一種鋁合金水性環保清洗劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋁合金水性清洗劑，具體涉及一種綠色環保的水性清洗劑。
【背景技術】
[0002]鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬材料，鋁合金經過拉伸、乳制、沖壓等加工后，鋁材表面常常會留下一些潤滑油污，如不對潤滑油污徹底清除，在后續退火處理過程中，可能出現嚴重的褐色油班，影響產品外觀，導致用戶退貨。
[0003]傳統的除油方法有高溫堿法化學去油法和有機溶劑去油法。高溫堿法化學去油法具有去油效果好、成本低等優點，但對鋁合金表面腐蝕較嚴重；而有機溶劑去油法雖然去油效果好，但存在有機溶劑揮發污染環境、成本高等問題，而且清洗后鋁合金耐蝕性較差。
[0004]目前，大部分鋁合金清洗主要用水性表面清洗劑來清洗工件表面的油污，能夠快速除去鋁及其合金表面的油污、粉塵、手汗、有機物、無機鹽等污垢，專利CN101311316A “金屬鋁材料清洗劑”可有效清除鋁合金工件表面的油污，但清洗后的鑄造工件發黃，嚴重影響工件的外觀。專利CN101962779A “清除鋁材表面氧化皮和油性積碳混合層的酸性清洗劑”可有效清除鑄造工件表面的氧化膜和油性積碳，但清洗時間過長且容易在工件表面生成白斑，同時這兩種鋁合金清洗劑都含有較多抗氧化劑，處理鋁合金表面后的殘留具有環境污染性。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種能有效清除鋁合金表面油污和氧化膜、綠色環保的清洗劑。
[0006]為了達到上述目的，本發明提供了一種鋁合金水性環保清洗劑，清洗劑包括以下重量百分含量的組分:表面活性劑9-15%，有機堿15-25%，復合緩蝕劑0.5-1%，消泡劑
0.1-0.3%，水60-75% ;其中，復合緩蝕劑由鉬酸銨、硅酸鈉和醋酸鈰組成，鉬酸銨、硅酸鈉和醋酸鈰優選質量比為1:(2.5-3):(0.5-1)，最佳配比為1:2.5:0.5。
[0007]上述表面活性劑優選十四醇聚氧乙烯醚琥珀酸單酯、二乙二醇單丁基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、辛烷基酚聚氧乙烯醚、十三烷基苯基聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、一縮二丙二醇甲醚中的一種或兩種以上的混合，最佳為十四醇聚氧乙烯醚琥珀酸單酯。有機堿優選十二烷基磷酸酯鉀鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉或兩者混合，最佳為十二烷基磷酸酯鉀鹽。消泡劑優選二甲基聚硅氧烷。
[0008]本發明鋁合金水性環保清洗劑的最佳組分為:十四醇聚氧乙烯醚琥珀酸單酯12%，十二烷基磷酸酯鉀鹽20%，復合緩蝕劑1%，二甲基聚硅氧烷0.2%，余量為水。復合緩蝕劑由鉬酸銨、硅酸鈉和醋酸鈰以質量比1:2.5:0.5組成。
[0009]本發明還提供了上述清洗劑的制備方法，將上述所有組分(表面活性劑、有機堿、復合緩蝕劑、消泡劑和水)混合溶解均勻即可。所得產品為半透明乳白色液體，密度(g/cm3)(比重)為 1.25±0.03ο
[0010]本發明相比現有技術具有以下優點:
1、本發明采用復合緩蝕劑能夠有效抑制鋁合金表面氧的擴散和鋁合金電子的供給，充分抑制表面陰極反應和陽極反應，且其中的稀土化合物在鋁合金表面形成稀土氧化物膜，代替自然氧化物膜，阻止鋁合金表面反應。
[0011]2、采用本發明的配方制備的清洗劑能夠有效清除鋁合金工件表面的油污和氧化膜，鋁合金表面白凈。
[0012]3、本發明具有瞬間滲透能力、超強乳化能力、良好的增容性能、優良的水洗性等特性，且本發明配方中所使用成分原料的生物降解率都超過95%，同時不含磷元素、硝酸鹽、鉛、汞等，可有效緩解廢水的處理壓力和處理成本。
[0013]4、與現有技術相比，本發明使鋁及合金另部件的清洗效率大幅提高、實現高精密洗，清洗和鈍化在同一工藝條件下同時完成，簡化了常規處理工藝，清洗成本顯著降低，實現了無害化的環保型清洗。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明實施例1
配制10kg清洗劑:20°C時，將12kg十四醇聚氧乙烯醚琥珀酸單酯，20kg十二烷基磷酸酯鉀鹽，Ikg復合緩蝕劑(鉬酸銨、硅酸鈉、醋酸鈰質量比為1:2.5: 0.5),0.2kg消泡劑，余量為水，加入到容器中攪拌30min。
[0015]實施例2
配制10kg清洗劑:40°C時，將1kg表面活性劑(二乙二醇單丁基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚質量比為1:1 )，20kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，0.5kg復合緩蝕劑(鉬酸銨、硅酸鈉、醋酸鈰質量比為1:3:1)，0.3kg消泡劑，余量為水，加入到容器中攪拌30min。
[0016]實施例3
配制10kg清洗劑:60°C時，將15kg表面活性劑(十三烷基苯基聚氧乙烯醚，壬基酚聚氧乙烯醚質量比為1:2)，25kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，0.5kg復合緩蝕劑(鉬酸銨、硅酸鈉、醋酸鈰質量比為1:2.5:1)，0.3kg消泡劑，余量為水，加入到容器中攪拌30min。
[0017]實施例4
配制10kg清洗劑:60°C時，將12kg脂肪醇聚氧乙烯醚，20kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，Ikg復合緩蝕劑(鉬酸銨、硅酸鈉、醋酸鈰質量比為1:2.5:0.5),0.3kg消泡劑，余量為水，加入到容器中攪拌30min。
[0018]應用實施例:
在門窗用銷合金型材上截取20.0mm*15.0mm*1.5mm作為試片，將試片垂直懸掛于10%的清洗劑(取本發明清洗劑加9倍體積的水進行稀釋)中，并置于60°C的水浴恒溫器中超聲波清洗約10分鐘，清洗后的鋁合金試片表面用亮白光檢驗，均無二維尺寸超過0.05_和三維尺寸超過0.02mm的松散微粒，用紫外光(波長0.32?0.38um)檢查時無瑩光；參考ZBY43002 -86標準與試驗方法，對清洗劑的腐蝕性進行測試，對實驗中的鋁合金試片清洗前后的重量進行測試，測得鋁合金試片的腐蝕率均小于0.01%，其中采用實施例1制備清洗劑進行清洗的鋁合金試片的腐蝕率僅為0.004%,幾乎為零。
【主權項】
1.一種鋁合金水性環保清洗劑，其特征在于，所述清洗劑包括以下重量百分含量的組分:表面活性劑9-15%，有機堿15-25%，復合緩蝕劑0.5-1%，消泡劑0.1-0.3%，水60-75% ;所述復合緩蝕劑由鉬酸銨、硅酸鈉和醋酸鈰組成。
2.根據權利要求1所述的清洗劑，其特征在于，所述復合緩蝕劑由鉬酸銨、硅酸鈉和醋酸鈰以質量比1:(2.5-3):(0.5-1)組成。
3.根據權利要求1所述的清洗劑，其特征在于，所述表面活性劑選自十四醇聚氧乙烯醚琥珀酸單酯、二乙二醇單丁基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、辛烷基酚聚氧乙烯醚、十三烷基苯基聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、一縮二丙二醇甲醚中的一種或兩種以上的混合。
4.根據權利要求1所述的清洗劑，其特征在于，所述有機堿選自十二烷基磷酸酯鉀鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉或兩者混合。
5.根據權利要求1所述的清洗劑，其特征在于，所述消泡劑為二甲基聚硅氧烷。
6.根據權利要求5所述的清洗劑，其特征在于，所述清洗劑由以下重量百分含量的組分組成:十四醇聚氧乙烯醚琥珀酸單酯12%，十二烷基磷酸酯鉀鹽20%，復合緩蝕劑1%，二甲基聚硅氧烷0.2%，余量為水；所述復合緩蝕劑由鉬酸銨、硅酸鈉和醋酸鈰以質量比1:2.5:0.5組成。
7.權利要求1至6任一所述清洗劑的制備方法，其特征在于，將所述表面活性劑、有機堿、復合緩蝕劑、消泡劑和水混合溶解均勻即可。
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金水性環保清洗劑及其制備方法。該清洗劑包括以下重量百分含量的組分：表面活性劑9-15%，有機堿15-25%，復合緩蝕劑0.5-1%，消泡劑0.1-0.3%，水60-75%；其中，復合緩蝕劑由鉬酸銨、硅酸鈉和醋酸鈰組成。本發明制備得到的清洗劑能有效去除鋁合金表面油污和氧化膜，鋁合金表面白凈。
【IPC分類】C23G1-16, C23G1-22
【公開號】CN104818492
【申請號】CN201510226897
【發明人】姚義俊, 萬韜隃, 周凱, 張雯雯, 溫曉霞, 王濤, 張樂彬
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月5日