一种用于无磷涂装前处理中的无磷水基脱脂剂

摘要

本发明公开了一种用于无磷涂装前处理中的无磷水基脱脂剂，由如下重量百分比的组份配制而成：5~20%的有机碱；1~8%的螯合剂；1~10%的分散剂；2~15%的表面活性剂；1~10%的增溶剂；0.01~3%的消泡剂以及水余量。本发明的无磷水基脱脂剂往配方里加入了稳定性高、相容性好的无磷清洗助剂和表面活性剂，其通过与配方中其它组分的相互协同作用，不仅提高了本发明脱脂剂的清洗力，而且由于本发明脱脂剂中各组分在水中溶解性很强，也大大降低了清洗后在工件上的残留度，对后道工序无影响；另外本发明的脱脂剂在常温（0-40℃）下使用具有持久的低泡性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无磷水基脱脂剂，尤其涉及一种用于无磷涂装前处理中的无磷水基脱脂剂。

背景技术

具有近百年工业使用历史的传统磷化表面处理技术因环保要求正逐渐被无磷表面处理技术(硅烷/陶化等)所替代。磷化前脱脂除油情况以及脱脂水洗后残留情况对磷化膜的外观、附着力和耐蚀性有一定的影响，因无磷技术转化膜层厚度不到磷化膜层厚度的十分之一，所以无磷前处理技术对配套的无磷水基脱脂剂在清洗力以及残留性上有更高的要求，否则对无磷技术转化膜的外观、附着力和耐蚀性的影响更大。目前，适用于钢铁以及锌材的无磷水基脱脂剂通常是由碱盐以及表面活性剂构成，其中碱盐大多数使用的是氢氧化物、硅酸盐和碳酸盐等无机碱盐。氢氧化物、硅酸盐以及碳酸盐等无机碱盐不但价格低廉，对清洗力有很大的帮助，尤其在限制含磷清洗助剂在脱脂剂中的使用之后，它们成为当下脱脂剂中添加的主要清洗助剂。但是它们即使在后续多次水洗后仍会残留在被处理的工件表面上，从而对后道工序产生很大影响，例如影响涂层的外观、附着力性能和耐腐蚀性能。因此一种低残留的无磷水基脱脂剂的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种在常温(0-40℃)下用于钢铁件和锌件表面脱脂除油的无磷脱脂剂，且该无磷脱脂剂处理后的金属工件表面处理液残留度低。

发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种用于无磷涂装前处理中的无磷水基脱脂剂，由如下重量百分比的组份配制而成：5～20％的有机碱；1～8％的螯合剂；1～10％的分散剂；2～15％的表面活性剂；1～10％的增溶剂；0.01～3％的消泡剂以及水余量。

其中，所述有机碱为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺或2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种或任意两种以上按任意比例的混合。

其中，所述螯合剂为柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠中的一种或任意两种以上按任意比例的混合。

其中，所述分散剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠或烷基醇酰胺中的一种或任意两种以上按任意比例的混合。

其中，所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中任意两种以上按任意比例的混合。

其中，所述增溶剂为羧酸酯和/或烷基糖苷。

其中，所述消泡剂为聚醚消泡剂或聚醚改性硅消泡剂。

有益效果：相比于现有技术，本发明的无磷水基脱脂剂往配方里加入了稳定性高、相容性好的无磷清洗助剂和表面活性剂，其通过与配方中其它组分的相互协同作用，不仅提高了本发明脱脂剂的清洗力，而且由于本发明脱脂剂中各组分在水中溶解性很强，也大大降低了清洗后在工件上的残留度，对后道工序无影响；另外本发明的脱脂剂在常温(0-40℃)下使用具有持久的低泡性能。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1：

一种用于无磷涂装前处理中的无磷水基脱脂剂，由如下重量百分比的组份配制而成：20％的单乙醇胺；2％的葡萄糖酸钠、4％的柠檬酸钠、2％的乙二胺四乙酸四钠；1％的羧甲基纤维素钠、1％的木质素磺酸钠；5％的脂肪醇聚氧乙烯醚、5％的异构醇聚氧乙烯醚、5％的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚；5％的羧酸酯、5％的烷基糖苷；3％的聚醚消泡剂以及水余量。

先把所需量的水加入搅拌釜中，边搅拌边依次将所需量的单乙醇胺、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸四钠、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、羧酸酯、烷基糖苷和聚醚消泡剂加入到搅拌釜中，充分搅拌至使混合溶液变成均一透明状即可，该均一透明状混合液即为本发明无磷水基脱脂剂。将该脱脂剂用于钢铁件和锌件的脱脂处理，工作现场使用浓度为10％(质量百分数)，处理温度为0℃，处理方式为喷淋，处理时间为6分钟，清洗后观察水膜完整连续，满足无磷前处理生产线的使用要求，对后续无磷转化膜以及涂装后漆膜的外观及性能无影响。

实施例2：

一种用于无磷涂装前处理中的无磷水基脱脂剂，由如下重量百分比的组份配制而成：10％的单乙醇胺、4％的三乙醇胺、4％的2-氨基-2甲基-1-丙醇；6％的葡萄糖酸钠；1％的聚乙烯吡咯烷酮；5％的辛基酚聚氧乙烯醚、5％的脂肪醇聚氧乙烯醚、5％的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚；5％的羧酸酯；0.02％的聚醚消泡剂以及水余量。

先把所需量的水加入搅拌釜中，边搅拌边依次将所需量的单乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2甲基-1-丙醇、葡萄糖酸钠、羧甲基纤维素钠、辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、羧酸酯和聚醚消泡剂加入到搅拌釜中，充分搅拌至使混合溶液变成均一透明状即可，该均一透明状混合液即为本发明无磷水基脱脂剂。将该脱脂剂用于钢铁件和锌件的脱脂处理，工作现场使用浓度为5％(质量百分数)，处理温度为40℃，处理方式为浸泡，处理时间为5分钟，清洗后观察水膜完整连续，满足无磷前处理生产线的使用要求，对后续无磷转化膜以及涂装后漆膜的外观及性能无影响。实施例3：

一种用于无磷涂装前处理中的无磷水基脱脂剂，由如下重量百分比的组份配制而成：5％的单乙醇胺；1％的葡萄糖酸钠；10％的烷基醇酰胺；1％的壬基酚聚氧乙烯醚、1％的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚；5％的烷基糖苷；0.01％的聚醚改性硅消泡剂以及水余量。

先把所需量的水加入搅拌釜中，边搅拌边依次将所需量的单乙醇胺、葡萄糖酸钠、烷基醇酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烷基糖苷和聚醚改性硅消泡剂加入到搅拌釜中，充分搅拌至使混合溶液变成均一透明状即可，该均一透明状混合液即为本发明无磷水基脱脂剂。将该脱脂剂用于钢铁件和锌件的脱脂处理，工作现场使用浓度为1％(质量百分数)，处理温度为20℃，处理方式为超声波设备使用，处理时间为10分钟，清洗后观察水膜完整连续，满足无磷前处理生产线的使用要求，对后续无磷转化膜以及涂装后漆膜的外观及性能无影响。

对比实施例：

取等量使用浓度为10％(质量百分数)的实施例1、实施例2和实施例3无磷水基脱脂剂和某市售普通常温用无磷脱脂剂按照标准JB/T4323.2-1999(《水基金属清洗剂试验方法》)对同样程度的金属工件(钢铁件)在同样的处理温度(25℃)和处理方式(喷淋)下进行脱脂处理，对比其清洗力、消泡性能和漂洗后的残留性能，测试结果如表1所示；

表1各脱脂剂的性能对比：

注：表1中清洗力的测试方法参考标准JB/T4323.2-1999“6.清洗能力试验方法”，表1中所有脱脂剂清洗能力试验均在25℃下进行测试；表1中消泡性能测试方法参考标准JB/T4323.2-1999“10.消泡性能试验方法”，表1中所有脱脂剂消泡性能测试均在25℃下进行测试；表1中漂洗后残留性能测试方法参考标准JB/T4323.2-1999“14.漂洗性能试验方法”。

由表1我们可知，本发明的脱脂剂常温清洗力为50-60％，而市售的无磷脱脂剂常温清洗力为30-40％；本发明的脱脂剂常温下起泡高度为2-3mL，1min后泡沫高度为0mL，而市售的无磷脱脂剂常温下起泡高度为6-8mL，1min后泡沫高度为2-3mL；本发明的脱脂剂漂洗后无白色残留物，而市售的无磷脱脂剂有少量的白色残留物，说明市售无磷脱脂剂的残留性高于本发明的脱脂剂。

本发明的用于无磷涂装前处理中的无磷水基脱脂剂配方中添加了稳定性高和相容性好的无磷清洗助剂和表面活性剂，使得整个脱脂剂的润湿性和乳化性能提高，从而大幅度加强了本发明脱脂剂的清洗力，另外因本发明脱脂剂中的各组分在水中有强的溶解性，因此清洗后在工件上的残留度低，对后道工序无影响；再者本发明脱脂剂在添加合适比例的低泡或抑泡型表面活性剂的基础上，辅助消泡剂对泡沫的进一步控制，使得该脱脂剂具有持久的低泡性。总之，该脱脂剂满足无磷前处理生产线的使用要求(温度区间、泡沫控制、清洗力以及残留性)，对无磷转化膜以及涂装后漆膜的外观和性能无影响。