金属清洗剂研制方法

金属清洗剂研制方法

开发研制金属清洗剂，无论是在研究部门的实验室还是在企业的实验室，一般按照以下步骤进行工作。

1；确定清洗对象，要求，剂型。

2；查找有关资料，专利，必要时做市场调查。

3；了解清洗工艺，建立实验室性能评价方法。

4；基本组成的确定，必要时对样品进行剖析作为参考。

5；配方的筛选试验，建立基础配方。

6；现场应用试验，对基础配方进行验证，寻找问题和不足。

7；配方改进，定型，注意性能/价格比。

8；性能指标测定，使用条件试验，确定使用中注意的问题。

9；现场应用放大试验。

10；起草企业标准。

11；推广应用，产品试销，做好技术服务。

12；新产品鉴定，可达销售。

一：水剂型金属清洗剂

在金属加工过程中，需要对金属进行清洗清洗对象有两类，一是除锈，二是除油。清洗金属表面油污的清洗剂可分为三大类：第一类是溶剂型清洗剂，主要成分为汽油，煤油或卤代烃等有机溶剂；第二类是水基清洗剂，主要成分为表面活性剂，助剂等；第三类为复合型清洗剂，主要成分为表面活性剂，有机溶剂，助剂等复配而成。目前的金属清洗剂一般是指水基金属清洗剂。

1；金属清洗剂要满足的要求

1，有良好的润湿，增溶，和乳化等表面活性，有较强的去油能力，清洗后的工件表面没有可见油膜或油斑。

2，对金属材料无腐蚀，清洗后工件表面仍然保持金属原有的金属光泽。

3，对金属材料有一定程度的防锈能力，金属或工件经过清洗后，在加工过程的供需之间转递时，不会出现锈斑。无须任何防锈处理。

4，有较好的工艺性能，如操作简便，使用温度较低，易水洗干净，不污染环境或三废处理方便。

2；金属清洗剂配方中组分的考虑

1，表面活性剂

因清洗对象主要是污垢，选用的表面活性剂要含有与油污分子结构相似的憎水基团，油污的主要成分一般为矿物油和动植物油，所以用于金属清洗剂的表面活性剂一般为脂肪族衍生物或带有脂肪烃的芳香族衍生物，其HLB值一般就选在8-16之间。配制金属清洗剂的原料很多，一般就选用对油污有较强润湿，增溶，和乳化能力的表面活性剂。从资源和成本等因素综合考虑，如选用油酸三乙醇胺，烷基磷酸酯，酚醚或醇醚磷酸酯，脂肪醇聚氧乙烯醚等。当然同大多数洗涤剂一样，配方中使用单一的表面活性剂其效果不及多种表面活性剂复配在一起好。故金属洗涤剂中都含有两种以上的表面活性剂。

2，碱和碱性盐

碱和碱性盐也是一种清洗剂，广泛用于金属的清洗，也作为助剂配入表面活性剂中使用。它们对洗除动植物油脂，脂肪酸类污垢和亲水性污垢效果明显，甚至可和油脂，脂肪酸类污垢反应生成具有表面活性的肥皂。单独使用碱时去除去垢的能力是有限的，加入表面活性剂以后，就能提高清洗能力。碱和碱性盐对某些金属有腐蚀作用，因而洗涤要求质量较高的金属件时，就不能选用碱性清洗剂。常用的碱和碱性盐有：苛性钠，碳酸钠，碳酸氢钠，正硅酸钠，偏硅酸钠，正磷酸钠，焦磷酸钠，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠等。

3，防锈缓蚀剂

金属清洗剂中应含有一定量的防锈缓蚀剂，以达到清洗时对金属表面无腐蚀，无损伤，清洗后使金属表面洁净光亮并有一定的缓蚀防锈的要求。水基金属清洗剂中添加的主要是控制腐蚀速度的缓蚀剂，有无机和有机两种。防锈剂则是为了防止由于大气腐蚀而引起生锈所使用的油性添加剂，用于水基金属清洗剂时，可通过表面活性剂将其分散在水溶液中。使用的无机缓蚀剂有：亚硝酸钠，亚硝酸钠+无水碳酸钠，磷酸三钠，磷酸氢二钠，三聚磷酸钠，

硅酸钠，重铬酸钾，碳酸铵等。有机缓蚀剂有：苯甲酸钠，苯甲酸铵，三乙醇胺，乙醇胺，苯乙醇胺，乌洛托品，尿素，苯并三氮唑等。缓蚀剂也是复配使用效果好，如亚硝酸钠+三乙醇胺，硅酸钠+三聚磷酸钠，都有良好的防锈效果。对不同的清洗对象，最好经过试验来确定。

4，消泡剂

金属清洗剂使用时，一般要求在低泡或无泡状态下进行清洗的。泡沫太多，将使机械化清洗或连续化清洗无法进行，尤其是高压喷雾清洗要求使用无泡货低泡清洗剂。故金属清洗剂需要加入一定量的消泡剂。常用而又具有代表性的消泡剂有：聚醚2010，聚醚L61，磷酸三丁酯，有机硅，油酸，油酸钠等。有些消泡剂对金属清洗剂的去油污能力有协同作用，有些则有负作用，所以筛选消泡剂品种时，应与确定选用的其他组分合并后进行去油污试验，然后确定配方。

3；建立清洗效果的测定方法

研制金属清洗剂的重要工作，就是根据自己的条件先要建立对清洗剂的组分以及一些配方性能的评价方法。可参考行业标准ZBY43003-1986《通用水基金属净洗剂试验方法》。

1，金属试片的制备试片有钢，铸铁，黄铜，铝，不锈钢等多种，规格和尺寸都有规定。以45号钢片为例，尺寸为50mm*50mm*(3-5)mm。将240号砂布铺在平板上，将试片打磨光亮，打磨方向平行于试片的长边。打磨后的试片先用脱脂棉擦净，吊挂在S 形钩上，浸入无水乙醇中，再用镊子夹脱脂棉擦洗。然后把试片移至丙酮中漂洗，用热风吹干，存放于干燥器内备用。

2，试液的配制对于腐蚀性，防锈性，漂洗性和PH值试验所用的试液用蒸馏水或去离子水按3%配制。对于净洗力，泡沫等试验所用的试液用250mg/kg硬水，也按3%配制。

3，净洗力的测定净洗力的测定用摆洗机进行，规定摆洗机的摆动频率为（40+-2）次/分钟。摆动距离为（50+-2）mm。

人造油污的配制。人造油污的配方：石油磺酸钡8%，羊毛脂镁皂3.5%，羊毛脂：2%，工业凡士林：30%，20号机油：34.5%，30号机油：12%，钙基脂：2%，三氧化二铝：8%；

制备方法：按配方规定，将工业凡士林，20号机油，30号机油，混合物加热到20度左右溶解均匀，倒入羊毛脂镁皂，石油磺酸钡，钙基脂，和羊毛脂。搅拌溶解。控制温度不能超过130度，待全部溶解后，停止加热，加入氧化铝粉末搅拌均匀冷却至室温既可。

人造油污的涂覆将准备好的钢试片，用挂钩挂好，置于40度左右的烘箱干燥30分钟后，准确到0.2mg 。将称量后的试片平放在干净的滤纸上，用小刮刀摄入人造油污，均匀地涂覆在试片一面上的规定部位，并将试片两侧和底边多余的油污用滤纸擦去。油污涂覆控制在0.08-0.19g之间。然后将涂好的试片用挂钩挂好，放入40度烘箱干燥30分钟后取出，用滤纸擦去底边的油污，冷却称量。

试验程序在500ml烧杯中，倒入400ml净洗剂溶液，然后将烧杯放置于摆洗机的水浴孔中，使净洗剂溶液温度保持在60度上下。将涂好的试片夹持在摆洗机的摆架上，使试片表面垂直于摆动方向。在净洗剂溶液中浸泡3分钟，然后开动摆洗机摆洗3分钟。摆