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水基金属清洗剂的技术开发
作者:    发布于:2015-04-28 15:58:48    文字:【】【】【
摘要:水基金属清洗剂是一种以表面活性剂为主体并加有其他助剂的合成洗涤剂。使用时以水作为分散剂,配制成具有良好去污能力的多功能胶体溶液。其技术开发不外乎选择新型的表面活性剂以提高去污能力。研制专用金属清洗剂;选择适当助剂以提高产品质量,使洗涤剂具有多功能。
水基金属清洗剂是一种以表面活性剂为主体并加有其他助剂的合成洗涤剂。使用时以水作为分散剂,配制成具有良好去污能力的多功能胶体溶液。其技术开发不外乎选择新型的表面活性剂以提高去污能力。研制专用金属清洗剂;选择适当助剂以提高产品质量,使洗涤剂具有多功能。

1、表面活性剂

     表面活性剂作为水基金属清洗剂的主要组分,起含量约占10-80%。据介绍,美国工业表面活性剂约有3%用于配制金属清洗剂。众所周知,表面活性剂的分子结构是?#26143;?#27700;基团和憎水基团两部分组成。正是这种结构,才使表面活性剂具有某些特殊的基本性质;如界面吸附,定向排列,胶束等。这些使水的表面张力降低,对油污产生润湿,渗透,乳化,增溶,分散,洗净等多种综合作用。分析整个清洗过程,大致可分为两步:第一步,表面活性剂对对油污的润湿,渗透,使油污从金属表面脱离下来;第二步,利用其乳化,增溶分散能力,进一步把脱离下来的油污稳定的分散在水中。

     目前在金属清洗剂中应用较多的有非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂,而阳离子表面活性剂和两性表面活性剂则应用的较少。非离子表面活性剂中?#31181;?#35201;用脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基酚聚氧乙烯醚,聚氧乙烯烷基胺,聚氧乙烯烷基醇酰胺等。阴离子表面活性剂应用较多的是?#20154;?#30338;,烷基苯磺酸盐,烷基磺酸盐,脂肪?#21058;?#37240;酯盐,脂肪?#21058;?#37240;酯盐等。

     在选择金属清洗用表面活性剂时,应注意HLB值,浊点,分子结构,以及多种表面活性剂的协同效应,综合考虑金属清洗剂脱离和分散污垢的能力,其所用的表面活性剂必须在适宜的HLB范围内,一般为12-16。

多数非离子表面活性剂具有一定的浊点。作为金属清洗剂用的表面活性剂,其浊点不宜太低,一般应高于清洗剂的使用温度,否则在清洗过程中将出现浑浊,降低表面活性作用。但是浊点也不必太高,否则会使HLB升高,使表面活性剂本身的憎水基团过?#37232;?#20063;不利于油污的清洗。

     选择活性剂时还应考虑其本身包含的憎水基团要与金属表面的油污具有相似的分子结构。在清洗矿物油污时,如果油污属于脂肪类,适?#25628;?#25321;含脂肪族基团的活性剂。此外,表面活性剂的洗?#26377;?#26524;还和它的相对分子量大小有关。相对分子量大的性能较好,小的则润湿能力就较强。

     非离子和阴离子活性剂的复合使用能产生较好的协同效应,使两者的许多性能均有所改善。如界面张力和胶束增溶浓度降低,浊点升高使用温度范围增宽。其乳化,分散,增溶作用也都会得到相应的增强。

     在水基金属清洗剂中,表面活性剂的清洗力和防锈力往往是互相矛盾互相?#31181;?#30340;。清洗的目的是使油污脱离金属表面,并防止在沉积于金属表面上。而防锈的机理主要是增强吸附作用,在金属表面形成密集的吸附膜,以隔绝一切腐蚀介质。尽管如此,仍有脂肪酸烷基醇酰胺和聚氧乙烯脂肪胺同时兼有去污和防锈两个作用,可用于防锈型金属清洗剂。

2、助剂

     在金属清洗剂中起助洗作用的各类助剂约占30-80%,主要包括螯合剂,消泡剂,增溶剂,稳定剂等添加剂及其他无机盐组分。

     螯合剂可分为有机鏊合剂和无机鏊合剂两大类。无机鏊合剂常用磷酸盐,例如三聚磷酸钠,焦磷酸钠,六偏磷酸钠,正磷酸钠,磷酸二氢钠,磷酸氢二钠。其中以三聚磷酸钠应用最为普遍。其对多价金属离子具有较强的鏊合能力,能使水软化,防止阴离子表面活性剂与水溶液中的钙,镁等多价金属离子生成不溶物而沉积于金属表面。对溶液中的微细的无机粒子或脂肪微粒具有悬浮,分散,乳化和增溶作用,烦?#23637;?#25191;污垢再沉积。此外还可以调节溶液的PH值,有利于表面活性剂发挥作用。有机鏊合剂常用的有酒石酸钠,柠檬酸钠,氨酸乙三钠,乙二胺四乙酸钠,水解聚马来酸酐等。

      缓蚀剂对清洗油污和积垢以后对金属表面具有缓蚀防锈作用。例如,钢铁件清洗中可添加亚硝酸钠,磺酸钠,有机胺类(单乙醇胺,二乙醇胺,三乙醇胺),苯甲酸钠,油酸三乙醇胺,烷基醇酰胺等作为缓蚀剂;铜件可添加苯并三氮唑?#25226;?#29983;物。?#33391;?#21487;采用硅酸钠,硅酸钾?#36824;?#37240;盐是?#34892;?#27700;溶液中钢铁件廉价的缓蚀剂,其模数在2-4为好。

除了上述鏊合剂和缓蚀剂以外,在金属清洗剂中还应该加入消泡剂,增熔剂和其他无机盐助剂。为了改变商品的外观和质量,可在产品中加入少量的香精,增白剂,荧光剂,房霉剂和色素等。

3、配方技术

    根据金属加工作业对金属件清洗的工艺要求,金属清洗剂的配制应基本满足以下条件:

1、有良好的润湿能力和较高的去污性能,对工业污垢有良好的乳化,增溶能力。

2、对金属材料无腐蚀性,清洗后的金属工件表面仍保持原有的金属光泽

3、对金属材料有一定程度的防锈能力,金属工件在清洗后,短时间内,无须任何防锈处理。

4、应有较好的工艺,如?#31995;?#30340;使用温度,操作简便,对人体无害,三?#27927;?#29702;方便,污染小。

4、产品标准化

    符合ZBY43002-1986水基金属净洗剂国家标准。

 
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