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金属脱脂剂技术开发

发布日期:2022-02-25

  背景
 
  金属脱脂除油是机械涂装行业前处理工艺中最关键的工序之一。金属表面脱脂的程度将直接影响磷化序和涂装质量。它利用高效液体脱脂剂对油脂和污物的皂化、润湿、乳化、渗透、卷离、分散和增溶等作用把工件表面的各种油脂、灰尘泥沙、金属粉末手汗及其工件在加工过程中所粘附的油性脏物高效的去除脱离彻底。
 
  随着环保要求的提高,目前比较流行研究应用生物可降解表面活性剂,对于活性剂,清洗剂要求无磷、无硅和低COD/BOD排放。虽然此方面的研究工作已开展30多年,但是目前还没有一种无磷助剂能够同时保证去污能力、对人体和环境无危害和潜在危害、成本较低这3项要求。现在已研究出无磷脱脂剂,但成本高,应用还有一定的阻力。
 
  金属脱模剂
 
  脱脂宗旨
 
  脱脂剂按照性状可分为溶剂型和水基两种,其中水基脱脂剂可分为酸性,中性,碱性脱脂剂。脱脂在涂装前处理乃至整个涂装工艺中占有极其重要的地位,其作用表现在:
 
  1)影响磷化质量
 
  磷化过程完全取决于磷化槽液与工件表面的良好接触,而要确保做到这一点,就必须在磷化之前或磷化过程中把工件表面的各种油脂、脏物、锈、氧化皮等异物彻底去除。如果工件表面的异物末被彻底去除干净,这些异物就会对磷化起到一种机械屏障作用,延缓成膜速度,影响磷化晶体与工件表面的结合,甚至完全阻碍磷化槽液与工件表面接触,导致不能形成磷化膜。
 
  2)影响涂膜质量
 
  如果脱脂不彻底,虽然磷化膜形成了,但磷化膜不均匀。有些脏物虽然被磷化膜覆盖,但磷化膜与工件表面的结合力差,易导致涂膜起泡、脱落。
 
  脱脂工艺
 
  油污的性质和组成
 
  在选择脱脂方法和脱脂剂时,首先要了解金属表面所带的油污的性质和组成,只有这样,才能进行正确的选择,达到满意去油效果。
 
  1)油污的组成
 
  A、矿物油、凡士林,他们是防锈油、防锈脂、润滑油、润滑脂及乳化液的主要成分。
 
  B、皂类动植物油脂、脂肪酸等,他们是拉延油的主要成分。
 
  C、防锈添加剂,他们是防锈油和防锈脂的主要成分。
 
  2)油污的性质
 
  化学性质根据油污能否与脱脂剂发生化学反应而分为可皂化油污和不可皂化油污。植物油脂和动物油脂是可皂化的,他们可以依靠皂化、乳化和溶解的作用脱除。矿物油和凡士林是不可皂化的,他们只能依靠乳化或溶解的作用来脱除。
 
  物理性质根据油污黏度或滴落点的不同,其形态有液体和半固体。黏度越大或滴落点越高.清洗越困难。根据油污对基体金属的吸附作用。可分为极性油污和非极性油污。极性油污,如含有脂肪酸和极性添加剂的油污,有强烈的吸附在基体金属上的倾向,清洗较困难,要靠化学作用或较强的机械作用力来脱除。
 
  此外,某些油污.如含有不饱和脂肪酸的拉延油,长期存放后,氧化聚集形成薄膜,含有固体粉料的拉延油。细微的粉料吸附在基体金属表面上,还有当油污和金属腐蚀物等混合在一起,都会极大的增加清洗的难度。
 
  脱脂方法
 
  脱脂是依靠脱脂剂对污物的溶解作用,皂化作用,依靠表面活性剂对污物的润湿、渗透、分散等物理作用等等。使污物成为可溶解的或可分散的。但还必须使污物离开金属表面,而让新的清洗剂占据表面,这样金属表面才能达到清洁。因固体表面有相对稳定的液膜,溶解后的污物自动离开金属表面以及表面上清洗剂的更新等都不是很容易的。这就要求加以搅拌、擦拭等方式,以完成清洗过程或提高清洗效果等。
 
  清洗的方式:
 
  1)机械搅拌。在液体中加以机械搅拌,使固体表面之液膜减薄。搅拌越强,液膜越薄,但其作用有一定限度。
 
  2)擦洗。
 
  3)加温清洗:增加热运动。
 
  4)喷洗:用高压喷洗。
 
  5)蒸气清洗:用溶剂蒸气清洗。溶剂在金属表面上冷凝成液体,液体流淌时带下污物。
 
  6)超声波辅助清洗:利用超声波振荡作用,使固体表面被冲击震动,促使污物离开金属表面。
 
  7)电解清洗:利用金属表面电化学反应生成气体。气体自表面逸出时,使污物析出,自表面剥离。
 
  2
 
  参考配方(仅供参考)
 
  01一种用于眼镜框电镀前处理水基金属脱脂剂的研制硅酸钠16.0%,乙二醇单甲醚4.0%,6501 18.0%,OP-10 6.0%, 十二烷基本磺酸钠12.0%,苯甲酸钠 5.0%,消泡剂0.5%水 39.0%。生产工艺过程:将复合表面活性剂OP-10,6501,十二烷基苯磺酸钠按配方进行混合,在常温下充分搅拌并同时加热到65度,冷却后得到溶液I, 待用;将硅酸钠和苯甲酸钠按配方加入水中,在常温下充分搅拌后得澄清溶液II待用;将溶液II加入溶液I中"充分搅拌并同时加热至80度, 冷却至室温,添加乙二醇单甲醚搅拌均匀。
 
  02高效水基清洗剂的研制
 
  高效水基清洗剂的研制,由表面活性剂、异丙醇、软水剂、缓蚀剂等配制而成。当表面活性剂复配比例为m(Fansmax AEO7-13):m(C16-ADPEDS):m(CAB-30)=2:2:1,用量为5% ,异丙醇用量为9%,软水剂复配比例为m(TA-P):m(TEA)=1:9,用量为4%,缓蚀剂F-8用量为0.04%时,清洗剂在20~30℃常温条件下,清洗试样脱脂5~6min,即可完全脱脂。
 
  03除油污高效脱脂剂
 
  介绍了一种能在常温(10-60℃)下迅速除去金属表面油污的高效脱脂剂。该脱脂剂采用独特的表面活性剂复配技术,除油脱脂彻底,脱脂速度快,脱脂能力强。表面活性剂(复配)5-15% ,EDTA0-5%,五水四硼酸钠(Na2 B4 07.5H20)0~5%,TKPP 3~10%,九水偏硅酸钠0~6,缓蚀剂适量,消泡剂适量,水余量04钢铁常温(喷淋)脱脂粉纯碱16%,偏硅酸钠35%,磷酸三钠15%,元明粉13%,三聚磷酸钠8%,EDTA-4Na 1%,葡萄糖酸钠1%,片碱5%05常温高效无磷脱脂剂以阴/非离子表面活性剂复配为主的无磷脱脂剂的清洗性能:木质素磺酸钠2g/L,XL70 1 g/L,九水偏硅酸钠4 g/L,碳酸钠2 g/L,柠檬酸钠l g/L,氢氧化钠15g/L,LW20 lg/L,纯水余量。该配方不含磷,脱脂温度低,在常温下脱脂率高达99%

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