一種中性環(huán)保金屬除油除氧化皮清洗液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬表面清洗的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種清洗劑，特別涉及一種中性環(huán)保 并適用于金屬零器件除油除氧化皮的清洗液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬零器件在各行各業(yè)的生產(chǎn)中都是不可或缺的重要組成部分。各種零器件從金 屬原料到成品的生產(chǎn)制造過程中必然經(jīng)過成型、切削、打磨、儲運(yùn)、組裝等等工序。金屬零件 在工序間的停留期間，需要采取必要的防護(hù)措施，較為常用的防護(hù)方法是通過浸油，從而隔 絕工件與空氣中氧氣和水汽接觸，達(dá)到防止工件氧化腐蝕的目的。在下一個加工工序進(jìn)行 時，則需要先對工件進(jìn)行除油處理。另外，金屬工件常常存在因防護(hù)不及時，或防護(hù)質(zhì)量不 到位，導(dǎo)致工件表面被氧化的情況，金屬材質(zhì)的工件表面會生成一層氧化皮。該氧化皮不僅 會影響零器件的外觀，而對于電子微電子領(lǐng)域的金屬零器件而言，該氧化皮的存在必然影 響零器件表面可焊性以及焊點(diǎn)導(dǎo)電性。所以，許多金屬零器件在組裝前需要除油同時除氧 化皮。
[0003] 目前除油除氧化皮的方法大多采用兩步處理的方法，即先用強(qiáng)堿液除油，再用強(qiáng) 酸去氧化皮。兩步法在較長一段時間內(nèi)都是較為適用和通用的處理工藝，例如，中國專利 CN102094205B中清洗液的pH為12.5-13.5;中國專利申請90105444.5提供的配方則是由硫 酸和多種陰、陽離子表面活性劑組成；中國專利201210351950.X所述清洗劑主要有二磷酸 和表面活性劑組成；申請?zhí)枮?3146767.9的中國專利所述的清洗液中，含多種含磷化合物 (ATMP、HEDP、EDTMP以及有機(jī)磷絡(luò)合物），對環(huán)保極為不利。如上所述技術(shù)和產(chǎn)品或者采用強(qiáng) 酸進(jìn)行處理，除銹過程難免會溶解基體金屬，清洗程度難以控制；或者采用強(qiáng)堿性除油，但 強(qiáng)堿性對鋁鋅基材有明顯的腐蝕作用；或者含磷，含氟，或含有0P(辛基酚聚氧乙烯醚）、NP (壬基酚聚氧乙烯醚)系列的表面活性劑，此類表面活性劑難降解，且對人體損害大，是一種 不環(huán)保的表面活性劑。此外，兩步法弊端明顯，除油池、清洗池、除銹池、清洗池，至少需要4 個工作池，占用的場地大;其次，步驟多、工作量大、效率低;三是使用強(qiáng)堿和強(qiáng)酸，使用過程 必須加強(qiáng)防護(hù)，安全隱患大;再者，使用過程的酸霧造成設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；而且廢水排放前必 須嚴(yán)格處理，否則對環(huán)境損害巨大。從另一方面分析，在各種元器件日益微型化、集成化以 及輕量化的今天，金屬器件尺寸越來越小，越來越精密，對尺寸精度要求越來越高。傳統(tǒng)工 藝中，強(qiáng)堿除油清洗，不適用于含鋁鋅的金屬零件;而強(qiáng)酸除氧化皮難以控制清洗程度，對 金屬的溶解明顯；由此可見不論強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿都會造成零件表面狀態(tài)與尺寸精度受損，傳 統(tǒng)清洗工藝在許多領(lǐng)域已難以滿足生產(chǎn)應(yīng)用的要求。近年，也有少量關(guān)于一步除油除銹的 清洗液專利面世，但所述工藝或者是強(qiáng)酸條件，或者組成復(fù)雜，或者含磷含難降解表面活性 劑，如中國專利201210351950.X所提供的除油除銹劑由鹽酸、磷酸、草酸、冰醋酸、檸檬酸等 有機(jī)無機(jī)酸，以及聚乙烯醇、六次甲基四胺、環(huán)氧乙烷、乙二醛、硬酯酸鎂、聚天冬氨酸、乙二 胺四亞甲基膦酸鈉、聚馬來酸鈉、羥基乙叉二磷酸等等有機(jī)添加劑，生產(chǎn)較為繁瑣，組分復(fù) 雜也不利于排放處理。
[0004] 為此，本發(fā)明報道了一種安全高效、中性環(huán)保、一步清洗即可完成除油去氧化皮的 清洗液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，并充分考慮成本、可操作性以及安全環(huán)保等問題，本發(fā) 明提供了一種中性環(huán)保金屬除油除氧化皮清洗液。本發(fā)明的清洗液滿足了當(dāng)前零器件微型 化，器件尺寸要求越來越高的發(fā)展趨勢，可清洗但不影響零件尺寸；同時本發(fā)明的清洗液為 中性，工作環(huán)境友好，無安全隱患;并且本發(fā)明所用原料穩(wěn)定性好，其中表面活性劑易于降 解。本發(fā)明所述清洗液在生產(chǎn)、儲運(yùn)、使用、排放等方面均簡單易行，安全實(shí)用。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述中性環(huán)保金屬除油除氧化皮清洗液的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種中性環(huán)保金屬除油除氧化皮清洗液，由鹽類、表面活性劑、有機(jī)溶劑、絡(luò)合劑、 增稠劑、殺菌劑及水組成。其中鹽類的質(zhì)量濃度為2.0-20.0 g/L，優(yōu)選濃度為8.0-15. Og/L; 表面活性劑濃度為15 · 0-45 · Og/L，優(yōu)選濃度為20 · 0-35 · Og/L;有機(jī)溶劑濃度為12 · 0-30 · 0g/ L，優(yōu)選濃度為18.0-25.0g/L;絡(luò)合劑濃度為10.0-30.0g/L，優(yōu)選濃度為15.0-25.0g/L;增稠 劑的濃度為〇. 5-5.0g/L，優(yōu)選濃度為0.8-3.0g/L;殺菌劑用量為0.1-2.0g/L，優(yōu)選濃度為 0.2-〇.8g/L〇
[0009] 所述鹽類為檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、硫酸鈉、硫酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀或硼酸鈉的一種 以上。
[0010]所述表面活性劑為APG(烷基糖苷）、FMEE(脂肪酸甲酯與環(huán)氧乙烷的縮合物）、CAB (椰油酰胺丙基甜菜堿）、LAS(十二烷基苯磺酸鈉)或滲透劑JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚）中三種 以上;其主要作用是乳化清洗工件表面的油類，并使的清洗液具有良好的滲透性能，加速對 清洗表面的潤濕。
[0011] 所述有機(jī)溶劑為DEA(二乙醇胺）、ΤΕΑ(三乙醇胺）、PEG-400(聚乙二醇400)的一種 以上;其作用是溶解金屬零器件表面附著的有機(jī)物。
[0012] 所述絡(luò)合劑為EDTA-4Na(乙二胺四乙酸四鈉）、EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二鈉）、葡 萄糖酸鈉或酒石酸鉀鈉的一種以上;其主要作用是絡(luò)合金屬離子，促使工件表面的氧化皮 溶解。
[0013] 所述增稠劑為NaCl、海藻酸鈉或CMC(羧甲基纖維素鈉）中的一種以上;其作用是增 加清洗液的粘度，可減少灌裝或傾倒過程中的飛濺，增加洗液外觀品質(zhì)。
[0014] 所述殺菌劑為卡松(5-氯-2甲基-4異噻唑啉-3酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混 合物）、山梨酸鉀或尼泊金酯中的一種以上，其作用是殺菌防變質(zhì)，使清洗液具有較長的保 存期。
[0015] -種中性環(huán)保金屬除油除氧化皮清洗液的制備方法，具體包括如下步驟：
[0016] (1)將鹽類加入第一部分水中，攪拌溶解，得到鹽類溶液；
[0017] (2)將表面活性劑依次加入鹽類溶液中，攪拌溶解；
[0018] (3)表面活性劑都溶解完全后，向溶液中依次加入有機(jī)溶劑、絡(luò)合劑、增稠劑和殺 菌劑，攪拌溶解，得到混合溶液；
[0019] (4)向混合溶液中加入第二部分水，采用調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)溶液的pH為中性，補(bǔ)水使得各 物質(zhì)的含量達(dá)到所需的濃度，得到清洗液。
[0020] 步驟(2)中所述表面活性劑在加入的過程中需前面一種表面活性劑完全溶解后再 加入下一種表面活性劑。
[0021] 步驟(3)中有機(jī)溶劑、絡(luò)合劑、增稠劑和殺菌劑在加入的過程中需前一種成分溶解 完全后再加入下一種成分。
[0022] 步驟(3)中所述增稠劑在加入前需配成溶液，溶液中增稠劑與水的質(zhì)量體積比為 (0.5~5)g:(150~350)mL。
[0023] 步驟(4)所述調(diào)節(jié)劑為檸檬酸或氨水;步驟(4)中所述pH為6.8-7.2。
[0024] 步驟(1)所述第一部分水的用量2步驟(4)第二部分水的用量>步驟(4)補(bǔ)水的用 量。
[0025] 本發(fā)明的清洗液適用于各種金屬材料零器件特別是精密零器件的除油清洗，適用 于鎳基、鐵基、銅基零器件的去除氧化皮清洗。
[0026] 清洗液使用時，視待清洗表面的油層厚度，氧化程度，稀釋清洗液至5-20倍；"稀釋 至5倍"即200g清洗液稀釋至1000g; "稀釋至20倍" 即50g清洗液稀釋至1000g。油多且氧化程 度高的表面應(yīng)使用稀釋倍數(shù)低的清洗液。加熱稀釋后的清洗液(即工作液)至40-70°C，同時 攪拌工作液，將待洗工件浸入工作液，20-30min可使工件表面油污與氧化皮褪除干凈。采用 超聲波清洗，清洗時間可縮短至3_5min。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0028] (1)本發(fā)明所述清洗液不含揮發(fā)性有害成分，水基清洗液可避免產(chǎn)生燃燒與爆炸 的危險；
[0029] (2)本發(fā)明所述清洗液為中性，使用過程中，操作人員無需特別的安全設(shè)施，工作 中可避免酸霧產(chǎn)生，對設(shè)備腐蝕小;也不會影響零器件的表面形態(tài)和尺寸精度；
[0030] (3)本發(fā)明所述清洗