用於金屬表面脫脂的水溶性組合物的製作方法
2023-10-11 22:16:39 3
專利名稱：用於金屬表面脫脂的水溶性組合物的製作方法
技術領域：
本發明屬於用於金屬(08Al冷軋鋼板、鋁合金板、鍍鋅板)表面脫脂的水溶性組合物。
背景技術：
隨著汽車工業的發展，對汽車提出了車體輕量化及高耐蝕性要求，鋁合金板和鍍鋅鋼板用於汽車的比率逐漸升高，以鋁代鋼以減輕車體質量的趨向越來越強烈，這樣，鋁合金件和鍍鋅鋼板件油漆塗裝前的表面處理也成為汽車塗裝不可缺少的一個內容。上述板材件一般塗裝工藝是脫脂→水洗→表調→磷化→水洗→烘乾→水性電泳底漆→水洗→烘乾→或噴塗溶劑型面漆→烘乾。脫脂是漆前表面處理的第一道工序，脫脂效果的好和差，直接影響到上述板材件磷化及油漆塗層的質量。由於鋁合金件、鍍鋅鋼板件不象冷軋鋼板件能耐強鹼液的侵蝕，因此不能採用強鹼性的清洗劑進行清洗，一般採用表面活性劑鹼性脫脂，或弱鹼性、中強鹼性的清洗劑清洗，此外，與冷軋鋼板表面的清洗比較，沒有更多的特殊要求。
發明內容
本發明為了提供一種適用於鋁合金件、鍍鋅件、冷軋鋼板件金屬表面脫脂的水溶性組合物，該組合物為濃縮脫脂劑，含有下列組分和水(重量百分比)30％～70％的鹼性磷酸鹽，5％～20％的鹼性硼酸鹽；4％至約15％的鹼性矽酸鹽；2％至約5％的鹼性氫氧化物；8％～20％的非離子型表面活性劑，其親水-親油-平衡值HLB範圍分別為約3～5和約13～15；5％～10％的水混溶性有機溶劑，在液相中完全能與水混溶的有機化合物及其混合物。
本發明脫脂劑配製的方法，按如下工序進行水→非離子型表面活性劑→加入已水溶解了的鹼性矽酸鹽、鹼性碳酸鹽、鹼性磷酸鹽、鹼性硼酸鹽、鹼性氫氧化物→水混溶性有機溶劑，進行充分的攪拌。
採用本發明提供的水溶性組合物能清除上述板材衝壓或拉延成汽車部件表面留下的拉延油、機械油、防鏽油等有機油汙，達到滿意的清洗效果。本發明的脫脂組合物按工藝要求清除上述板材件的表面油汙，不僅對上述鋁合金件、鍍鋅鋼板件的溶解量(鹼蝕量)小，而且對上述板材件具有優良的清洗性能，本發明的鹼性水溶性組合物與後道工序的表面調整、磷化處理有良好的配套性能。
具體實施例方式本發明的適用於鋁合金件、鍍鋅鋼板件、冷軋鋼板件等金屬表面脫脂的水溶性組合物，該組合物為濃縮脫脂劑，可配製成漿狀或液體，含有下列組分和水(重量百分比)約30％～70％的鹼性磷酸鹽，可選自磷酸三鈉、焦磷酸鈉(或鉀)、次亞磷酸鈉及其混合物；約5％～20％的鹼性硼酸鹽，選自四硼酸鈉；約4％至約15％的鹼性矽酸鹽，選自矽酸鈉；約2％～5％的鹼性氫氧化物，選自氫氧化鈉；約8％～20％的非離子型表面活性劑，其親水-親油-平衡值HLB範圍分別為約3～5和約13～15，選自HLB值範圍為約13-15的聚氧乙烯辛基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、十二烷基二乙醇醯胺，選自HLB值範圍為約3-5聚醚非離子型表面活性劑；約5％～10％的水混溶性有機溶劑，在液相中完全能與水混溶的有機化合物及其混合物，水混溶性有機溶劑主要選自乙二醇、異丙醇、丙三醇、乙二醇丁醚或其混合物和水。為使用方便，可在上述組分中添加0.05％～0.4％羧甲基纖維素鈉配製成漿狀，羧甲基纖維素鈉起到粘合、穩定脫脂劑的作用。
該組合物至少在室溫環境下放置72小時儲存是穩定的，基本上沒有相的分層。即使有少量的液相分層，也不影響其清洗性能。
上述溶液中可以添加15-50％的鹼性碳酸鹽，可以是碳酸鈉或碳酸鉀。同時，在上述組合物中還可以鹼性助洗劑或者酸性助洗劑0.01％～0.05％的酒石酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸、檸檬酸、乳酸或其混合物，其中酸性助洗劑酒石酸、檸檬酸、乳酸或其混合物也起到了溶液PH值調節劑的作用。
該脫脂劑的配製方法按如下工序進行水→非離子型表面活性劑→加入已水溶解了的鹼性矽酸鹽、鹼性碳酸鹽、鹼性磷酸鹽、鹼性硼酸鹽、鹼性氫氧化物→水混溶性有機溶劑，進行充分的攪拌。
以上的所有說明適用於在金屬脫脂中實際採用的各種組合物。它可以用水稀釋而成為工作溶液，對於工作溶液而言，除水之外所有的濃縮物優選的濃度為每一種成分或組分的10至25倍。
該脫脂劑配製成鹼性清洗劑水溶液，其PH值範圍為9至約13，游離鹼度值的範圍為3至約10，其中游離鹼度的測定方法是用移液管移取脫脂劑樣品配製的溶液10ml放於三角瓶中加2-3滴指示劑酚酞，用滴定液0.1NH2SO4滴定至粉色消失為終點，所耗用滴定液的毫米數即為游離鹼度的點數，準確到小數點後一位。使用時可採用噴射清洗方法，浸漬清洗方法，噴和浸結合的清洗方法。本發明的清洗劑溶液和方法對於任何需要脫脂的普通結構的冷軋鋼板件和熱軋鋼板件也都是適用的，該清洗劑溶液對鋁合金件、鍍鋅鋼板件表面的脫脂也有明顯的效果，並減少其過腐蝕。
採用上述組合物配製的鹼性清洗劑水溶液，清洗包括08Al冷軋鋼板件、鋁合金件、鍍鋅鋼板件表面的油汙，與金屬表面接觸時間的範圍為約1至約10min，溫度保持在40℃至約60℃的範圍內。脫脂後，可以按工藝過程對工件作進一步的表面處理如磷化處理、電泳底漆、噴塗面漆等。
本發明的濃縮物、工作組合物和方法的非限定的實施例從下列五個濃縮組合物(g成分//kg濃縮物)中使用的各成分和各成分的量以及包含約7％(按重量)的濃縮組合物在去離子水中的溶液的相應工作組合物的PH值在實施例中一一給出。
實施例一HLB值約為15的聚氧乙烯辛基酚醚 24.2HLB值約為15的聚氧乙烯脂肪醇醚 2.7HLB值約為15的十二烷基二乙醇醯胺 2.7磷酸鈉114.3次亞磷酸鈉28.6矽酸鈉14.3碳酸鈉57.1
檸檬酸納 2.7羧甲基纖維素鈉 8.6乙二醇 57.1丙三醇 28.6去離子水 餘量工作液的PH值為12.73工作液的游離鹼度為6.4
工作液的游離鹼度為6.8。
權利要求
1.一種用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，其特徵在於所述組合物為濃縮脫脂劑，含有下列組分和水(重量百分比)30％～70％的鹼性磷酸鹽，5％～20％的鹼性硼酸鹽；4％～15％的鹼性矽酸鹽；2％～5％的鹼性氫氧化物；8％20％的非離子型表面活性劑，其親水-親油-平衡值HLB範圍分別為約3～5和約13～15；5％～10％的水混溶性有機溶劑，在液相中完全能與水混溶的有機化合物及其混合物。
2.如權利要求1所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，其特徵在於所述組合物還含重量比為0.05％～0.4％的羧甲基纖維素鈉。
3.如權利要求1或2所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，其特徵在於所述組合物還含重量比為15-50％的鹼性碳酸鹽，包括碳酸鈉、碳酸鉀。
4.如權利要求1所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，其特徵在於所述硼酸鹽優選四硼酸鈉。
5.如權利要求1所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，其特徵在於所述鹼性矽酸鹽為矽酸鈉、矽酸鉀。
6.如權利要求1所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，其特徵在於所述有機溶劑包括乙二醇、異丙醇、丙三醇、乙二醇丁醚或其混合物和水。
7.如權利要求1所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，其特徵在於所述鹼性磷酸鹽包括磷酸三鈉或磷酸三鉀、焦磷酸鈉或焦磷酸鉀、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、次亞磷酸鈉或其混合物。
8.如權利要求1或2所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，其特徵在於所述組合物含重量比約0.01％～0.05％的酒石酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸、檸檬酸、乳酸或其混合物。
9.如權利要求1所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物的的配製方法按如下工序進行水→非離子型表面活性劑→加入已水溶解了的鹼性矽酸鹽、鹼性碳酸鹽、鹼性磷酸鹽、鹼性硼酸鹽、鹼性氫氧化物→水混溶性有機溶劑，進行充分的攪拌。
10.如權利要求1所述的用於金屬表面脫脂的水溶性組合物的使用方法，採用配製好的所述組合物用水稀釋成鹼性清洗劑水溶液，與金屬表面接觸，接觸時間的範圍為1至約10min，溫度保持在40℃至約60℃的範圍內。
全文摘要
本發明機械化工領域，涉及一種用於金屬表面脫脂的水溶性組合物，該組合物為濃縮脫脂劑，含有下列組分和水(重量百分比)30％～70％的鹼性磷酸鹽，5％～20％的鹼性硼酸鹽；4％至約15％的鹼性矽酸鹽；2％至約5％的鹼性氫氧化物；8％～20％的非離子型表面活性劑，其親水—親油—平衡值HLB範圍分別為約3～5和約13～15；5％～10％的水混溶性有機溶劑，在液相中完全能與水混溶的有機化合物及其混合物。使用該鹼性水溶性組合物清除金屬表面油汙，不僅鹼蝕量小，而且具有優良的清洗性能，並與後道工序的表面調整、磷化處理有良好的配套性能。
文檔編號C23G5/00GK1478923SQ03128250
公開日2004年3月3日 申請日期2003年6月28日 優先權日2003年6月28日
發明者楊超英 申請人:東風汽車公司