一種鎂鋁合金水基清洗劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鎂鋁合金水基清洗劑及其制備方法，該清洗劑包括硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚、二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油、烷基醇酰胺、偏硅酸鈉、苯并三氮唑、烯丙基磺酸鈉、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酸二甲胺基乙酯、消泡劑和去離子水。制備方法為先將硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚和雙丙酮丙烯酰胺加入至去離子水中，升溫、攪拌，再在混合物Ⅰ中加入二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油和烷基醇酰胺，邊加邊攪拌，然后在混合物Ⅱ中加入偏硅酸鈉、苯并三氮唑和烯丙基磺酸鈉，邊加邊攪拌，最后在混合物Ⅲ中加入剩余組分，升溫、攪拌、放冷后，即得。該清洗劑在常溫條件下有很高的清洗率，可以很好的替代有機(jī)溶劑型清洗劑，對金屬無腐蝕。
【專利說明】一種鎂鋁合金水基清洗劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬制品表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鎂鋁合金水基清洗劑及其 制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬清洗是機(jī)械加工生產(chǎn)過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)，金屬零部件在運(yùn)輸、加工 制造及維修保養(yǎng)等過程中都會在金屬表面留下各種殘留物。因此，金屬零部件在進(jìn)行下一 步的使用前清洗是必不可少的。而且，清洗質(zhì)量的高低也直接影響著金屬零部件及使用其 裝配而成的機(jī)器的使用壽命，特別是對于一些精密儀器產(chǎn)品有更高的要求，如電子產(chǎn)品、醫(yī) 療產(chǎn)品及航空產(chǎn)品等。合理的清洗工藝配上合適的清洗劑可以快捷有效地清除附著在金屬 零件表面的污垢和雜質(zhì)，從而減少金屬的腐蝕，延長其使用壽命。
[0003] 金屬清洗劑根據(jù)其溶劑的不同可分為溶劑型清洗劑、半水基型清洗劑和水基型清 洗劑。過去廣泛使用的金屬清洗劑為各種溶劑、堿性或酸性的水基清洗劑，目前國內(nèi)外頒布 了許多的法規(guī)，限制了大部分的溶劑的使用，所以今后金屬清洗劑的發(fā)展方向應(yīng)該為水基 清洗劑。水基清洗劑具有以水代油、成本低、節(jié)省能源、對人體無害、對環(huán)境無污染、等優(yōu)點(diǎn)， 目前在國內(nèi)外得到了迅速發(fā)展?，F(xiàn)如今使用最多也發(fā)展最快的是以表面活性劑為主，添加 一些化工助劑的水基金屬清洗劑。
[0004] 石油類溶劑作為金屬清洗劑將逐步淘汰，高效、環(huán)保的鹵代烴溶劑今后將成為溶 劑型金屬清洗劑的首選。水基清洗劑方面，正向常溫型和專用型方向發(fā)展，如適合超聲波清 洗、噴丸清洗和高壓水流清洗的專用清洗劑正逐步受到重視。同時，日益突出的環(huán)境污染問 題，使水基清洗劑也將朝著環(huán)保的方向發(fā)展，一些對環(huán)境及人體有害的試劑，例如：溶劑型 清洗劑和水基含磷清洗劑將逐步淘汰，慢慢退出生產(chǎn)線，新型無毒無磷、高效、防銹等具有 多功能的環(huán)保型水基清洗劑，以及具有生物降解能力和酶催化作用的綠色環(huán)保型清洗劑是 未來發(fā)展的方向。
[0005] 目前市場上銷售的水基金屬清洗劑大多適用于黑色金屬，適用于有色金屬尤其是 鎂、鋁及其合金的水基清洗劑只占有很少一部分市場，而且市場上銷售的鎂、鋁及其合金清 洗劑種類繁多，性能參差不齊。隨著鎂、鋁及其合金在汽車制造業(yè)，電子行業(yè)，醫(yī)療器械行 業(yè)，航空領(lǐng)域，光學(xué)領(lǐng)域等的廣泛應(yīng)用，其清洗劑的需求也將越來越巨大。
[0006] 鎂、鋁及其合金（特別是用其制成的零部件和精密儀器）的清洗比其他金屬的的 清洗復(fù)雜和困難的多，這是因為鎂、鋁及其合金吸附性較強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)活潑。普通清洗劑使 用后殘留較多，難以滿足洗凈對洗凈率的要求。雖然目前市場上存在許多鎂合金和鋁合金 的水基清洗劑，但是其多數(shù)都是高溫清洗，在常溫的情況下的清洗效果不是很好。而市場上 的一些常溫下的水基清洗劑其清洗率往往達(dá)不到高效，因此，一種高效、環(huán)保、常溫狀態(tài)下 使用的鎂、鋁及其合金水基清洗劑的研究非常有必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種鎂鋁合金水基清洗劑及其制備方 法，該清洗劑具有極強(qiáng)的清洗性能、無殘留、不造成變色、不產(chǎn)生腐蝕斑點(diǎn)、低泡。
[0008] -種鎂鋁合金水基清洗劑，原料以重量份計包括：硬脂酸3?10份，卵磷脂2?9 份，聚丙烯酸鈉1?7份，丙二醇丁醚4?10份，二甲苯磺酸鈉3?12份，二甲基硅油2? 10份，烷基醇酰胺1?8份，偏硅酸鈉2?9份，苯并三氮唑1?7份，烯丙基磺酸鈉3? 10份，雙丙酮丙烯酰胺4?10份，丙烯酸二甲胺基乙酯3?12份，消泡劑2?9份，去離子 水15?32份。
[0009] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鎂鋁合金水基清洗劑，原料以重量份計包括：硬 脂酸5?9份，卵磷脂4?8份，聚丙烯酸鈉3?6份，丙二醇丁醚5?9份，二甲苯磺酸鈉 4?10份，二甲基硅油3?8份，烷基醇酰胺2?6份，偏硅酸鈉3?7份，苯并三氮唑2? 6份，烯丙基磺酸鈉4?9份，雙丙酮丙烯酰胺5?8份，丙烯酸二甲胺基乙酯5?10份，消 泡劑4?8份，去離子水18?27份。
[0010] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述消泡劑為辛醇、礦物油或磷酸三丁酯中的一種。
[0011] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述烷基醇酰胺為月桂酰單乙醇胺、油酰二乙醇胺、 椰子酰單乙醇胺或硬脂酰二乙醇胺中的一種。
[0012] 上述鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，包括以下步驟：
[0013] 步驟1，將硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚和雙丙酮丙烯酰胺加入至去離 子水中，升溫至70?90°C，攪拌均勻，放冷后，得到混合物I ;
[0014] 步驟2,在混合物I中加入二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油和烷基醇酰胺，邊加邊攪拌， 得到混合物II ;
[0015] 步驟3,在混合物II中加入偏硅酸鈉、苯并三氮唑和烯丙基磺酸鈉，邊加邊攪拌，得 到混合物III;
[0016] 步驟4,在混合物III中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡劑，升溫至50?70°C，攪拌 均勻，放冷后，得到清洗劑。
[0017] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟1中升溫過程采用程序升溫，每半小時升溫 KTC。
[0018] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟2中攪拌過程的溫度為70?90°C，攪拌時間為 40 ?50min〇
[0019] 作為上述發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3中攪拌過程的溫度為70?90°C，攪拌均勻后 保溫2?3h。
[0020] 鎂鋁合金表面的油污主要是動物油、植物油和礦物油，去除這些油污實(shí)質(zhì)上是通 過有機(jī)溶劑、表面活性劑等在其他組分的協(xié)同作用下，產(chǎn)生溶解、潤濕、滲透、乳化、增容、洗 滌等作用實(shí)現(xiàn)的。清洗劑不但能迅速溶解油污，而且能迅速地穿過油污到達(dá)金屬與油污的 界面，并在那里定向吸附，使油污松動、溶解、乳化、分散，由于分子熱運(yùn)動或機(jī)械運(yùn)動將油 污拉入液中，從而脫離合金表面，完成除油全過程。本發(fā)明中，通過加入二甲苯磺酸鈉和烷 基醇酰胺來避免合金在清洗過程中和清洗后的短期貯存中發(fā)生銹蝕；聚丙烯酸鈉和丙二醇 丁醚可以增加水基清洗劑在水中的溶解性和促進(jìn)合金表面污垢在水中的分解效果；消泡劑 和雙丙酮丙烯酰胺的加入可以防止清洗過程中產(chǎn)生過多的泡沫而影響清洗效果，延長清洗 時間；還加入丙烯酸二甲胺基乙酯，以防止污垢在合金表面發(fā)生再沉積。
[0021] 本發(fā)明的清洗劑在常溫條件下具有很高的清洗率，可以很好的替代有機(jī)溶劑型清 洗劑，對金屬無腐蝕，使用時配制容易，操作簡單，不燃燒，不爆炸，安全無毒。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 實(shí)施例1
[0023] -種鎂鋁合金水基清洗劑，原料以重量份計包括：硬脂酸3份，卵磷脂2份，聚丙烯 酸鈉1份，丙二醇丁醚4份，二甲苯磺酸鈉3份，二甲基硅油2份，烷基醇酰胺1份，偏硅酸 鈉2份，苯并三氮唑1份，烯丙基磺酸鈉3份，雙丙酮丙烯酰胺4份，丙烯酸二甲胺基乙酯3 份，消泡劑29份，去離子水15份。
[0024] 所述消泡劑為辛醇，烷基醇酰胺為月桂酰單乙醇胺。
[0025] 上述鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，包括以下步驟：
[0026] 步驟1，將硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚和雙丙酮丙烯酰胺加入至去離 子水中，程序升溫至70°C (每半小時升溫KTC )，攪拌均勻，放冷后，得到混合物I ;
[0027] 步驟2,在混合物I中加入二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油和烷基醇酰胺，邊加邊攪拌， 攪拌過程的溫度為70°C，攪拌時間為50min，得到混合物II ;
[0028] 步驟3,在混合物II中加入偏硅酸鈉、苯并三氮唑和烯丙基磺酸鈉，邊加邊攪拌，攪 拌過程的溫度為70°C，攪拌均勻后保溫3h，得到混合物III ;
[0029] 步驟4,在混合物III中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡劑，升溫至50°C，攪拌均 勻，放冷后，得到清洗劑。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 一種鎂鋁合金水基清洗劑，原料以重量份計包括：硬脂酸5份，卵磷脂4份，聚丙烯 酸鈉3份，丙二醇丁醚5份，二甲苯磺酸鈉4份，二甲基硅油3份，烷基醇酰胺2份，偏硅酸 鈉3份，苯并三氮唑2份，烯丙基磺酸鈉4份，雙丙酮丙烯酰胺5份，丙烯酸二甲胺基乙酯5 份，消泡劑4份，去離子水18份。
[0032] 所述消泡劑為礦物油，烷基醇酰胺為油酰二乙醇胺。
[0033] 上述鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，包括以下步驟：
[0034] 步驟1，將硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚和雙丙酮丙烯酰胺加入至去離 子水中，程序升溫至80°C (每半小時升溫KTC )，攪拌均勻，放冷后，得到混合物I ;
[0035] 步驟2,在混合物I中加入二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油和烷基醇酰胺，邊加邊攪拌， 攪拌過程的溫度為80°C，攪拌時間為45min，得到混合物II ;
[0036] 步驟3,在混合物II中加入偏硅酸鈉、苯并三氮唑和烯丙基磺酸鈉，邊加邊攪拌，攪 拌過程的溫度為80°C，攪拌均勻后保溫2. 5h，得到混合物III ;
[0037] 步驟4,在混合物III中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡劑，升溫至60°C，攪拌均 勻，放冷后，得到清洗劑。
[0038] 實(shí)施例3
[0039] -種鎂鋁合金水基清洗劑，原料以重量份計包括：硬脂酸7份，卵磷脂6份，聚丙烯 酸鈉5份，丙二醇丁醚8份，二甲苯磺酸鈉7份，二甲基硅油6份，烷基醇酰胺4份，偏硅酸 鈉5份，苯并三氮唑4份，烯丙基磺酸鈉8份，雙丙酮丙烯酰胺7份，丙烯酸二甲胺基乙酯9 份，消泡劑7份，去離子水25份。
[0040] 所述消泡劑為磷酸三丁酯，烷基醇酰胺為椰子酰單乙醇胺。
[0041] 上述鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，包括以下步驟：
[0042] 步驟1，將硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚和雙丙酮丙烯酰胺加入至去離 子水中，程序升溫至70°C (每半小時升溫KTC )，攪拌均勻，放冷后，得到混合物I ;
[0043] 步驟2,在混合物I中加入二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油和烷基醇酰胺，邊加邊攪拌， 攪拌過程的溫度為90°C，攪拌時間為40min，得到混合物II ;
[0044] 步驟3,在混合物II中加入偏硅酸鈉、苯并三氮唑和烯丙基磺酸鈉，邊加邊攪拌，攪 拌過程的溫度為70°C，攪拌均勻后保溫3h，得到混合物III ;
[0045] 步驟4,在混合物III中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡劑，升溫至70°C，攪拌均 勻，放冷后，得到清洗劑。
[0046] 實(shí)施例4
[0047] -種鎂鋁合金水基清洗劑，原料以重量份計包括：硬脂酸9份，卵磷脂8份，聚丙烯 酸鈉6份，丙二醇丁醚9份，二甲苯磺酸鈉10份，二甲基硅油8份，烷基醇酰胺6份，偏硅酸 鈉7份，苯并三氮唑6份，烯丙基磺酸鈉9份，雙丙酮丙烯酰胺8份，丙烯酸二甲胺基乙酯10 份，消泡劑8份，去離子水27份。
[0048] 所述消泡劑為礦物油，烷基醇酰胺為硬脂酰二乙醇胺。
[0049] 上述鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，包括以下步驟：
[0050] 步驟1，將硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚和雙丙酮丙烯酰胺加入至去離 子水中，程序升溫至90°C (每半小時升溫KTC )，攪拌均勻，放冷后，得到混合物I ;
[0051] 步驟2,在混合物I中加入二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油和烷基醇酰胺，邊加邊攪拌， 攪拌過程的溫度為70°C，攪拌時間為50min，得到混合物II ;
[0052] 步驟3,在混合物II中加入偏硅酸鈉、苯并三氮唑和烯丙基磺酸鈉，邊加邊攪拌，攪 拌過程的溫度為90°C，攪拌均勻后保溫2h，得到混合物III ;
[0053] 步驟4,在混合物III中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡劑，升溫至50°C，攪拌均 勻，放冷后，得到清洗劑。
[0054] 實(shí)施例5
[0055] -種鎂鋁合金水基清洗劑，原料以重量份計包括：硬脂酸10份，卵磷脂9份，聚丙 烯酸鈉7份，丙二醇丁醚10份，二甲苯磺酸鈉12份，二甲基硅油10份，烷基醇酰胺8份，偏 硅酸鈉9份，苯并三氮唑7份，烯丙基磺酸鈉10份，雙丙酮丙烯酰胺10份，丙烯酸二甲胺基 乙酯12份，消泡劑9份，去離子水32份。
[0056] 所述消泡劑為磷酸三丁酯，烷基醇酰胺為月桂酰單乙醇胺。
[0057] 上述鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，包括以下步驟：
[0058] 步驟1，將硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚和雙丙酮丙烯酰胺加入至去離 子水中，程序升溫至90°C (每半小時升溫KTC )，攪拌均勻，放冷后，得到混合物I ;
[0059] 步驟2,在混合物I中加入二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油和烷基醇酰胺，邊加邊攪拌， 攪拌過程的溫度為90°C，攪拌時間為40min，得到混合物II ;
[0060] 步驟3,在混合物II中加入偏硅酸鈉、苯并三氮唑和烯丙基磺酸鈉，邊加邊攪拌，攪 拌過程的溫度為90°C，攪拌均勻后保溫2h，得到混合物III ;
[0061] 步驟4,在混合物III中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡劑，升溫至70°C，攪拌均 勻，放冷后，得到清洗劑。
[0062] 將實(shí)施例1至5所得清洗劑與市售產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種鎂鋁合金水基清洗劑，其特征在于：原料以重量份計包括：硬脂酸3?10份，卵 磷脂2?9份，聚丙烯酸鈉1?7份，丙二醇丁醚4?10份，二甲苯磺酸鈉3?12份，二甲 基硅油2?10份，烷基醇酰胺1?8份，偏硅酸鈉2?9份，苯并三氮唑1?7份，烯丙基 磺酸鈉3?10份，雙丙酮丙烯酰胺4?10份，丙烯酸二甲胺基乙酯3?12份，消泡劑2? 9份，去尚子水15?32份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂鋁合金水基清洗劑，其特征在于：原料以重量份計包括：硬 脂酸5?9份，卵磷脂4?8份，聚丙烯酸鈉3?6份，丙二醇丁醚5?9份，二甲苯磺酸鈉 4?10份，二甲基硅油3?8份，烷基醇酰胺2?6份，偏硅酸鈉3?7份，苯并三氮唑2? 6份，烯丙基磺酸鈉4?9份，雙丙酮丙烯酰胺5?8份，丙烯酸二甲胺基乙酯5?10份，消 泡劑4?8份，去離子水18?27份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂鋁合金水基清洗劑，其特征在于：所述消泡劑為辛醇、 礦物油或磷酸三丁酯中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂鋁合金水基清洗劑，其特征在于：所述烷基醇酰胺為 月桂酰單乙醇胺、油酰二乙醇胺、椰子酰單乙醇胺或硬脂酰二乙醇胺中的一種。
5. 權(quán)利要求1或2所述的鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，其特征在于：包括以下步 驟： 步驟1，將硬脂酸、卵磷脂、聚丙烯酸鈉、丙二醇丁醚和雙丙酮丙烯酰胺加入至去離子水 中，升溫至70?90°C，攪拌均勻，放冷后，得到混合物I ; 步驟2,在混合物I中加入二甲苯磺酸鈉、二甲基硅油和烷基醇酰胺，邊加邊攪拌，得到 混合物II ; 步驟3,在混合物II中加入偏硅酸鈉、苯并三氮唑和烯丙基磺酸鈉，邊加邊攪拌，得到混 合物III ; 步驟4,在混合物III中加入丙烯酸二甲胺基乙酯和消泡劑，升溫至50?70°C，攪拌均 勻，放冷后，得到清洗劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，其特征在于：步驟1中升 溫過程采用程序升溫，每半小時升溫l〇°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，其特征在于：步驟2中攪 拌過程的溫度為70?90°C，攪拌時間為40?50min。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂鋁合金水基清洗劑的制備方法，其特征在于：步驟3中攪 拌過程的溫度為70?90°C，攪拌均勻后保溫2?3h。
【文檔編號】C23G1/00GK104388955SQ201410639987
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】尤為 申請人:無錫伊佩克科技有限公司