專利名稱：金屬表面清洗液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬表面處理技術領域，是一種對金屬材料和金屬制品的表面進行預處理的金屬表面清洗液。
背景技術：
除油除銹工藝在金屬表面處理中占有重要 地位，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，先進涂裝工藝的應用和環(huán)保節(jié)能的需要，日益要求克服常規(guī)堿洗除油酸洗除銹工藝繁瑣、流程長、成本高、能耗大、污染重投資大、勞動條件差等缺點。在現(xiàn)有技術中，對于金屬材料和金屬制品表面的除油除銹，傳統(tǒng)的方法是用刀刮或用金屬刷子刮刷，除銹不徹底，勞動強度大，并且需要的人力多，效率低，尤其是除銹造成的銹塵到處飛揚，對周圍的環(huán)境造成污染。此種方式僅適于油污和銹斑不太嚴重的金屬表面的預處理，而對于金屬表面粘附有大量的油污和銹斑，就很難清除干凈。而常規(guī)的堿洗除油酸洗除銹方法，需要建造兩個作業(yè)池，存在的問題是(1)占用的場地大、清洗麻煩、速度慢、效率低；(2)在清洗時，必須小心謹慎，因為強堿和強酸的使用，均對人體有害，存在不安全的隱患。(3)使用高強度的酸洗具有有害毒素的酸味，對人體有強烈的刺激感，而且產(chǎn)生的酸霧嚴重污染空氣；(4)廢酸水的排放嚴重污染水資源，影響和破壞了水資源的可持續(xù)發(fā)展。(5)經(jīng)高濃度酸洗后的金屬表面在大氣中一般停留3分鐘后即可產(chǎn)生二次氧化銹蝕，因此，只能起到暫時性的緩蝕作用。目前，國內(nèi)外有很多種對金屬材料的化學除油除銹劑，在克服上述缺點的方面起了積極作用，但同時又產(chǎn)生除油效果差、除銹速度慢、處理質(zhì)量不穩(wěn)定，僅適用于油污和銹斑不太嚴重的輕等油污銹蝕等缺陷。發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效的徹底清除金屬表面附著的各種油污、銹斑以及氧化皮，且使用方便、安全可靠、無環(huán)境污染的金屬表面清洗液。實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術方案是本發(fā)明的金屬表面清洗液是由下列重量份配比的原料硫酸13 18份、鹽酸31份、高分子復合增效活性劑:Γ8份、十二烷基苯磺酸鈉I 5份、烏洛托品2 6份、娃酸鈉5 10份、朽1檬酸2 6份、尿素I 5份、工業(yè)鹽2 6份、三乙醇胺3、份和水3(Γ70份配制而成。本發(fā)明的配制方法按以下步驟進行
(1)、原料水溶液的配制按所述配比量分別稱取十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品、硅酸鈉、檸檬酸、尿素和工業(yè)鹽，將各原料分別盛裝在耐酸容器中加水并加熱溶解，攪拌均勻，其中加水量以各原料全部溶解成溶液狀態(tài)為度，分別制成半成品水溶液原料，各原料溶解加熱溫度控制范圍分別是十二烷基苯磺酸鈉8(T90°C、烏洛托品3(T40°C、硅酸鈉3(T40°C、檸檬酸25 35°C、尿素3(T40°C、工業(yè)鹽25 35°C ；
(2)硫酸液的配制按所述配比量稱取硫酸，硫酸采用濃度為98%的純硫酸，加水稀釋，硫酸與水的配比量為硫酸水=1 : 2，制成硫酸稀釋液，待配；
(3)鹽酸液的配制按所述配比量稱取鹽酸，鹽酸采用濃度為31%的鹽酸，加水稀釋，鹽酸與水的配比量為鹽酸水=1 : 2，制成鹽酸稀釋液，待配；
(4)將步驟(I)中分別制成的半成品水溶液原料，按照所述配方后一項與前一項逐項混合配制的次序，依次混合攪拌均勻，然后按所述配比加入步驟(2)中的硫酸稀釋液和步驟(3)中的鹽酸稀釋液，最后再按所述配比加入高分子復合增效活性劑和三乙醇胺，并按所述配比量加足水，攪拌均勻，即制成金屬表面清洗液成品。本發(fā)明選用上述原料進行組合，可使各原料功效產(chǎn)生協(xié)同作用，從而能夠快速有效地進行一次性除油、除銹。各原料的功能作用分別為
硫酸它是良好的干燥劑，用以干燥酸性和中性氣體，具有清除鋼鐵表面的氧化鐵的作用，可用于金屬表面的除銹；
鹽酸具有能溶解金屬氧化物的作用； 高分子復合增效活性劑具有綜合作用，可通過與不同原料的簡單配制，分別實現(xiàn)除油、除銹、除垢、清污等功用，并能提高處理效果，而且使用操作簡便，對人體無害，對環(huán)境無污染，該復合增效劑含有表面活性劑乳化物，可以加速除銹和清潔過程；
十二烷基苯磺酸鈉具有防氧化功能，呈中性，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易氧化，易與各種助劑復配，是一種優(yōu)良的合成陰離子表面活性劑，常與非離子表面活性劑和無機助洗劑復配使用，以提高去污效果。而且極易溶于水，起泡性好，但泡沫又能很快消失，脫脂能力強，并在物體表面容易形成吸附膜，具有防氧化和抗腐蝕功能；
烏洛托品在原料中起著絡合作用，起到催化和促進的作用，可用作減緩金屬的腐蝕的緩蝕劑；
硅酸鈉呈弱堿性，可形成氧化膜，具有防氧化功能；
檸檬酸呈弱酸性，在原料中起著絡合作用；
尿素中性，與上述原料混合后，具有防銹作用；
工業(yè)鹽加快原料的反應速度，起著催化作用；
三乙醇胺具有除油功能，具有堿性，能與有機酸和無機酸反應生成鹽，是一種較好的絡合物，易與多種酸起作用來調(diào)節(jié)PH值，能和高級脂肪酸反應形成脂，具有除油功能，對金屬表面有保護、防氧化功能，可用作活性劑、緩蝕劑，也可用于金屬的防銹。鋼鐵表面的油污主要是動物油、植物油和礦物油。去除這些油污實質(zhì)上是有機溶齊U、表面活性劑等在其他組分的協(xié)同作用下，通過溶解、潤濕、滲透、乳化、增容、洗滌等作用實現(xiàn)的。不但能迅速溶解油污，而且能迅速地穿過油污到達金屬與油污的界面，并在那里定向吸附，使油污松動、溶解、乳化、分散，由于分子熱運動或機械運動將油污拉入液中，從而脫離鋼鐵表面，完成除油全過程。鋼鐵表面的銹蝕主要是鐵的氧化物和氫氧化物等，去除這些銹蝕主要是酸類組份在表面活性劑等的協(xié)同作用下完成的。按照上述原料配制而成的金屬表面清洗液，可對金屬表面通過滲透層與形成銹斑的媒介物質(zhì)發(fā)生化學反應，經(jīng)表面活性劑乳化、分解油銹污，能迅速的破壞、分解、剝落金屬表面上的油污和銹斑的附著力，從而達到一次性除油、除銹、除氧化皮的效果。其有益效果為
(O除油除銹速度快，縮短工藝操作時間，比常規(guī)的除油除銹工藝和綜合性除油除銹速度都快，功效顯著。能夠有效的徹底清除金屬表面附著的各種油污、銹斑以及附著的發(fā)藍層、氧化皮，而且清洗后的金屬表面能形成一種保護膜，保護金屬在一定期間不再生銹氧化，適應性強，適用于去除各種板材、型材的多種油污、銹蝕和氧化皮，在常溫條件下，快速一次性完成。(2)工藝簡單，操作方便，穩(wěn)定性好，可連續(xù)使用，且對操作人員技術要求低。簡化了處理工藝，縮短了處理時間，本發(fā)明除銹能力強，對于一般的輕銹，只需幾分鐘便可清除，銹蝕清除后，即在金屬表面形成一層保護薄膜，其膜致密、均勻。而且具有較強的防銹能力，使處理后的金屬表面具有一定的緩蝕性能，在室外能保持3飛天或在室內(nèi)能保持一個月左右不再產(chǎn)生二次氧化銹蝕。
(3)本發(fā)明的清洗液對鋼鐵基體不產(chǎn)生過腐蝕和氫脆，屬于滲透剝離型除銹，無過腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，使用十分安全。工作表面呈鋼灰色，由于該溶液是由各種不同性能的高分子合成原料所產(chǎn)生的協(xié)同效應，因此，不產(chǎn)生酸霧和有害氣體。而且使用過的溶液廢水經(jīng)回收、沉淀、過濾后可重復使用。(4)本發(fā)明的溶液室內(nèi)污染甚少，不需經(jīng)常排放，無臭味、無酸霧產(chǎn)生，不腐蝕設備和廠房，安全可靠，而且穩(wěn)定性好，不變質(zhì)、無揮發(fā)、使用安全可靠。其清洗液可以循環(huán)使用，不污染環(huán)境，社會效益好、市場前景廣闊。(5)綜合成本低，處理面積寬，有效使用期長，設備投資和占地面積小，只需一個槽子，可大大節(jié)約能源費、人工費、三廢處理費，延長設備而和廠房使用壽命，節(jié)約能源。
具體實施例方式本發(fā)明的金屬表面清洗液，除油除銹力強，通過組分中各原料以及多種添加劑的協(xié)同作用，相互促進，大幅度提高了除油除銹能力，不但能去除輕油輕銹，而且能去除重油重銹(包括氧化皮)，即克服了有機溶劑除油不徹底的缺點，又克服了堿洗難去除嚴重油污的不足，還克服了其它綜合性處理劑除油效果差，除銹能力弱的缺陷。使用時采用浸泡可達到良好的處理效果，操作十分簡便，性能穩(wěn)定可靠，同時對環(huán)境沒有任何污染。本發(fā)明的金屬表面除油除銹清洗液，是由下列重量份配比的原料硫酸13 18份、鹽酸31份、高分子復合增效活性劑31份、十二烷基苯磺酸鈉f 5份、烏洛托品2飛份、硅酸鈉5 10份、檸檬酸2飛份、尿素I飛份、工業(yè)鹽2飛份、三乙醇胺3 8份和水3(Γ70份配制而成，其中，原料中所用的“高分子復合增效活性劑”是在河南省南陽市“南陽宏金源化工技術研究所”直接購買的專利產(chǎn)品，該專利產(chǎn)品的專利號為200810231025. 7，其配料及制備方法不再贅述，其余各組分原料均在市場上均有出售。在本發(fā)明中，各原料的用量也是經(jīng)過發(fā)明人進行大量摸索總結(jié)得出的，其用量在下述重量份的范圍內(nèi)都具有較好的功效。實施例一
所述各原料的重量份配比為硫酸13份、鹽酸3份、高分子復合增效活性劑3份、十二烷基苯磺酸鈉1、烏洛托品2份、硅酸鈉5份、檸檬酸2份、尿素I份、工業(yè)鹽2份、三乙醇胺3份和水30份。實施例二
所述各原料的重量份配比為硫酸15份、鹽酸6份、高分子復合增效活性劑6份、十二烷基苯磺酸鈉3份、烏洛托品4份、硅酸鈉8份、檸檬酸5份、尿素3份、工業(yè)鹽4份、三乙醇胺5份和水50份。實施例三所述各原料的重量份配比為硫酸18份、鹽酸8份、高分子復合增效活性劑8份、十二燒基苯磺酸鈉5份、烏洛托品6份、娃酸鈉10份、朽1檬酸6份、尿素5份、工業(yè)鹽6份、三乙醇胺8份和水70份。本發(fā)明的配制方法(I)先進行原料水溶液的配制按所述配比量分別稱取十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品、硅酸鈉、檸檬酸、尿素和工業(yè)鹽，將各原料分別盛裝在耐酸容器中加水并加熱溶解，水的用量以能夠化開原料為準，攪拌均勻，制成半成品的水溶液原料，其中，各原料與水的溶化溫度為
十二烷基苯磺酸鈉用8(T90°C熱水溶化，攪拌均勻，制成十二烷基苯磺酸鈉水溶液，待
配；
烏洛托品用3(T40°C溫水溶化，攪拌均勻，待配；
硅酸鈉用3(T40°C溫水溶化，攪拌均勻，待配；
檸檬酸用25 35°C溫水溶化，攪拌均勻，待配；
尿素用3(T40°C溫水中溶化，攪拌均勻，制成半成品尿素水溶液，待配；
工業(yè)鹽水溶液用25 35°C溫水溶化，攪拌均勻，待配；
(2)硫酸液的配制按所述配比量稱取硫酸，硫酸采用濃度為98%的純硫酸，加水稀釋，硫酸與水的配比量為硫酸水=1 : 2，制成硫酸稀釋液，待配；
(3)鹽酸液的配制按所述配比量稱取鹽酸，鹽酸采用濃度為31%的鹽酸，加水稀釋，鹽酸與水的配比量為鹽酸水=1 : 2，制成鹽酸稀釋液，待配；
(4)將步驟(I)中分別制成的半成品水溶液原料，按照所述配方后一項與前一項逐項混合配制的次序，依次混合攪拌均勻，然后按所述配比加入硫酸稀釋液和鹽酸稀釋液，最后再按所述配比加入高分子復合增效活性劑和三乙醇胺，并按所述配比量加足水，攪拌均勻，即制成金屬表面清洗液成品。本發(fā)明的使用方法浸潰效果最佳，只需建一個能夠加溫的池子，池內(nèi)盛放有金屬表面清洗液，其步驟是清除金屬工件表面上的泥土等臟物，在常溫下將金屬工件浸入溶液中，8 20分鐘，其時間長短與槽溫、金屬工件油污銹蝕輕重等因素有關。該清洗液雖然使用期長，沉淀少、穩(wěn)定性好、但隨工件處理量的增加，清洗液的PH值會升高，當PH值>1. 52時，就應進行適當補充清洗液。槽溫越高，除油除銹速度越快，但超過40°C易引起某些組份的變化與揮發(fā)，因此，最佳溫度是30°C左右。此外，使工件與液體做相對運動，也有助于提高除油除銹的速度。隨著處理數(shù)量的增加，溶液中的雜質(zhì)污物增多，為保持正常效率，必須予以清除。
權利要求
1.一種金屬表面清洗液，其特征在于它是由下列重量份配比的原料硫酸13 18份、鹽酸31份、高分子復合增效活性劑31份、十二烷基苯磺酸鈉廣5份、烏洛托品2飛份、硅酸鈉5 10份、檸檬酸2飛份、尿素I飛份、工業(yè)鹽2飛份、三乙醇胺3 8份和水30 70份配制而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的金屬表面清洗液，其特征在于所述各原料的重量份配比為硫酸13份、鹽酸3份、高分子復合增效活性劑3份、十二烷基苯磺酸鈉I份、烏洛托品2份、硅酸鈉5份、檸檬酸2份、尿素I份、工業(yè)鹽2份、三乙醇胺3份和水30份。
3.根據(jù)權利要求1所述的金屬表面清洗液，其特征在于所述各原料的重量份配比為硫酸15份、鹽酸6份、高分子復合增效活性劑6份、十二烷基苯磺酸鈉3份、烏洛托品4份、娃酸鈉8份、朽1檬酸5份、尿素3份、工業(yè)鹽4份、三乙醇胺5份和水50份。
4.根據(jù)權利要求1所述的金屬表面清洗液，其特征在于所述各原料的重量份配比為硫酸18份、鹽酸8份、高分子復合增效活性劑8份、十二烷基苯磺酸鈉5份、烏洛托品6份、娃酸鈉10份、朽1檬酸6份、尿素5份、工業(yè)鹽6份、三乙醇胺8份和水70份。
5.一種用于金屬表面清洗液的制備方法，其特征在于它是按以下步驟進行 (1)原料水溶液的配制按所述配比量分別稱取十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品、硅酸鈉、檸檬酸、尿素和工業(yè)鹽，將各原料分別盛裝在耐酸容器中加水并加熱溶解，攪拌均勻，其中加水量以各原料全部溶解成溶液狀態(tài)為度，分別制成半成品水溶液原料，各原料溶解加熱溫度控制范圍分別是十二烷基苯磺酸鈉8(T90°C、烏洛托品3(T40°C、硅酸鈉3(T40°C、檸檬酸25 35°C、尿素3(T40°C、工業(yè)鹽25 35°C ； (2)硫酸液的配制按所述配比量稱取硫酸，硫酸采用濃度為98%的純硫酸，加水稀釋，硫酸與水的配比量為硫酸水=1 : 2，制成硫酸稀釋液，待配； (3)鹽酸液的配制按所述配比量稱取鹽酸，鹽酸采用濃度為31%的鹽酸，加水稀釋，鹽酸與水的配比量為鹽酸水=1 : 2，制成鹽酸稀釋液，待配； (4)將步驟(I)中分別制成的半成品水溶液原料，按照所述配方后一項與前一項逐項混合配制的次序，依次混合攪拌均勻，然后按所述配比加入步驟(2)中的硫酸稀釋液和步驟(3)中的鹽酸稀釋液，最后再按所述配比加入高分子復合增效活性劑和三乙醇胺，并按所述配比量加足水，攪拌均勻，即制成金屬表面清洗液成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬表面清洗液，是由下列重量分配比的原料硫酸、鹽酸、高分子復合增效活性劑、十二烷基苯磺酸鈉、烏洛托品、硅酸鈉、檸檬酸、尿素、工業(yè)鹽、三乙醇胺和水配制而成。該清洗液能夠有效的徹底清除金屬表面附著的各種油污、銹斑以及附著的氧化皮，而且清洗后的金屬表面能形成一種保護膜，保護金屬在一定期間不再生銹氧化。使用過的清洗液廢水經(jīng)回收、沉淀、過濾后還可重復使用。
文檔編號C23G1/02GK102995036SQ20121058219
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者楊恒春 申請人:楊恒春