具体涉及一种金属表面除蜡剂。

背景技术

近年来，随着人们生活水平及工业技术水平的不断提高，各种金属制品、电子、精密工业等产品被广泛运用到工业生产及人们日常生活中，市场需求量也比较大；各种金属和金属合金具有优异的理化性质和表面处理特性，应用极为广泛，为了提高其综合性能、表面光洁度和装饰效果，必须进行表面精饰处理，其中，采用专用抛光蜡进行机械抛光是表面精饰处理的有效表面抛光工艺；例如，汽车上光蜡和抛光剂用于汽车外表面的保护、清洁和抛光，随着我国经济的发展和私人轿车的增加，这类产品的前景十分广阔，但金属和金属合金在进行氧化、着色等后处理之前，其表面尤其是凹陷处残留的抛光蜡必须清洗掉，抛光蜡的主要分有矿物油、动植物油、石蜡、天然蜡和树脂、石墨、氧化铝、碳化硅等固体润滑剂以及磨光添加剂等；蜡的种类有黄蜡、绿蜡、紫蜡、大白蜡和小白蜡等多种，每种蜡的成分又不同，工件料也有不锈钢、铝合金和锌合金等多种形式，工件经过抛光蜡抛光后，以各种粘附方式残留在金属工件上的蜡垢需要清洗干净，除蜡作为金属工件加工前处理的第一工序，其快慢、是否彻底对加工效率和综合经济效益影响显著。

除蜡水广泛应用于金属工件抛光后的除蜡工艺。金属工件抛光后其表面都会残留大量的抛光蜡，其主要成分磨料、硬脂酸、动植物蜡及少量的添加剂。国内外很多文献报道过金属除蜡的方法，归纳起来主要有以下几种：有机溶剂法、化学法、电化学法和水基型清洗剂法。有机溶剂法 能完全去除金属工件表面的抛光蜡且所含的氯溶剂毒性大北学、电化学方法都要用到强酸或强碱容易腐蚀金属基体。而水基型金属清洗剂则是以水为分散介质表面活性剂为主剂通过加入一些助剂、缓蚀剂使其有良好的润湿、乳化等性能，从而具有好的清洗效果。

除蜡剂采用表面活性剂，具有很良好的清洗效果，尤其是对经机械抛光后，附有较多抛光青的铜表壳、表带等类的精密元件的清洗，比常用强碱型无机盐清洗剂，清洗污垢效果更优越，且不会影响金属表面光泽。

一种优质的除蜡水必须具有良好的综合性能，其除蜡能力、防锈性、消泡性和稳定性，是评价除蜡水品质的四项重要技术指标。在防锈性、消泡性和稳定性达到使用要求后，除蜡能力这项指标就是评价该除蜡水品质好坏的决定性指标。而除蜡能力又是由除蜡水配方中的表面活性剂的种类、数量及复配等来决定的。

但目前市场上所售的除蜡剂存在除蜡时间长、能耗大、易对工件造成腐蚀和对环境不友好等诸多缺点。因此需开发一种除蜡效率高、不易造成腐蚀的除蜡剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前除蜡剂存在除蜡效率低、易对工件造成腐蚀的问题，提供一种金属表面除蜡剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种金属表面除蜡剂，包括30~50份溶剂、1~4份助剂、80~100份水、5~10份增溶添加剂、8~12份吸附缓蚀保护添加剂、2~5份除蜡清洗活性剂。

所述增溶添加剂的制备方法为：

（1）取司盘-80按质量比2~5：1~3：10~20加入烷醇酰胺、6#溶剂油，通入氮气保护，搅拌混合，得混合液，再加入混合液质量1~3%的偶氮二异丁腈，保温，得混合液a；

（2）按质量份数计，取5~8份丙烯酰胺、3~6份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3~7份十六烷基烯丙基氯化铵、0.1~0.4份过硫酸铵、80~100份水搅拌混合，得混合液b，取混合液b按质量比3~5：10~15加入混合液a，通入氮气保护，加入混合液b质量4~8%的亚硫酸氢钠，升温至60~70℃保温3~5h，冷却至室温，即得增溶添加剂。

所述步骤（1）中混合液a的保温条件为：于50~60℃保温60~90min。

所述吸附缓蚀保护添加剂的制备方法为：取油酸添加剂按质量比5~10：2~5加入多乙烯多胺搅拌混合，加入油酸添加剂质量3~5%的氧化铝，再加入油酸添加剂质量10~20%的二甲苯搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比5~10：3~7加入氯化苄，升温至80~110℃搅拌混合2~4h，再加入减压蒸馏物质量5~10%的环氧氯丙烷搅拌混合，冷却至室温，得冷却物，取冷却物按质量比2~6：10~15加入溶剂，静置，取沉淀干燥，即得吸附缓蚀保护剂。

所述油酸添加剂为：按质量份数计，取10~20份桐油、5~10份棕榈油、4~9份棉籽油、3~5份茶油混合，即得。

所述溶剂为：取丙酮按质量比3~6：1~3加入异丙醇混合，即得。

所述除蜡清洗活性剂为：取脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比2~5：2~4：3~6加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合，即得。

所述溶剂为：取丙二醇丁醚按质量比3~5：10~20：5~10加入200#溶剂汽油、异丙醇混合，即得。

所述助剂为：取乙二胺四乙酸二钠按质量比1~3：2~5：1~3加入苯甲酸钠、葡萄糖酸钠混合，即得。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备的增溶添加剂是以司盘-80、烷醇酰胺复配进行乳化，再通过丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝共聚形成的具有两性疏水缔合的聚合物，其具有较高的稳定性、耐腐蚀性、防静电性性能，利用其疏水基团之间的相互缠绕，可以与蜡质分子中的亲油基进行缔合，形成空间网络结构，对蜡质分子进行黏附包裹，同时利用亲水基团将黏附的蜡质分子快速分散于水中，进行脱附，提高了除蜡效率；

（2）本发明制备的吸附缓蚀保护剂是以油酸添加剂、多乙烯多胺为原料进行反应，再加入氯化苄、环氧氯丙烷进行季铵化反应，一方面利用其阳离子季铵盐被带负电荷的金属表面所吸附，改变除蜡剂中对金属表面腐蚀离子的氧化还原电位，同时利用在水中较好的胶团组装性能，在清洗的过程中降低蜡质与水的界面张力，在进行蜡质脱附后，在金属表面快速成膜，提高了对工件的保护性能；

（3）本发明加入除蜡清洗活性剂是以脂肪醇聚氧乙烯醚等进行复配，通过降低表面张力，对金属表面蜡层进行乳化，快速剥离，同时加入非极性的溶剂增加除蜡剂对蜡层的溶解促进除蜡清洗剂对蜡层进行作用，软化蜡层，使得剥离速度加快，乙二胺四乙酸二钠作为碱性调节剂加入，控制除蜡剂pH，提高基质和油污的Zeta电位，减小除蜡后絮凝倾向及再沉积倾向，并用葡萄糖酸钠、苯甲酸钠对水进行软化，使得清洗效果增强，整个除蜡体系从增溶添加剂对蜡质的吸附包裹，分散于水中，再通过吸附缓蚀保护剂在工件表面吸附成膜，降低腐蚀，最后通过清洗活性剂快速乳化玻璃蜡层，并以溶剂增溶加快剥离速度，软化蜡层，整个过程提高了除蜡效率，并对工件起到了较好的保护。

具体实施方式

增溶添加剂的制备方法为：

（1）取司盘-80按质量比2~5：1~3：10~20加入烷醇酰胺、6#溶剂油，通入氮气保护，搅拌混合30~50min，得混合液，再加入混合液质量1~3%的偶氮二异丁腈，于50~60℃保温60~90min，得混合液a；

（2）按质量份数计，取5~8份丙烯酰胺、3~6份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3~7份十六烷基烯丙基氯化铵、0.1~0.4份过硫酸铵、80~100份水，于30~40℃搅拌混合30~40min，得混合液b，取混合液b按质量比3~5：10~15加入混合液a，通入氮气保护，加入混合液b质量4~8%的亚硫酸氢钠，升温至60~70℃保温3~5h，冷却至室温，即得增溶添加剂。

油酸添加剂为：按质量份数计，取10~20份桐油、5~10份棕榈油、4~9份棉籽油、3~5份茶油混合，即得。

溶剂为：取丙酮按质量比3~6：1~3加入异丙醇混合，即得。

吸附缓蚀保护添加剂的制备方法为：

取油酸添加剂按质量比5~10：2~5加入多乙烯多胺，搅拌混合20~30min，加入油酸添加剂质量3~5%的氧化铝，再加入油酸添加剂质量10~20%的二甲苯，升温至150~170℃搅拌混合1~3h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比5~10：3~7加入氯化苄，升温至80~110℃搅拌混合2~4h，再加入减压蒸馏物质量5~10%的环氧氯丙烷，于90~110℃搅拌混合3~5h，冷却至室温，得冷却物，取冷却物按质量比2~6：10~15加入溶剂，静置3~5h，取沉淀干燥，即得吸附缓蚀保护剂。

除蜡清洗活性剂为：取脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比2~5：2~4：3~6加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合，即得。

溶剂为：取丙二醇丁醚按质量比3~5：10~20：5~10加入200#溶剂汽油、异丙醇混合，即得。

助剂为：取乙二胺四乙酸二钠按质量比1~3：2~5：1~3加入苯甲酸钠、葡萄糖酸钠混合，即得。

一种金属表面除蜡剂，按质量份数计，包括5~10份增溶添加剂、8~12份吸附缓蚀保护添加剂、2~5份除蜡清洗活性剂、30~50份溶剂、1~4份助剂、80~100份水。

实施例1

增溶添加剂的制备方法为：

（1）取司盘-80按质量比2：1：10加入烷醇酰胺、6#溶剂油，通入氮气保护，搅拌混合30min，得混合液，再加入混合液质量1%的偶氮二异丁腈，于50℃保温60min，得混合液a；

（2）按质量份数计，取5份丙烯酰胺、3份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3份十六烷基烯丙基氯化铵、0.1份过硫酸铵、80份水，于30℃搅拌混合30min，得混合液b，取混合液b按质量比3：10加入混合液a，通入氮气保护，加入混合液b质量4%的亚硫酸氢钠，升温至60℃保温3h，冷却至室温，即得增溶添加剂。

油酸添加剂为：按质量份数计，取10份桐油、5份棕榈油、4份棉籽油、3份茶油混合，即得。

溶剂为：取丙酮按质量比3：1加入异丙醇混合，即得。

吸附缓蚀保护添加剂的制备方法为：

取油酸添加剂按质量比5：2加入多乙烯多胺，搅拌混合20min，加入油酸添加剂质量3%的氧化铝，再加入油酸添加剂质量10%的二甲苯，升温至150℃搅拌混合1h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比5：3加入氯化苄，升温至80℃搅拌混合2h，再加入减压蒸馏物质量5%的环氧氯丙烷，于90℃搅拌混合3h，冷却至室温，得冷却物，取冷却物按质量比2：10加入溶剂，静置3h，取沉淀干燥，即得吸附缓蚀保护剂。

除蜡清洗活性剂为：取脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比2：2：3加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合，即得。

溶剂为：取丙二醇丁醚按质量比3：10：5加入200#溶剂汽油、异丙醇混合，即得。

助剂为：取乙二胺四乙酸二钠按质量比1：2：1加入苯甲酸钠、葡萄糖酸钠混合，即得。

一种金属表面除蜡剂，按质量份数计，包括5份增溶添加剂、8份吸附缓蚀保护添加剂、2份除蜡清洗活性剂、30份溶剂、1份助剂、80份水。

实施例2

增溶添加剂的制备方法为：

（1）取司盘-80按质量比4：2：15加入烷醇酰胺、6#溶剂油，通入氮气保护，搅拌混合40min，得混合液，再加入混合液质量2%的偶氮二异丁腈，于55℃保温70min，得混合液a；

（2）按质量份数计，取3份丙烯酰胺、5份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、5份十六烷基烯丙基氯化铵、0.3份过硫酸铵、90份水，于35℃搅拌混合35min，得混合液b，取混合液b按质量比4：13加入混合液a，通入氮气保护，加入混合液b质量6%的亚硫酸氢钠，升温至65℃保温4h，冷却至室温，即得增溶添加剂。

油酸添加剂为：按质量份数计，取15份桐油、8份棕榈油、6份棉籽油、4份茶油混合，即得。

溶剂为：取丙酮按质量比5：2加入异丙醇混合，即得。

吸附缓蚀保护添加剂的制备方法为：

取油酸添加剂按质量比8：4加入多乙烯多胺，搅拌混合25min，加入油酸添加剂质量4%的氧化铝，再加入油酸添加剂质量15%的二甲苯，升温至160℃搅拌混合2h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比8：5加入氯化苄，升温至90℃搅拌混合3h，再加入减压蒸馏物质量8%的环氧氯丙烷，于95℃搅拌混合4h，冷却至室温，得冷却物，取冷却物按质量比4：12加入溶剂，静置4h，取沉淀干燥，即得吸附缓蚀保护剂。

除蜡清洗活性剂为：取脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比4：3：5加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合，即得。

溶剂为：取丙二醇丁醚按质量比4：15：8加入200#溶剂汽油、异丙醇混合，即得。

助剂为：取乙二胺四乙酸二钠按质量比2：4：2加入苯甲酸钠、葡萄糖酸钠混合，即得。

一种金属表面除蜡剂，按质量份数计，包括8份增溶添加剂、10份吸附缓蚀保护添加剂、4份除蜡清洗活性剂、40份溶剂、3份助剂、90份水。

实施例3

增溶添加剂的制备方法为：

（1）取司盘-80按质量比5：3：20加入烷醇酰胺、6#溶剂油，通入氮气保护，搅拌混合50min，得混合液，再加入混合液质量3%的偶氮二异丁腈，于60℃保温90min，得混合液a；

（2）按质量份数计，取8份丙烯酰胺、6份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、7份十六烷基烯丙基氯化铵、0.4份过硫酸铵、100份水，于40℃搅拌混合40min，得混合液b，取混合液b按质量比5：15加入混合液a，通入氮气保护，加入混合液b质量8%的亚硫酸氢钠，升温至70℃保温5h，冷却至室温，即得增溶添加剂。

油酸添加剂为：按质量份数计，取20份桐油、10份棕榈油、9份棉籽油、5份茶油混合，即得。

溶剂为：取丙酮按质量比6：3加入异丙醇混合，即得。

吸附缓蚀保护添加剂的制备方法为：

取油酸添加剂按质量比10：5加入多乙烯多胺，搅拌混合30min，加入油酸添加剂质量5%的氧化铝，再加入油酸添加剂质量20%的二甲苯，升温至170℃搅拌混合3h，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比10：7加入氯化苄，升温至110℃搅拌混合4h，再加入减压蒸馏物质量10%的环氧氯丙烷，于110℃搅拌混合5h，冷却至室温，得冷却物，取冷却物按质量比6：15加入溶剂，静置5h，取沉淀干燥，即得吸附缓蚀保护剂。

除蜡清洗活性剂为：取脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比5：4：6加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合，即得。

溶剂为：取丙二醇丁醚按质量比5：20：10加入200#溶剂汽油、异丙醇混合，即得。

助剂为：取乙二胺四乙酸二钠按质量比3：5：3加入苯甲酸钠、葡萄糖酸钠混合，即得。

一种金属表面除蜡剂，按质量份数计，包括10份增溶添加剂、12份吸附缓蚀保护添加剂、5份除蜡清洗活性剂、50份溶剂、4份助剂、100份水。

对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少增溶添加剂。

对比例2：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少吸附缓蚀保护添加剂。

对比例3：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少除蜡清洗活性剂。

对比例4：东莞市某公司生产的金属表面除蜡剂。

将实施例与对比例所得金属表面除蜡剂按照GB/T 510-83、ZB43002-86标准进行测试，测试结果如表1所示。

表1：

测试项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4
								除蜡性（%）	99.2	97.8	98.0	89.4	86.7	88.3	82.2
防锈性（h）	40	35	38	31	29	27	22
								凝固点（℃）	-9	-8	-8	-7	-5	-7.5	-3
腐蚀量（mg）	0	0.7	0.2	0.9	1.3	1.1	2.4

综上所述，本发明的金属表面除蜡剂相对于市场上普通的除蜡剂，见效快、除蜡彻底，并且不易对工件造成腐蚀，相比较一般的除蜡剂更加的安全，适合广泛的应用和生产。

以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种金属表面除蜡剂，按质量份数计，包括30~50份溶剂、1~4份助剂、80~100份水，其特征在于，还包括5~10份增溶添加剂、8~12份吸附缓蚀保护添加剂、2~5份除蜡清洗活性剂。

2.根据权利要求1所述的金属表面除蜡剂，其特征在于，所述增溶添加剂的制备方法为：

（1）取司盘-80按质量比2~5：1~3：10~20加入烷醇酰胺、6#溶剂油，通入氮气保护，搅拌混合，得混合液，再加入混合液质量1~3%的偶氮二异丁腈，保温，得混合液a；

（2）按质量份数计，取5~8份丙烯酰胺、3~6份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3~7份十六烷基烯丙基氯化铵、0.1~0.4份过硫酸铵、80~100份水搅拌混合，得混合液b，取混合液b按质量比3~5：10~15加入混合液a，通入氮气保护，加入混合液b质量4~8%的亚硫酸氢钠，升温至60~70℃保温3~5h，冷却至室温，即得增溶添加剂。

3.根据权利要求2所述的金属表面除蜡剂，其特征在于，所述步骤（1）中混合液a的保温条件为：于50~60℃保温60~90min。

4.根据权利要求1所述的金属表面除蜡剂，其特征在于，所述吸附缓蚀保护添加剂的制备方法为：取油酸添加剂按质量比5~10：2~5加入多乙烯多胺搅拌混合，加入油酸添加剂质量3~5%的氧化铝，再加入油酸添加剂质量10~20%的二甲苯搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比5~10：3~7加入氯化苄，升温至80~110℃搅拌混合2~4h，再加入减压蒸馏物质量5~10%的环氧氯丙烷搅拌混合，冷却至室温，得冷却物，取冷却物按质量比2~6：10~15加入溶剂，静置，取沉淀干燥，即得吸附缓蚀保护剂。

5.根据权利要求4所述的金属表面除蜡剂，其特征在于，所述油酸添加剂为：按质量份数计，取10~20份桐油、5~10份棕榈油、4~9份棉籽油、3~5份茶油混合，即得。

6.根据权利要求4所述的金属表面除蜡剂，其特征在于，所述溶剂为：取丙酮按质量比3~6：1~3加入异丙醇混合，即得。

7.根据权利要求1所述的金属表面除蜡剂，其特征在于，所述除蜡清洗活性剂为：取脂肪醇聚氧乙烯醚按质量比2~5：2~4：3~6加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合，即得。

8.根据权利要求1所述的金属表面除蜡剂，其特征在于，所述溶剂为：取丙二醇丁醚按质量比3~5：10~20：5~10加入200#溶剂汽油、异丙醇混合，即得。

9.根据权利要求1所述的金属表面除蜡剂，其特征在于，所述助剂为：取乙二胺四乙酸二钠按质量比1~3：2~5：1~3加入苯甲酸钠、葡萄糖酸钠混合，即得。