CN112760664A - 一种弱碱性脱脂除蜡一体剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种弱碱性脱脂除蜡一体剂及其制备方法，属于汽车铝合金外饰件前处理清洗技术领域。该弱碱性脱脂除蜡一体剂包含如下组分及质量份数：硼砂8～25份，氢氧根离子提供剂1～5份，渗透剂0.5～5份，磷酸盐1～5份，分散剂1～5份，耐碱性阴离子表面活性剂2～10份，乳化剂2～15份，消泡剂0.2～1份。本发明通过合理配伍使得脱脂除蜡一体剂为弱碱性，在进行阳极氧化或涂装前能够很好的清洗铝合金工件表面残留物，且不会在铝合金表面造成腐蚀孔。再者该脱脂除蜡一体剂价格低廉。

Description

一种弱碱性脱脂除蜡一体剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种弱碱性脱脂除蜡一体剂及其制备方法，属于汽车铝合金外饰件前处理清洗技术领域。
背景技术
为了提高汽车铝合金外饰件在环境中的耐腐蚀性，需要对铝合金外饰件进行阳极氧化或涂装处理，在阳极氧化或涂装前，需要对工件进行前处理，以除掉其表面的油脂、抛光膏、抛光灰等吸附物，防止污染物带入到后续工序，造成不良缺陷。
一般的抛光膏中含有油脂和石蜡成分，市面上所能采购到的脱脂剂一般通过碱和油脂的皂化反应，通过表面活性剂的乳化和分散作用，配合超声波，把油脂和石蜡去除，达到清洗工件表面的目的。但铝是一种双性金属，和碱的反应剧烈，因此碱性强的脱脂剂容易给工件表面造成腐蚀点；中性脱脂剂剂由于氢氧根离子的浓度低，不能和油脂进行造化反应，除油污能力弱。如中国专利申请文件(公开号：CN110983353A)中公开的一种铝合金除油除蜡粉，尽管该铝合金除油除蜡粉能有效去除铝合金表面附着的油蜡脏污，还无需高温清洗，然而该铝合金除油除蜡粉中含有较多的表面活性剂，如阴离子表面活性剂月桂酸钠、油酸钠、木质素磺酸钠，阳离子表面活性剂乙二醇单丁醚，还含有A-260型低泡表面活性剂。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种弱碱性脱脂除蜡一体剂，在进行阳极氧化或涂装前能够很好的清洗铝合金外饰件，清洗工件表面残留物，且不会在铝合金表面造成腐蚀孔。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种弱碱性脱脂除蜡一体剂，包含如下组分及质量份数：硼砂8～25份，氢氧根离子提供剂1～5份，渗透剂0.5～5份，磷酸盐1～5份，分散剂1～5份，耐碱性阴离子表面活性剂2～10份，乳化剂2～15份，消泡剂0.2～1份。
现有技术中，碱性脱脂剂由于碱性太强，对铝合金具有腐蚀性，容易给铝合金表面造成腐蚀孔，引起缺陷不良。而中性脱脂剂，由于没有氢氧根离子参与造化反应，完全靠表面活性剂的分散和乳化作用去除油污和石蜡等表面残留物，去污能力弱。在本发明弱碱性脱脂除蜡一体剂中氢氧根离子提供剂为皂化反应提供氢氧根离子，由于烧碱和纯碱的碱性强，在没有pH缓冲剂的存在下，所述脱脂剂溶液的pH值在11.5以上，碱性非常强，对铝合金外饰件的腐蚀严重，产品经过脱脂后，表面发白严重，且有腐蚀孔。本发明弱碱性脱脂除蜡一体剂加入适量硼砂，硼砂作为pH缓冲剂和PH稳定剂，其pH稳定原理是：硼砂溶于水后，在水中形成共轭酸(H3BO3)——共轭碱(H2BO3 -)，当在硼砂溶液中加入碱，水解电离出的OH-离子会和H3BO3反应，形成H2BO3 -；当硼砂溶液中加入酸，水解电离除的H+离子和H2BO3 -和形成H3BO3，因此在硼砂存在的情况下，脱脂剂溶液的pH能稳定在9～10之间。磷酸盐在脱脂剂中，具有软水、缓蚀、反絮凝作用，同时还能提高去除不溶性金属皂化物，降低金属表面表面张力和界面张力，提高洗涤效果。分散剂的作用是对油污中的有机或无机不溶性物进行分散，形成稳定的颗粒悬浮液。耐碱性阴离子表面活性剂一端是亲油基，一端亲水基，亲油基和金属残留物中油脂和矿物油结合，亲水端和水结合，配合渗透剂、分散剂是油污分散乳化，达到去除油污的效果。
在上述弱碱性脱脂除蜡一体剂中，作为优选，所述氢氧根离子提供剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。
在上述弱碱性脱脂除蜡一体剂中，作为优选，所述渗透剂为硅酸钠和偏硅酸钠中的一种或两者组合。本发明以硅酸钠或偏硅酸钠作为渗透剂，硅酸钠或偏硅酸钠的分子氧原子一端是憎水的，另外一端是亲水的，对油脂具有乳化作用，且相对于其它有机分子表面活性剂，他们分子量小，渗透性强，在脱脂过程中，可以提高脱脂效果。同时，硅酸钠对铝合金基材有缓蚀作用，较少脱脂剂对铝合金外饰件的腐蚀。
在上述弱碱性脱脂除蜡一体剂中，作为优选，所述磷酸盐为焦磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、偏磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种或多种。
在上述弱碱性脱脂除蜡一体剂中，作为优选，所述分散剂为椰子油二乙醇胺、椰子油二乙醇酰胺中的一种或两种。
在上述弱碱性脱脂除蜡一体剂中，作为优选，所述耐碱性阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠、烯基磺酸钠、木质素磺酸钠中的一种或多种。
在上述弱碱性脱脂除蜡一体剂中，作为优选，所述乳化剂为TX-10，OP-10，NP-10中的一种或多种组合。
在上述弱碱性脱脂除蜡一体剂中，作为优选，所述消泡剂为有机硅消泡剂、EDTA、以及醇类有机物中的一种或多种。
在上述弱碱性脱脂除蜡一体剂中，作为优选，所述醇类有机物的碳原子数小于等于3，羟基数大于等于1。
进一步优选，所述的醇类为正丁醇或异丁醇。
本发明还提供一种上述弱碱性脱脂剂一体剂的生产方法，所述的生产方法包含以下步骤：
(1)配制原料，在搅拌装置中，依次加入硼砂、氢氧根离子提供剂、渗透剂、磷酸盐、阴离子表面活性剂，搅拌得固体混合物A；
(2)在搅拌装置中，依次加入分散剂、乳化剂、消泡剂，搅拌得混合物B；
(3)混合物B加入到混合物A中，边搅拌边烘干，得干燥混合物，即为弱碱性脱脂除蜡一体剂。
在上述弱碱性脱脂剂一体剂的生产方法中，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中的搅拌速度均为30～80r/min。
步骤(1)和步骤(2)中的搅拌时间为15min-50min。
与现有技术相比，本发明通过合理配伍使得脱脂除蜡一体剂为弱碱性，在进行阳极氧化或涂装前能够很好的清洗铝合金工件表面残留物，且不会在铝合金表面造成腐蚀孔。再者该脱脂除蜡一体剂价格低廉。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并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。
表1：本发明实施例1-5及对比例1-4中弱碱性脱脂除蜡一体剂的组分及其重量份数
Figure BDA0002820298560000041
Figure BDA0002820298560000051
在本发明实施例中使用的有机硅消泡剂为江苏赛欧信越消泡剂有限公司型号为XPJ-160的有机硅消泡剂，主要成分为硅油和有机硅等等，醇类为正丁醇。
实施例1
按照表1实施例1所述组分及重量份数称取原料。
在搅拌装置中，依次加入硼砂、氢氧根离子提供剂、渗透剂、磷酸盐、阴离子表面活性剂，以30r/min的搅拌速度搅拌50min得固体混合物A。
在搅拌装置中，依次加入分散剂、乳化剂、消泡剂，以30r/min的搅拌速度搅拌50min得混合物B。
混合物B加入到混合物A中，以30r/min的搅拌速度搅拌，且伴随着烘干，搅拌时间3h，得干燥混合物，即为弱碱性脱脂除蜡一体剂。
实施例2
按照表1实施例1所述组分及重量份数称取原料。
在搅拌装置中，依次加入硼砂、氢氧根离子提供剂、渗透剂、磷酸盐、阴离子表面活性剂，以50r/min的搅拌速度搅拌15min得固体混合物A。
在搅拌装置中，依次加入分散剂、乳化剂、消泡剂，以50r/min的搅拌速度搅拌15min得混合物B。
混合物B加入到混合物A中，以50r/min的搅拌速度搅拌，且伴随着烘干，搅拌时间1h，得干燥混合物，即为弱碱性脱脂除蜡一体剂。
实施例3
按照表1实施例1所述组分及重量份数称取原料。
在搅拌装置中，依次加入硼砂、氢氧根离子提供剂、渗透剂、磷酸盐、阴离子表面活性剂，以40r/min的搅拌速度搅拌30min得固体混合物A。
在搅拌装置中，依次加入分散剂、乳化剂、消泡剂，以40r/min的搅拌速度搅拌30min得混合物B。
混合物B加入到混合物A中，以40r/min的搅拌速度搅拌，且伴随着烘干，搅拌时间2h，得干燥混合物，即为弱碱性脱脂除蜡一体剂。
实施例4-5及对比例1-4
按照表1实施例4-5及对比例1-4所述组分及重量份数分别称取原料，然后按照实施例1中的方法制得弱碱性脱脂除蜡一体剂。
对比例5
购于上海美麒化工的7032型号脱脂剂，供应商提供最佳脱脂温度为60℃。
对比例6
购于上海瑞特良的601-5型号脱脂剂，该脱脂剂价格昂贵，供应商提供最佳脱脂温度为70℃。
实施效果评价方法：经过机械抛光工序(机械抛光需要用到抛光膏，抛光膏主要成分为石蜡和棕榈油，同时还有其它添加剂，抛光膏和抛光的布轮残屑、铝灰等等一起，即为黑色油污残留)的铝合金工件表面会有黑色油污残留，分别用实施例1-5及对比例1-6中的脱脂除蜡剂进行处理(加入浓度要求为50g/L)，然后采用白色卫生纸对工件表面约10cm长度范围进行擦拭，根据白色卫生纸上沾上黑色程度判断产品工件的脱脂除蜡效果，卫生纸上黑色成分越多，说明残留油污多，则脱脂效果差，反之说明脱脂效果好。
表2：实施例1-5及度比例1-6脱脂除蜡剂的效果
Figure BDA0002820298560000071
本发明脱脂除蜡剂在70℃溶液变混浊，不适合进行脱脂除蜡，待温度降低后本发明脱脂除蜡剂又变清澈，又可以在40-60℃下进行脱脂除蜡。
综上所述，本发明通过合理配伍使得脱脂除蜡一体剂为弱碱性，在进行阳极氧化或涂装前能够很好的清洗铝合金工件表面残留物，且不会在铝合金表面造成腐蚀孔。再者该脱脂除蜡一体剂价格低廉。
本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内，并且本发明方案所有涉及的参数间如未特别说明，则相互之间不存在不可替换的唯一性组合。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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 (10)

1.一种弱碱性脱脂除蜡一体剂，其特征在于，包含如下组分及质量份数：硼砂8～25份，氢氧根离子提供剂1～5份，渗透剂0.5～5份，磷酸盐1～5份，分散剂1～5份，耐碱性阴离子表面活性剂2～10份，乳化剂2～15份，消泡剂0.2～1份。
2.根据权利要求书1所述的一种弱碱性脱脂除蜡一体剂，其特征在于，所述氢氧根离子提供剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。
3.根据权利要求书1所述的高效脱脂剂，其特征在于，所述渗透剂为硅酸钠和偏硅酸钠中的一种或两者组合。
4.根据权利要求书1所述的弱碱性脱脂剂，其特征在于，所述磷酸盐为焦磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、偏磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求书1所述的弱碱性脱脂剂，其特征在于，所述分散剂为椰子油二乙醇胺、椰子油二乙醇酰胺中的一种或两种。
6.根据权利要求书1所述的弱碱性脱脂剂，其特征在于，所述耐碱性阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠、烯基磺酸钠、木质素磺酸钠中的一种或多种。
7.根据权利要求书1所述的弱碱性脱脂剂，其特征在于，所述乳化剂为TX-10，OP-10，NP-10中的一种或多种组合。
8.根据权利要求书1所述的弱碱性脱脂剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂，EDTA，以及醇类有机物中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的醇类有机物，其特征在于，所述醇类有机物的碳原子数小于等于3，羟基数大于等于1。
10.一种如权利要求1所述弱碱性脱脂剂一体剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)配制原料，在搅拌装置中，依次加入硼砂、氢氧根离子提供剂、渗透剂、磷酸盐、阴离子表面活性剂，搅拌得固体混合物A；
(2)在搅拌装置中，依次加入分散剂、乳化剂、消泡剂，搅拌得混合物B；
(3)混合物B加入到混合物A中，边搅拌边烘干，得干燥混合物，即为弱碱性脱脂除蜡一体剂。
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