CN114807950A - 一种铝合金清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金清洗剂及其制备方法，所述铝合金清洗剂包括以下质量分数的原料：表面活性剂8％～18％、清洗助剂3％～10％、缓蚀剂0.5％～1.5％、pH调节剂0.3％～3％、抑泡剂0.05％～0.5％，余量为水；其中，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚及吉米奇阳离子表面活性剂。本发明中的铝合金清洗剂，具有清洗效果好、泡末低、无腐蚀、对环境污染小的优点；本发明中的铝合金清洗剂由表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂及水复配而成，不含含磷物质，其中，表面活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚及吉米奇阳离子表面活性剂复配而成，在低浓度表面活性剂的情况下，既保证了铝合金清洗效果，又满足了无磷、低COD的排放要求。

Description

一种铝合金清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝合金清洗剂技术领域，具体涉及一种铝合金清洗剂及其制备方法。

背景技术

铝材被广泛应用于航空、建筑、运输、电器、化工等工业领域，铝或铝合金在机械加工过程中容易附着油污，机械加工过程中常用的油脂包括轧制油、压延油、润滑油、切削油、冲压油，这些油脂均较难清洗，且铝合金化学性质比较活泼，现有技术中的强酸强碱清洗剂容易对铝合金造成腐蚀，此外，现有技术中的铝合金清洗剂清洗完成后清洗废液中通常含磷，且COD值高，存在排放难的问题，想要降低清洗废液COD的话，则需要降低清洗剂中表面活性剂的浓度，但是降低了表面活性剂的浓度后，虽然满足了排放要求又无法保证清洗效果。

公开号为CN101012411B的中国发明专利公开了一种铝合金清洗剂，由烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇丁醚、葡萄糖、偏硅酸钠和水组成，该清洗剂中表面活性剂浓度高，不符合清洗废液排放所需的低COD的要求，且在部分铝合金上的清洗效果较弱。

公开号为CN106835169A的中国发明专利公开了一种铝合金清洗剂，包括氢氧化钾、丙二醇丁醚、偏硅酸钠、硼酸、聚丙烯酸钠、山梨糖醇液、氯化钠、二甲基硅氧烷、阴离子和非离子表面活性剂，该清洗剂含有强碱，对部分铝合金具有腐蚀性，且清洗能力弱。

公开号为CN106894029B的中国发明专利公开了一种铝合金清洗剂，包括水、络合剂、促进剂、表面活性剂、羟基乙叉二膦酸和氨基硫脲，该清洗剂中表面活性剂的有效浓度明显过低，清洗效果不佳，且包括含磷物质，不符合环保需求。

公开号为CN106947979A的中国发明专利公开了一种镁铝合金清洗剂，包括弱碱物质、表面活性剂、缓蚀剂、溶剂和水，其中络合剂包括乙二胺四乙酸四钠、羟基乙叉二膦酸四钠或羟基乙叉二膦酸二钠中任意一种或至少两种的组合，该清洗剂中包括含磷物质、含溶剂，且表面活性剂浓度较高，使得清洗废液COD值高，因此无法满足无磷、低COD排放要求。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供了一种铝合金清洗剂，具有清洗效果好、泡末低、无腐蚀、对环境污染小的优点，在低浓度表面活性剂的情况下，既保证了铝合金清洗效果，又满足了无磷、低COD的排放要求；此外，本发明还提供了一种铝合金清洗剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：表面活性剂8％～18％、清洗助剂3％～10％、缓蚀剂0.5％～1.5％、pH调节剂0.3％～3％、抑泡剂0.05％～0.5％，余量为水；

其中，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚及吉米奇阳离子表面活性剂。

本发明中的表面活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚及吉米奇阳离子表面活性剂复配而成，烷基酚聚氧乙烯醚和异构十醇聚乙烯醚均为非离子表面活性剂，吉米奇阳离子表面活性剂表面电荷密度高，与上述两种非离子表面活性剂复配后形成的混合胶束的CMC(临界胶束浓度)远远低于非离子与非离子表面活性剂复配形成的混合胶束的CMC，在低浓度表面活性剂的情况下，既保证了铝合金清洗效果，又满足了无磷、低COD的排放要求。

优选地，所述铝合金清洗剂包括以下重量份数的原料：表面活性剂10％～15％、清洗助剂5％～8％、缓蚀剂0.8％～1.2％、pH调节剂0.5％～1％、抑泡剂0.1％～0.3％。

优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂的质量比为5:4:1。烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂的质量比为5:4:1时，清洗效果最佳，且表面活性剂的浓度也较低。

优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚EO数为8～10。

优选地，所述异构十醇聚乙烯醚的EO数为8～10。

优选地，所述吉米奇阳离子表面活性剂为乙撑基双(十二烷基二甲基溴化铵)、丙撑基双(十二烷基氯化铵)、乙撑基双(十二烷基二甲基氯化铵)、乙撑基双(十八烷基二羟乙基氯化铵)中的一种或两种的混合物。

优选地，所述清洗助剂为五水偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、EDTA四钠中的一种或两种的混合物；

所述缓蚀剂为葡萄糖；

所述pH调节剂为碳酸氢钠；

所述抑泡剂为聚醚改性硅。

本发明中的清洗助剂中未采用三聚磷酸钠等含磷清洗助剂，满足了无磷排放的需求；

本发明中的缓蚀剂为葡萄糖，葡萄糖能够跟铝金属表面形成有效的络合，从而达到防腐蚀效果；

本发明中的pH调节剂为碳酸氢钠，使用碳酸氢钠将pH调节至8～10之间，能够避免碱度过高易对铝合金产生腐蚀的问题；

本发明中的抑泡剂为聚醚改性硅，聚醚改性硅与传统的有机硅消泡剂相比，聚醚改性硅与本发明中的铝合金体系更相容，不易产生硅斑等现象。

本发明第二方面提供了上述一种铝合金清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂、水；

S2、取60％体积的水，然后向其中加入清洗助剂、缓蚀剂，搅拌溶解后得到第一溶液；

S3、向搅拌容器内依次加入烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂，搅拌溶解后得到第二溶液；

S4、将第二溶液加入至第一溶液内，搅拌混合均匀后再加入pH调节剂，调节pH至8～10后加入抑泡剂，搅拌溶解完全，即得铝合金清洗剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中的铝合金清洗剂，具有清洗效果好、泡末低、无腐蚀、对环境污染小的优点；本发明中的铝合金清洗剂由表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂及水复配而成，不含含磷物质，其中，表面活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚及吉米奇阳离子表面活性剂复配而成，在低浓度表面活性剂的情况下，既保证了铝合金清洗效果，又满足了无磷、低COD的排放要求。

2、本发明中的铝合金清洗剂制备方法，工艺简单，操作方便，原材料来源广泛，成本低。

3、本发明中的铝合金清洗剂用于铝合金清洗时，可以采用浸泡清洗或喷淋清洗的方式进行使用。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

本实施例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：五水偏硅酸钠5％、壬基酚聚氧乙烯醚5％、异构十醇聚氧乙烯醚4％、乙撑基双(十二烷基二甲基溴化铵)1％、葡萄糖0.8％、碳酸氢钠0.5％、聚醚改性硅0.1％，余量为水。

其中，本实施例中的聚醚改性硅为南京古田化工生产的消泡剂8480。

本实施例中的铝合金清洗剂通过以下方法制备而成：

S1、称取配方量的烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂、水；

S2、取60％体积的水，然后向其中加入清洗助剂、缓蚀剂，搅拌溶解后得到第一溶液；

S3、向搅拌容器内依次加入烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂，搅拌溶解后得到第二溶液；

S4、将第二溶液加入至第一溶液内，搅拌混合均匀后再加入pH调节剂，调节pH至8～10后加入抑泡剂，搅拌溶解完全，即得铝合金清洗剂。

实施例2

本实施例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：EDTA四钠10％、辛基酚聚氧乙烯醚7.5％、异构十醇聚氧乙烯醚6％、丙撑基双(十二烷基氯化铵)1.5％、葡萄糖1.2％、碳酸氢钠0.8％、聚醚改性硅0.3％，余量为水。

其中，本实施例中的聚醚改性硅为南京古田化工生产的消泡剂8480。

本实施例中的铝合金清洗剂通过以下方法制备而成：

S1、称取配方量的烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂、水；

S2、取60％体积的水，然后向其中加入清洗助剂、缓蚀剂，搅拌溶解后得到第一溶液；

S3、向搅拌容器内依次加入烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂，搅拌溶解后得到第二溶液；

S4、将第二溶液加入至第一溶液内，搅拌混合均匀后再加入pH调节剂，调节pH至8～10后加入抑泡剂，搅拌溶解完全，即得铝合金清洗剂。

实施例3

本实施例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：葡萄糖酸钠9％、壬基酚聚氧乙烯醚6％、异构十醇聚氧乙烯醚4.8％、乙撑基双(十二烷基二甲基氯化铵)1.2％、葡萄糖1.0％、碳酸氢钠0.7％、聚醚改性硅0.2％，余量为水。

其中，本实施例中的聚醚改性硅为南京古田化工生产的消泡剂8480。

本实施例中的铝合金清洗剂通过以下方法制备而成：

S1、称取配方量的烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂、水；

S2、取60％体积的水，然后向其中加入清洗助剂、缓蚀剂，搅拌溶解后得到第一溶液；

S3、向搅拌容器内依次加入烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂，搅拌溶解后得到第二溶液；

S4、将第二溶液加入至第一溶液内，搅拌混合均匀后再加入pH调节剂，调节pH至8～10后加入抑泡剂，搅拌溶解完全，即得铝合金清洗剂。

实施例4

本实施例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：柠檬酸钠8％、壬基酚聚氧乙烯醚7％、异构十醇聚氧乙烯醚5.6％、乙撑基双(十八烷基二羟乙基氯化铵)1.4％、葡萄糖1.1％、碳酸氢钠0.8％、聚醚改性硅0.1％，余量为水。

其中，本实施例中的聚醚改性硅为南京古田化工生产的消泡剂8480。

本实施例中的铝合金清洗剂通过以下方法制备而成：

S1、称取配方量的烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂、水；

S2、取60％体积的水，然后向其中加入清洗助剂、缓蚀剂，搅拌溶解后得到第一溶液；

S3、向搅拌容器内依次加入烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂，搅拌溶解后得到第二溶液；

S4、将第二溶液加入至第一溶液内，搅拌混合均匀后再加入pH调节剂，调节pH至8～10后加入抑泡剂，搅拌溶解完全，即得铝合金清洗剂。

实施例5

本实施例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：五水偏硅酸钠7％、壬基酚聚氧乙烯醚7.5％、异构十醇聚氧乙烯醚6％、乙撑基双(十二烷基二甲基氯化铵)1.5％、葡萄糖1.2％、碳酸氢钠0.9％、聚醚改性硅0.3％，余量为水。

其中，本实施例中的聚醚改性硅为南京古田化工生产的消泡剂8480。

本实施例中的铝合金清洗剂通过以下方法制备而成：

S1、称取配方量的烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂、水；

S2、取60％体积的水，然后向其中加入清洗助剂、缓蚀剂，搅拌溶解后得到第一溶液；

S3、向搅拌容器内依次加入烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂，搅拌溶解后得到第二溶液；

S4、将第二溶液加入至第一溶液内，搅拌混合均匀后再加入pH调节剂，调节pH至8～10后加入抑泡剂，搅拌溶解完全，即得铝合金清洗剂。

对比例1

本对比例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：五水偏硅酸钠7％、壬基酚聚氧乙烯醚10％、葡萄糖1％、碳酸氢钠0.5％、聚醚改性硅0.1％，余量为水。

对比例2

本对比例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：EDTA四钠10％、辛基酚聚氧乙烯醚15％、葡萄糖1.0％、碳酸氢钠0.5％、聚醚改性硅0.1％，余量为水。

对比例3

本对比例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：五水偏硅酸钠7％、壬基酚聚氧乙烯醚7.5％、异构十醇聚氧乙烯醚6％、乙撑基双(十二烷基二甲基氯化铵)1.5％、葡萄糖1.2％、碳酸氢钠0.9％，余量为水。

对比例4

本对比例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：五水偏硅酸钠8％、异构十醇聚氧乙烯醚13％、葡萄糖2％、碳酸氢钠0.5％、聚醚改性硅0.1％，余量为水。

对比例5

本对比例提供了一种铝合金清洗剂，包括以下质量分数的原料：五水偏硅酸钠9％、吉米奇阳离子表面活性剂11％、葡萄糖1％、碳酸氢钠0.5％、聚醚改性硅0.1％，余量为水。

试验例

采用实施例1-5及对比例1-3中的铝合金清洗剂对铝合金进行清洗，并对实施例1-5及对比例1-3中的铝合金清洗剂的清洗效果进行评价，

具体清洗方法如下：将铝合金清洗剂均用水稀释至体积浓度为5％，然后铝合金薄片(铝合金薄片的尺寸规格尺寸为：长20cm，宽15cm，型号为6061)放入浸泡清洗。其中，在50℃下，浸泡清洗5min。

使用每种铝合金清洗液清洗50片同一生产线生产出的铝合金薄片，清洗完成后，用纯水冲洗干净后并晾干，然后在强光下观察铝合金薄片表面是否有残留油污，整片无任何油污视为合格品，否则记为不合格品，统计清洗合格率(清洗合格率＝清洗合格片数/50)。

清洗完成后，并对工作液的COD进行检测。

结果如表1所示。

表1

由表1可知，采用单一非离子表面活性剂或单一吉米奇阳离子表面活性剂作为本发明中铝合金清洗剂中的表面活性剂时，铝合金清洗剂无法获得良好的清洗效果、清洗合格率低，在提升表面活性剂浓度的情况下，清洗效果理想、清洗合格率有所提高，但工作液的COD值也同时提高了，无法满足低COD排放的要求；实施例1-5中的表面活性剂均由烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚及吉米奇阳离子表面活性剂复配而成，实施例1-5中的铝合金清洗剂在5v％的浓度下，既保证了铝合金清洗效果，又满足了无磷、低COD的排放要求；对比例3中的铝合金清洗液中未添加抑泡剂，在表面活性剂存在的情况下，清洗过程中易产生泡沫，使得清洗剂无法使用，尤其在喷淋清洗状态下，泡沫更易产生；通过在本发明中的铝合金清洗剂中添加抑泡剂后，消泡速度快，泡沫不聚集，使得其更适合喷淋场景。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种铝合金清洗剂，其特征在于，包括以下质量分数的原料：表面活性剂8％～18％、清洗助剂3％～10％、缓蚀剂0.5％～1.5％、pH调节剂0.3％～3％、抑泡剂0.05％～0.5％，余量为水；

其中，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚及吉米奇阳离子表面活性剂。

2.如权利要求1所述的一种铝合金清洗剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：表面活性剂10％～15％、清洗助剂5％～8％、缓蚀剂0.8％～1.2％、pH调节剂0.5％～1％、抑泡剂0.1％～0.3％。

3.如权利要求1所述的一种铝合金清洗剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂的质量比为5:4:1。

4.如权利要求1所述的一种铝合金清洗剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚EO数为8～10。

5.如权利要求1所述的一种铝合金清洗剂，其特征在于，所述异构十醇聚乙烯醚的EO数为8～10。

6.如权利要求1所述的一种铝合金清洗剂，其特征在于，所述吉米奇阳离子表面活性剂为乙撑基双(十二烷基二甲基溴化铵)、丙撑基双(十二烷基氯化铵)、乙撑基双(十二烷基二甲基氯化铵)、乙撑基双(十八烷基二羟乙基氯化铵)中的一种或两种的混合物。

7.如权利要求1所述的一种铝合金清洗剂，其特征在于，所述清洗助剂为五水偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、EDTA四钠中的一种或两种的混合物；

所述缓蚀剂为葡萄糖；

所述pH调节剂为碳酸氢钠；

所述抑泡剂为聚醚改性硅，选用。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的铝合金清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取配方量的烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂、清洗助剂、缓蚀剂、pH调节剂、抑泡剂、水；

S2、取60％体积的水，然后向其中加入清洗助剂、缓蚀剂，搅拌溶解后得到第一溶液；

S3、向搅拌容器内依次加入烷基酚聚氧乙烯醚、异构十醇聚乙烯醚、吉米奇阳离子表面活性剂，搅拌溶解后得到第二溶液；

S4、将第二溶液加入至第一溶液内，搅拌混合均匀后再加入pH调节剂，调节pH至8～10后加入抑泡剂，搅拌溶解完全，即得铝合金清洗剂。