[发明专利]水基金属清洗剂

说明书

技术领域

本发明涉及金属磷化、涂装、电镀和热浸镀等工艺的前处理技术领域，提供一种高效节能环保的水基金属清洗剂，尤其属于碳钢前处理表面清洗技术领域。

背景技术

由于金属表面前处理的质量直接影响涂装或涂镀材料与金属基体材料的结合力和其涂层的完整性，所以，我们对金属表面前处理工艺技术要求十分严格。经过涂装或涂镀前处理的金属表面应达到下述要求：1)表面无油污；2)无多余残留异物；3)无锈迹和氧化皮膜；4)表面达到一定的粗糙程度；5)表面干燥、无水分，无灰尘；6)显露金属基体并呈现活化状态。

目前，国内外金属前处理技术通常采用碱性除油，其中包括化学碱洗除油和电解碱洗除油，而后用弱酸溶液对碱性残液进行中和处理，之后对金属结构件进行清水漂洗，最后把金属结构件放入酸洗池中进行酸洗除锈。而在酸洗过程中，由于酸洗液的强挥发性，即使生产环境开窗通风，并使用强排风装置，也是效果甚微，其挥发出的大量酸雾，严重影响了车间其它设备的使用寿命，使设备维护的费用不断增加，同时又对操作工人的健康构成了严重的威胁。

随着金属前处理技术的不断发展，最近几年也先后出现了能够除油除锈同步完成的水基金属表面清洗剂，如CN101440495A、CN101492823A、CN101165210A、CN1055961A等都公开了一种酸性的水基金属清洗剂，能够在同一溶液中除油、除锈同步进行，但是由于配方和各成分含量比重的缺陷，导致金属表面处理时消耗大量的清洗剂，而最终的清洗效果不够理想，其处理速度也相对过慢。

发明内容

为了克服现有技术中水基金属清洗剂存在的各种缺点，本发明提供了一种高效环保的水基金属清洗剂，其能够在无需加热的常温状态下，实现在同一酸性溶液中，金属表面除油、除锈的同步进行，且节省原料、处理速度快、清洗效果良好。

本发明提供的水基金属清洗剂配方为：工业盐酸190-220g/L、磷酸1.7-8.5g/L、草酸1-5g/L或酒石酸1-5g/L、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 1-2.2g/L或十二烷基硫酸钠SDS 1.5-2g/L、平平加0-150.6-1.6g/L、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-92-2.3g/L。优选地，本发明提供的水基金属清洗剂优选配方为：工业盐酸190-220g/L、磷酸1.7-8.5g/L、草酸1-5g/L、十二烷基硫酸钠SDS 1.5-2g/L、平平加0-150.6-1.6g/L、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-92-2.3g/L。

优选地，本发明提供的水基金属清洗剂优选配方为：工业盐酸208.8g/L、磷酸5.1g/L、草酸3g/L或酒石酸3g/L、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 2g/L或十二烷基硫酸钠SDS 1.8g/L、平平加0-151.5g/L、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-92.2g/L。

按上述配方配出的水基金属清洗剂，其中加入适量磷酸，并控制其磷酸浓度在1.7-8.5g/L，可以有效的防止水基金属清洗剂清洗处理后金属表面暗淡，发黑挂灰的现象，提高了金属表面的光泽度。

当本发明提供的酸性水基金属清洗剂与金属表面的锈迹、氧化膜发生反应时，会在清洗剂中生成Fe²⁺和Fe³⁺，随着反应的进行，清洗剂中的Fe²⁺和Fe³⁺不断增多，严重影响了酸性清洗剂的除锈速度。由于本发明提供的水基金属清洗剂中包含适量的有机酸，使其浓度控制在1-5g/L，有机酸与清洗剂中的Fe²⁺和Fe³⁺生成一种有机酸铁阴离子络合物，此络合物易溶于水，有效的控制了水基金属清洗剂中Fe²⁺和Fe³⁺的浓度，加快了酸洗除锈速度，延长了本发明水基金属清洗剂的使用寿命。

优选地，有机酸为草酸或酒石酸，浓度控制在1-5g/L。

工业盐酸、磷酸、草酸或酒石酸配制成本发明水基金属清洗剂的基础溶液。

按上述配方，在酸性基础溶液中加入非离子表面活性剂平平加0-15，使之浓度控制在0.6-1.6g/L，加入非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9，使之浓度控制在2-2.3g/L，加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 1-2.2g/L或者十二烷基硫酸钠SDS1.5-2g/L，其中AES和SDS两种阴离子表面活性剂择其一添加。优选地，选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠SDS进行添加，使其浓度控制在1.5-2g/L。