水基金属清洗剂的配方组成综述
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金属清洗剂1水基金属清洗剂金属清洗是机械加工生产中不可缺少的工序之一,因为在不同的金属加工工序中,金属零件及设备的表面可能黏附各种类型的污垢,只有将这些污垢充分清洗干净,才能保证下一工序的顺利进行和产品的加工质量。
针对不同的污垢类型常选用化学酸洗(主要除去金属氧化物)、化学碱洗(除去动植物油脂)、有机溶剂清洗(靠溶剂溶解污垢)和水基清洗(以表面活性剂为主要活性组分)。
前几种清洗剂都存在不同的缺陷,而且使用范围较窄,以表面活性剂为主体的水基清洗剂则克服了其他几种清洗剂所具有的这样或那样的不足,成为金属清洗工业的主要发展方向,水基金属清洗剂主要有以下优点。
(1)清洗能力好,去污力强。
以表面活性剂为主要活性组分,配合各种助洗剂,将亲油性活性物和亲水性活性物合理搭配,实现了最和谐、最完美的去污过程,远比单一的酸洗、碱洗和溶剂清洗有效。
(2)不燃不爆,使用安全,不污染环境。
溶剂清洗会因有机溶剂的挥发,直接污染空气,破坏大气的臭氧层,易燃、易爆,不安全。
化学清洗也有污染,对设备有腐蚀,对工人不安全。
而水基清洗剂属于安全无污染的清洗过程,在微观和宏观方面都是安全的。
(3)节约能源,洗涤成本低。
(4)洗涤过程对被洗机件无损伤,洗后对机件不腐蚀。
水基清洗是金属清洗工业的发展方向,是最有潜力的工业洗涤剂品种。
水基清洗剂的去污作用是借助于表面活性剂的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等性质来实现的,其去污机理参见前文,这里不再赘述。
1.1水基金属清洗剂的组成水基金属清洗剂属于硬表面洗涤剂系列,它不同于家用洗涤剂和纤维洗涤剂,所以水基金属清洗剂使用的各种原料也有所不同。
水基金属清洗剂的主要成分是表面活性剂和无机助剂:为避免金属在清洗过程中和清洗后的短期贮存中发生锈蚀,需要加入缓蚀防锈剂;为增加水基金属清洗剂在水中的溶解性和促进金属表面污垢在水中的分解效果,在配方中还需要加入一定量的助溶剂;为防止清洗过程中产生过多的泡沫而影响清洗效果,延长清洗时间还需加入一些消泡剂;为防止污垢在金属表面的再沉积,还需加入抗污垢再沉积剂,有时也加入一些有机溶剂,制成以水为主的水包油型(0/W)乳状液。
金属清洗剂配方一(重垢,低泡沫型)(重量%)改性的聚乙氧基加成物(100%活性物) 5.0氢氧化钠32.0硅酸钠32.0纯碱(碳酸钠)31.0共计100.0应用稀释度15~30克/升水注:表面活性剂可换用烷基芳基醚聚合物非离子型。
配方来源Rohm-Haas Co.配方二(重垢、低沫泡、低温)(重量%)改性的聚乙氧基加成物(非离子型) 5.0氢氧化钠15.0无水硅酸钠35.0纯碱25.0焦磷酸钠20.0应用稀释度15~30克/升水注:改性的聚乙氧基加成物赋予低泡沫特性,并且在低温(35℃或以下)时除污有效。
配方三(轻垢型)(重量%)聚乙二醇辛基苯基醚(9-10EO) 5.0磷酸酯盐(阴离子型,50%活性物) 4.0无水硅酸钠 3.0焦磷酸钠 3.0二丙甘醇甲醚 5.0氨基苯磺胺(分散剂) 1.0水79.0配方四(轻垢型、钻油井机械用)(重量%)脂肪酸羟基酰胺(100%活性物,润湿剂) 4.7壬基酚(9-10E,非离子型)7.8四硼酸钠(硼砂) 2.6乙二胺四醋酸四钠 1.6二丙甘醇甲醚 1.3水82.0共计100.0应用稀释度产品:水=1:32(份)配方来源Rohm-Haas Co.配方五(低泡液体型)(重量%)〔A〕〔B〕〔C〕改性的酸式乙氧基化物(100%活性物) 2.0 2.0 2.0 焦磷酸钾 6.0 17.3 22.8氢氧化钾12.0 14.1 9.0硅酸钠12.0 15.2 16.0水68.0 51.4 50.2硅酸钠SiO2:Na2O 1.0 1.8 2.5配制方法将表面活性剂加到水中,再加氢氧化钾,最后加入其它组分。
配方来源Rohm-Haas Co.配方六(中垢型)(重量%)无水硅酸钠34.0磷酸三钠34.0聚乙二醇辛基苯基醚(9-10EO) 5.0两性钠盐(100%活性物) 3.0纯碱24.0应用稀释度产品:水=1:20(份)金属清洗剂配方2009-09-24 13:311、钢铁、不锈钢清洗剂配方1(%)氢氧化钠0.5~1;碳酸钠5~10;水玻璃3~4;水余量。
金属清洗剂配方分析金属清洗剂配方分析1.1背景金属清洗剂在工业生产中应用十分广泛,常用于金属加工前后的表面除油、除垢及成品组装或包装前的清洗工艺。
在电子工业中,印制电路板焊接后也必须采用清洗剂洗去有害残留物。
此外,在机械设备维护保养过程中也常常用到金属清洗剂。
目前,常用的金属清洗剂分溶剂型、半溶剂型和水基型。
溶剂型金属清洗剂中,石油溶剂易燃、易爆而且浪费资源。
氯氟烃是最常用的溶剂型金属清洗剂,但由于其对大气臭氧层的破坏而被禁用。
因而,溶剂型金属清洗剂正逐步被半溶剂型和水基型金属清洗剂所替代。
随着氟氯烃(CFC)替代日期的逼近,水基清洗剂的研究和应用受到各方面的关注。
1.2水基清洗剂概述一般情况下,吸附于金属表面的污物由水溶性污物和非水溶性污物组成。
前者包括糖、淀粉、有机酸碱、血液、蛋白质及无机盐等,后者包括动植物油脂、脂肪醇、矿物油、灰尘、泥土、金属氧化物等。
水基清洗剂以表面活性剂为主要成分,同时添加各种添加剂如助剂、稳定剂、缓蚀剂、增溶剂、消泡剂、防霉剂、防冻剂等。
表面活性剂具有浮化、湿润、增溶、渗透、分散、防腐、络合等特性,在清洗液中起主要作用。
表面活性剂是一种两亲分子,当这种两亲分子附着于油-金属界面时,其亲油端容易吸附在油污表面,并伸向油污内部,而极性亲水端则吸附在金属表面,在油-金属界面间形成一层紧密的定向排列的表面活性剂分子膜。
这种膜能减弱油-金属界面的附着力,增加金属零件的湿润性。
在水溶液浸泡、撞击零件过程中,表面活性剂分子在水分子的吸引下,油污从金属零件表面脱离,起到清洗零件的目的。
当这种两亲分子附着于油-水界面时,其亲水端向水中伸入,形成一层膜,降低油-水的界面张力。
当溶液中的表面活性剂分子达到一定浓度时,就会使油污在溶液中形成稳定的微小油污颗粒,形成溶解了油污的乳化液,达到清洗零件油污的目的。
1.3水基金属清洗剂原料选择水基金属清洗剂的主要成份是表面活性剂和无机助剂,为了避免金属在清洗过程中发生腐蚀,还须加入缓蚀剂,为了增强溶解性和促进金属表面污垢在水中的分离效果,还要加入一定量的助溶剂。
水基清洗剂的成分及作用早期的水基清洗剂主要是用一些碱性较强的无机碱或者无机盐类物质,因为配方单一,碱性强从而导致清洗过程有很多弊端,清洗效果也是大打折扣。
现在发展的水基清洗剂一改往常的弊端,添加了表面活性剂、络合剂、缓蚀剂、稳定剂、增溶剂及多种效果的成分,根据所清洗的目的及基材的不同,合理调试不同的配方。
例如对于电镀前的除油处理,就采取使用聚醚、油酸三乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等进行复配,基本对基材没有腐蚀性,使用时无需加热,泡沫少,清洗效果好,用量少,成本低,操作简单,无毒,对环境不会造成危害,人工清洗机械清洗均可,清洗后处理简单。
水基清洗剂的配方调整还同样适用于多种手段同时达成,比如说对于铜件的清洗,不仅可以达到清洗的作用,同时也可以在清洗剂的配方中添加抛光的作用成分,使得铜件一次清洗就可以同时达到清洗和抛光的作用,具体体现为通过椰子油脂肪酸二乙醇酰胺,甘油,十二烷基苯磺酸,再加入缓蚀剂,光亮剂等,不仅保证了配方的除油作用,还可以很好的控制配方的pH,使得铜件不至因为过低的pH而造成腐蚀。
缓蚀剂和光亮剂的加入又可以使清洗后的铜件具有一定的光亮度。
如果复配一些成膜保护剂,在铜件的表面形成一层保护膜,又可以使清洗后的铜件可以长期保持光亮。
本着绿色环保清洗的目的,水基清洗剂又发展出了以烷基糖苷类,槐糖脂类易生物降解,并且对人体无任何毒害的生物清洗成分的出现。
比如说由烷基糖苷、槐糖脂作为表面活性剂,次氮基三乙酸等作为络合剂,同时添加海藻酸钠等作为增稠剂,复配葡萄糖酸钠等均是生物相容性好,微生物降解率高,对皮肤刺激性极小的成分,同时助剂中不含有磷成分,具有很好的环保性,常作为厨房、浴室等生活区域的绿色环保清洗剂,具有很好的应用前景。
水基清洗剂补充了有机溶剂清洗剂的不足,具有价廉、安全、环保的优点,所需的成分容易获得与再生。
因此,同样清洗效果的情况下,水基清洗剂更能够替代有机溶剂清洗剂。