水基金属清洗剂成分分析,金属清洗剂配方研制及技术工艺_docx

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水基金属清洗剂成分分析,配方研制及技术工艺

导读:本文详细介绍了水基金属清洗剂的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。

金属清洗剂广泛应用于各种金属材料表面油污清洗剂,禾川化学专业从事金属清洗剂成分分析、配方还原、研发外包服务,为清洗剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一、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。

禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。

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二、金属清洗剂

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。

2.1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。表面活性剂的作用是能显著降低液体的表面张力,使油污的附着力降低:通过搅拌、超声波等机械力和加温热力,增加了污垢脱离的势能,提高了润湿、渗透作用。一般认为阴离子型有一定的防锈性能(如磺酸盐等),非离子型对水质适应性强但对防锈性有一些影响(如聚氧乙烯脂肪醇醚等),需综合考虑。各种助剂具有溶解油脂、软化硬水和防止再沉积等作用,使污垢乳化、分散、悬浮在洗液中。能强化表面活性剂的清洗作用.水基金属清洗剂的配方应从一下几个方面考虑:

2.1.1表面活性剂

表面活性剂是水基金属清洗剂中最主要的成份,因此所选择的表面活性剂要有良好的洗涤和去污作用。为了达到更好的清洗效果,可以选出几种去污效果较佳的表面活性剂进行复配,利用不同表面活性剂各自的特性,复配后的表面活性剂可以增强对金属污垢的润湿,渗透,乳化,增溶等作用。

1)烷基酚聚氧乙烯醚(别名OP-10):对金属硬表面的污垢具有很好的润湿,乳化,分散和去污能力,抗静电和抗硬水性能较好,在较宽的温度范围内很稳定,可与各类表面活性剂混用。

2)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(别名AES):为阴离子表面活性剂,具有优良的去污,乳化和发泡性能,生物降解度大于90%,有利于环境保护。它与非离子表面活性剂复配去污效果非常好,同时它对于OP-10 等非离子型表面活性剂在水中有增溶作用。

3)十二烷基苯磺酸钠(别名LAS):阴离子表面活性剂,具有去污,润湿,发泡,乳化和分散性能,大量用作生产各种洗涤剂的原料。LAS属中性物质,它对

水硬度较敏感,起泡力高,去污力强,易与各种助剂复配,生物降解性大于90%,对环境污染程度小。

4)烷基醇酰胺(别名704):非离子表面活性剂,704可以以任何比例溶于水,同其它阴离子或非离子表面活性剂混用,可制得透明液体;同时它具有起泡和稳泡作用以及去污,分散和增粘特性,对皮映温和,具有防腐蚀性能,在配方中选用它,既有表面活性剂的作用,又起到稳泡防蚀的功能。

5)AN:非离子表面活性剂,在配方中主要作为缓蚀剂。

6)脂肪醇聚氧乙烯醚:非离子表面活性剂,溶于水具有良好的润湿力,发泡力,分散力,去污力和乳化力,有较高的去脂性能和降低水的表面张力及耐硬水的性能。

7)AOS:去污性能佳,对酸、碱稳定,有优良的水溶性,对水的硬度也不敏感,对皮肤刺激性小,它的生物降解性接近100%,与非离子和阴离子表面活性剂都有良好的配伍性能。

8)MES:是以天然油脂为原料制得的表面活性剂,所以它的生物降解性能十分优良。它对水中钙、镁等金属离子螯合能力很强,去污和分散能力很好,但容易水解,所以不宜在强碱性体系中应用,但可以在低碱性、中性或酸性介质中使用。

2.1.2缓蚀剂

常见的水溶性缓蚀剂,有苯甲酸钠、硼酸盐、铝酸盐、二乙醇胺、三乙醇胺与无机酸或有机酸的生成物胺类、咪唑啉类、苯并三氨唑等。无机型防锈剂可使金属氧化并在金属表面形成钝化保护膜:胺类防锈剂等含极性基团有机物能在金

属表面吸附成膜,保护金属:铜及其合金的防腐剂苯并三氮唑属于金属离子型,它和金属表面产物层的金属离子结合形成保护膜。黑色金属缓蚀剂有亚硝酸钠,苯甲酸钠,乙醇胺系列等,有色金属缓蚀剂有硅酸盐,苯并三氮唑,氟硅酸,铬酸盐等。在水基金属洗剂中加入少量的缓蚀剂,不但可以抑制金属的腐蚀,而且还可以增加清洗剂的去污能力。

1)硅酸钠:别名泡花碱,水玻璃。分子式为Na2O·nSiO2·xH2O。硅酸钠外形有固体和液体两种。其性质随分子式中SiO2 和Na2O 的比值而不同,其比值称为模。硅酸钠为无色适明液体,有防腐蚀作用,同时,由于水解时产生了具有胶束结构的硅酸,对固体污垢的粒子有悬浮和分散能力,对油污有乳化作用,因此有得于污垢的再沉积,在配方中主要起缓蚀和再抗沉积作用。

2).硫脲:有色金属缓蚀剂

2.1.3无机助洗剂

选择三聚磷酸纳和其他助剂复配使用,具有助洗、缓蚀、缓冲碱性、抗硬水等多种功效。试验表明,含20%活性物的清洗剂中,添加助洗剂后,其综合清洗能力比含100%活性物而不加助洗剂的清洗剂要好。但是在配制液状清洗剂中,三聚磷酸钠加入量不得超过2%,助剂总量不得超过8%,否则有可能出现沉淀、清洗剂相态不均等问题,尤其在冬季,情况更为严重。而且,含磷助剂有可能导致水体富营养化,美国、瑞典、瑞士、加拿大等国规定洗涤剂中磷酸盐含量在9%以下,德国规定在20%以下。另外三聚磷酸钠在常温下会有缓慢的水解,PH值的降低、温度的升高、浓度的降低、时间的延长会促进水解。过强的

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