CN116162938A - 一种无磷液体脱脂剂 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种无磷液体脱脂剂，脱脂剂由A剂与B剂的1：1混合的溶液组成；A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠10%~20%、葡萄糖酸钠1%~3%，余量为去离子水；B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠1%~10%、木质素磺酸钠1%~3%、月桂基葡萄糖苷1%~5%、辛基酚聚氧乙烯醚0.5%~2.5%、茶褐素1%~5%、N‑羧甲基壳聚糖0.5%~2.5%，余量为去离子水。

Description

一种无磷液体脱脂剂

技术领域

本发明涉及金属材料表面清洗剂的领域，具体涉及一种无磷液体脱脂剂。

背景技术

随着钢铁行业的产业升级，对钢铁材料加工前的表面清洁度要求也越来越高，若表明清洁不彻底，会严重影响后序加工工艺的质量。传统的脱脂剂大多为含磷的粉体，由于磷是导致水体富营养化的重要因素之一，随着对环境保护的力度增大，无磷化是脱脂工艺的必由之路。由于脱脂粉存在粉尘，在施工作业时会造成粉尘污染，对环境尤其是工人的健康产生危害。现有的脱脂剂在使用过程中，脱脂效果差，多次水洗之后，仍有油污或脱脂剂残留表面，导致影响后续工序，而且浪费了水资源。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种脱脂效果好、易清洗、可满足后续工艺的一种无磷液体脱脂剂及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种无磷脱脂剂，其由A剂与B剂体积比1：1混合的溶液组成，所述A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠10%~20%、葡萄糖酸钠1%~3%，余量为去离子水；所述B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠1%~10%、木质素磺酸钠1%~3%、月桂基葡萄糖苷1%~5%、辛基酚聚氧乙烯醚0.5%~2.5%、茶褐素1%~5%、N-羧甲基壳聚糖0.5%~2.5%，余量为去离子水。

作为本发明的进一步的方案：由A剂与B剂体积比1：1混合的溶液组成，所述A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠12%~18%、葡萄糖酸钠1.5%~2.5%，余量为去离子水；所述B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠3%~9%、木质素磺酸钠1.5%~2.5%、月桂基葡萄糖苷2%~4%、辛基酚聚氧乙烯醚1%~2%、茶褐素1.5%~3%、N-羧甲基壳聚糖1.0%~2.0%，余量为去离子水。

作为本发明的进一步方案：由A剂与B剂体积比1：1混合的溶液组成，所述A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠15%、葡萄糖酸钠2%，余量为去离子水；所述B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠7%、木质素磺酸钠2%、月桂基葡萄糖苷3%、辛基酚聚氧乙烯醚1.5%、茶褐素2.5%、N-羧甲基壳聚糖1.5%，余量为去离子水。

作为本发明的进一步的方案：所述无磷脱脂剂的制备方法，步骤如下：

所述A剂按如下步骤进行：

S1.将计量的去离子水加入反应容器中，加热到60~70°C，并搅拌；

S2.将计量的氢氧化钠加入到反应容器中，维持温度在60~70°C，搅拌至充分溶解；

S3.将计量的葡萄糖酸钠加入到反应容器中，维持温度在60~70°C，搅拌至充分溶解后，冷却至常温。

所述B剂按下步骤进行：

S11.将计量的去离子水加入到反应容易中，加温到40~50°C，并搅拌；

S12.将计量的十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、月桂基葡萄糖苷、辛基酚聚氧乙烯醚、茶褐素和N-羧甲基壳聚糖，依次加入到反应容器中，维持温度在40~50°C，并搅拌，每种原料充分溶解后再加入下一种；

S13.待加入全部原料并溶解后，维持温度在40~50°C，继续搅拌0.5小时后，冷却至常温。

通过将十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、月桂基葡萄糖苷、辛基酚聚氧乙烯醚、茶褐素和N-羧甲基壳聚糖于氢氧化钠分别置于A剂和B剂，使用时再混合在一起，能提高A剂和B剂的存放时间。

作为本发明的进一步的方案：一种液体脱脂剂的应用，在30-55℃时用于钢铁件的脱脂除油处理，处理方式为浸泡或喷淋。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本无磷液体脱脂剂制备方法简单，制备原料不含磷元素，避免了使用后的水体富营养化；

（2）本无磷液体脱脂剂使用方便，避免了在使用过程中，粉尘对施工人员身体的影响；

（3）加入茶褐素和N-羧甲基壳聚糖具能够去除油溶液中的Ca²⁺和Mg²⁺含量，降低溶液硬度，为表面活性剂提供良好的使用环境，提高表面活性剂的活性，同时茶褐素和N-羧甲基壳聚糖能够提升不同表面活性剂之间的混溶性，快速形成胶束，提高表面活性剂活性；茶褐素和N-羧甲基壳聚糖本身也具有一定乳化性能，也可作为表面活性剂使用。上述因素协同作用，共同提高了表面活性剂的活性，使得本发明中无磷液体脱脂剂脱脂效率高。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

本实施例提供一种无磷脱脂剂，其由A剂与B剂体积比1：1混合的溶液组成。

其中A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠10%、葡萄糖酸钠1.0%，五水偏硅酸钠1.0%，余量为去离子水；

B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠1%、木质素磺酸钠1%、月桂基葡萄糖苷1%、辛基酚聚氧乙烯醚0.5%、茶褐素1.0%、N-羧甲基壳聚糖0.5%，余量为去离子水。

实施例2

本实施例与实施例1的区别为：A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠12%、葡萄糖酸钠1.5%，五水偏硅酸钠2.0%，余量为去离子水；

B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠3%、木质素磺酸钠1.5%、月桂基葡萄糖苷2%、辛基酚聚氧乙烯醚1.0%、茶褐素1.5%、N-羧甲基壳聚糖1.0%，余量为去离子水。

实施例3

本实施例与实施例1的区别为：A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠15%、葡萄糖酸钠2.0%，五水偏硅酸钠3.0%，余量为去离子水；

B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠7%、木质素磺酸钠2.0%、月桂基葡萄糖苷3.0%、辛基酚聚氧乙烯醚1.5%、茶褐素2.5%、N-羧甲基壳聚糖1.5%，余量为去离子水。

实施例4

本实施例与实施例1的区别为：A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠18%、葡萄糖酸钠2.5%，五水偏硅酸钠4.0%，余量为去离子水；

B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠9%、木质素磺酸钠2.5%、月桂基葡萄糖苷4.0%、辛基酚聚氧乙烯醚2.0%、茶褐素3.0%、N-羧甲基壳聚糖2.0%，余量为去离子水。

实施例5

本实施例与实施例1的区别为：A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠20%、葡萄糖酸钠3.0%，五水偏硅酸钠5.0%，余量为去离子水；

B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠10%、木质素磺酸钠3.0%、月桂基葡萄糖苷5.0%、辛基酚聚氧乙烯醚2.5%、茶褐素4.0%、N-羧甲基壳聚糖2.5%，余量为去离子水。

对比例1

本对比例和实施例4中的组分的相比，不含茶褐素和N-羧甲基壳聚糖。

其中A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠18%、葡萄糖酸钠2.5%，五水偏硅酸钠4.0%，余量为去离子水；

B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠9%、木质素磺酸钠2.5%、月桂基葡萄糖苷4.0%、辛基酚聚氧乙烯醚2.0%，余量为去离子水。

对比例2

本对比例和实施例4中的组分的相比，不含茶褐素。

A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠18%、葡萄糖酸钠2.5%，五水偏硅酸钠4.0%，余量为去离子水；

B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠9%、木质素磺酸钠2.5%、月桂基葡萄糖苷4.0%、辛基酚聚氧乙烯醚2.0%、茶褐素3.0%、N-羧甲基壳聚糖2.0%，余量为去离子水。

对比例3

本对比例和实施例4中的组分的相比，不含N-羧甲基壳聚糖。

A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠18%、葡萄糖酸钠2.5%，五水偏硅酸钠4.0%，余量为去离子水；

B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠9%、木质素磺酸钠2.5%、月桂基葡萄糖苷4.0%、辛基酚聚氧乙烯醚2.0%、N-羧甲基壳聚糖2.0%，余量为去离子水。

测试例

除油率的测试方法为：将试片经过砂纸打磨，再分别以无水乙醇、丙酮、去离子水进行漂洗，烘干后称重记为m₀。然后进行油脂涂覆，称重，记为m₁；在60°C下对试片进行除油10min，除油后的试片在去离子水中摆动漂洗，40°C烘箱中静置1h，取出称重，记为m₂。按以下公式计算出除油率。

使用Zeta电位分析仪对实施例和对比例中的除油剂进行Zeta电位测定，观察其Zeta电位绝对值（|Zeta电位|）的变化。|Zeta电位|反映了溶液体系的稳定性，体系越稳定，分散性越好，越难以生成胶束，各个表面活性剂之间的协同增效作用越弱。|Zeta电位|越小，体系越不稳定，越容易生成胶束，各个表面活性剂之间的协同增效作用越强。|Zeta电位|与体系稳定性之间的关系如下：（1）0~5mV，快速生成胶束；（2）10-30mV，开始不稳定；（3）30-40mV，稳定性一般；（4）40-60mV，稳定性较好；（5）60mv以上，稳定性较好。

各实施例除油率和|Zeta电位|如下表所示。

表1.实施例除油率和|Zeta电位|数据

从以上数据可以看出，本申请所制备的脱脂剂具有优异的脱脂效果，加入茶褐素和N-羧甲基壳聚糖之后能够降低十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、月桂基葡萄糖苷和辛基酚聚氧乙烯醚4种表面活性剂复配使用时的|Zeta电位|，能够快速形成胶束，提高对油污的去除能力。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种无磷液体脱脂剂，其特征在于：由A剂与B剂体积比1：1混合的溶液组成；

所述A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠10%~20%、葡萄糖酸钠1%~3%，余量为去离子水；

所述B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠1%~10%、木质素磺酸钠1%~3%、月桂基葡萄糖苷1%~5%、辛基酚聚氧乙烯醚0.5%~2.5%、茶褐素1%~5%、N-羧甲基壳聚糖0.5%~2.5%，余量为去离子水。

2.如权利要求1所述的无磷液体脱脂剂，其特征在于：所述A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠12%~18%、葡萄糖酸钠1.5%~2.5%，余量为去离子水；

所述B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠3%~9%、木质素磺酸钠1.5%~2.5%、月桂基葡萄糖苷2%~4%、辛基酚聚氧乙烯醚1%~2%、茶褐素1.5%~3%、N-羧甲基壳聚糖1.0%~2.0%，余量为去离子水。

3.如权利要求2所述的无磷液体脱脂剂，其特征在于：所述A剂的原料以及质量百分比为：氢氧化钠15%、葡萄糖酸钠2%，余量为去离子水；

所述B剂的原料以及质量百分比为：十二烷基硫酸钠7%、木质素磺酸钠2%、月桂基葡萄糖苷3%、辛基酚聚氧乙烯醚1.5%、茶褐素2.5%、N-羧甲基壳聚糖1.5%，余量为去离子水。

4.如权利要求1-3任一所述的无磷液体脱脂剂的制备方法：其特征在于，步骤如下：

所述A剂按如下步骤进行：

S1.将计量的去离子水加入反应容器中，加热到60~70°C，并搅拌；

S2.将计量的氢氧化钠加入到反应容器中，维持温度在60~70°C，搅拌至充分溶解；

S3.将计量的葡萄糖酸钠加入到反应容器中，维持温度在60~70°C，搅拌至充分溶解后，冷却至常温；

所述B剂按下步骤进行：

S11.将计量的去离子水加入到反应容易中，加温到40~50°C，并搅拌；

S12.将计量的十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、月桂基葡萄糖苷、辛基酚聚氧乙烯醚、茶褐素和N-羧甲基壳聚糖，依次加入到反应容器中，维持温度在40~50°C，并搅拌，每种原料充分溶解后再加入下一种；

S13.待加入全部原料并溶解后，维持温度在40~50°C，继续搅拌0.5小时后，冷却至常温。

5.如权利要求1-3任一所述的无磷液体脱脂剂在制备脱脂产品中的应用。