CN110670080A

CN110670080A - 一种铝及铝合金中低温碱性除油剂及其制备方法

Info

Publication number: CN110670080A
Application number: CN201910874876.1A
Authority: CN
Inventors: 王相刚; 夏良文; 肖茂强; 刘国永
Original assignee: Foshan Haihua Surface Treatment Technology Co Ltd
Current assignee: Foshan Haihua Surface Treatment Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2020-01-10

Abstract

本发明公开了一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其按原料重量百分比计包括如下组分：甲基硅酸钠20～35％、碳酸钠5～10％、偏硅酸三甲酯1～5％、十二烷基硫酸钠1～2％、乙二胺四乙酸四钠3～5％、硅酸钠2～8％、聚乙二醇1～2％、破乳剂0.5～1.5％、除锈剂0.05～0.1％、除蜡剂1～3％、水余量。本发明由具有多种功能的有效成分复配而成，其比传统酸性除油剂更环保同时比现有的中低温碱性除油剂功能更全更高效，经该中低温除油剂处理后的铝及铝合金，其表面洁净性好、光泽度高，有利于提高后续表面处理的效果。本发明还公开了该中低温碱性除油剂的制备方法，其步骤简单，无毒无污染，有利于大规模工业化生产。

Description

一种铝及铝合金中低温碱性除油剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝及铝合金表面处理技术领域，特别涉及一种铝及铝合金碱性除油剂。

背景技术

随着铝冶炼和加工技术发展，铝制品现已广泛应用于航空，建材、车辆、船舶、轻工等部门。以轻工产品而言，应用自动化设备，严格的工艺氧化出来的产品，经过胶版印刷，热转移印花着色，电泳涂漆等装饰性处理，将使产品给人以十分美观、精致的外观。随着人民生活水平不断提高，铝制品仍远远不能满足人民生活需求，特别是和国外同类产品相比，在质量和花式品种方面，差距很大，显示了我国铝制品加工和表面处理技术相对落后。近几年，通过频繁的国内外科技交流，以及科技工作者的努力，试验和采用了一些新工艺和新技术，但总的来说，我国铝制品表面处理技术方面尚处于待开发的发展时期。

因传统的铝及铝合金在氧化或喷涂前必须要经过除油清洗(有时还需要增加光泽度)工序，一般采用酸性除油光亮清洗工艺，然而，传统的酸性除油光亮清洗剂中含有大量的氟与磷，对人体危害较大，还对环境造成严重的污染，而且酸性除油过程中产生的酸水对废水处理方面造成很大的负担，因此传统的酸性除油和光亮清洗工艺越来越受到限制使用，更加环保的碱性除油清洗剂成为企业研究的热点，碱性除油工艺成为铝及铝合金表面除油增亮和光亮清洗方面今后的发展方向。

目前，部分的铝制品通过碱性溶液中进行除油处理，然而在通过碱性溶液处理后的铝制品还需要通过酸性液体进行中和碱性，其不仅加大了铝制品制作工艺步骤，同时也加大了工艺制造成本，且简单的碱性溶液除油处理功能单一，不能有效除锈、除蜡和增光，使用具有局限性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术的不足，提供一种铝及铝合金中低温碱性除油剂及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其按原料重量百分比计包括如下组分：甲基硅酸钠20～35％、碳酸钠5～10％、偏硅酸三甲酯1～5％、十二烷基硫酸钠1～2％、乙二胺四乙酸四钠3～5％、硅酸钠2～8％、聚乙二醇1～2％、破乳剂0.5～1.5％、除锈剂0.05～0.1％、除蜡剂1～3％、水余量。

本发明将甲基硅酸钠、偏硅酸三甲酯、碳酸钠复配作为与铝及铝合金反应的碱性化合物体系，其中甲基硅酸钠和偏硅酸三甲酯起主要作用，碳酸钠其辅佐作用，其能在铝及铝合金表面产生明显可见的气泡，且气泡产生缓慢、温和，从而获得除油更彻底、光泽度更高的表面处理效果。本发明中的十二烷基硫酸钠和乙二胺四乙酸四钠作为表面活性剂，在铝及铝合金碱性除油反应时，能润湿其表面，使得铝及铝合金表面更加光滑，不容易产生产腐蚀斑、流痕等缺陷。本发明中的硅酸钠属于对铝及铝合金表面具有保护作用的金属缓蚀剂，其为无毒原料，避免引入有毒金属元素，从而大大提高了该除油清洁剂的加工环保性。本发明中的除蜡剂与破乳剂具有协同作用，可同时破坏、分解待除油清洁的工件表面的油蜡物质、水溶性油脂和油溶性油脂，通过破乳沉淀高效去除表面各类油污油蜡，增加了该除油剂的清洁功效。实际上，现有的碱性除油剂功能单一，是由于各类功能的原料之间复配存在一定的技术难度，本发明意外的发现，采用特定的功能性原料同时调整其配方含量，可克服所述的技术难度。同时，由于本发明的碱性除油剂具有除油、除锈、除蜡多功能合一，因此

作为上述方案的进一步改进，所述除蜡剂由椰子油酸二乙醇酰胺和油酸三乙醇胺皂按原料重量份比例为1:1组成。具体地，本发明的除蜡剂与其它原料组分有良好的分散性能，进一步提高该除油清洁剂的稳定性。

作为上述方案的进一步改进，所述破乳剂选自AE型破乳剂或AR型破乳剂。具体地，本发明的破乳剂与其它原料组分有良好的分散性能，进一步提高该除油清洁剂的稳定性。

作为上述方案的进一步改进，所述除锈剂为氢氧化钠。具体地，氢氧化钠不仅具有高效的除锈作用，且同时兼具调整该碱性除油剂pH的作用。因而，所述除锈剂的添加量十分重要。

一种如上所述的铝及铝合金中低温碱性除油剂的制备方法，其包括如下工艺步骤：将甲基硅酸钠、偏硅酸三甲酯、除蜡剂和水混合均匀后，于搅拌条件下一次加入碳酸钠、乙二胺四乙酸四钠、硅酸钠，再升温至35～50℃，依次加入十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、破乳剂和除锈剂，搅拌均匀，得成品。

本发明的有益效果是：

本发明由具有多种功能的有效成分复配而成，其比传统酸性除油剂更环保同时比现有的中低温碱性除油剂功能更全更高效，大大简化了铝及铝合金前处理步骤，只需采用该中低温碱性除油剂处理后进行简单水洗工序即可进入后续处理，且经该中低温除油剂处理后的铝及铝合金，其表面洁净性好、光泽度高，有利于提高后续表面处理的效果。

本发明的制备方法步骤简单，无毒无污染，有利于大规模工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。

实施例1

一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其按原料重量百分比计包括如下组分：甲基硅酸钠20％、碳酸钠10％、偏硅酸三甲酯1％、十二烷基硫酸钠2％、乙二胺四乙酸四钠3％、硅酸钠8％、聚乙二醇1％、AE型破乳剂0.5％、氢氧化钠0.1％、椰子油酸二乙醇酰胺0.5％、油酸三乙醇胺皂0.5％、水余量。

制备方法：将甲基硅酸钠、偏硅酸三甲酯、椰子油酸二乙醇酰胺、油酸三乙醇胺皂和水混合均匀后，于搅拌条件下一次加入碳酸钠、乙二胺四乙酸四钠、硅酸钠，再升温至35～50℃，依次加入十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、AE型破乳剂和氢氧化钠，搅拌均匀，得实施例1成品。

实施例2

一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其按原料重量百分比计包括如下组分：甲基硅酸钠35％、碳酸钠5％、偏硅酸三甲酯5％、十二烷基硫酸钠1％、乙二胺四乙酸四钠5％、硅酸钠2％、聚乙二醇2％、AR型破乳剂1.5％、氢氧化钠0.05％、椰子油酸二乙醇酰胺1.5％、油酸三乙醇胺皂1.5％、水余量。

制备方法：将甲基硅酸钠、偏硅酸三甲酯、椰子油酸二乙醇酰胺、油酸三乙醇胺皂和水混合均匀后，于搅拌条件下一次加入碳酸钠、乙二胺四乙酸四钠、硅酸钠，再升温至35～50℃，依次加入十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、AR型破乳剂和氢氧化钠，搅拌均匀，得实施例2成品。

实施例3

一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其按原料重量百分比计包括如下组分：甲基硅酸钠30％、碳酸钠8％、偏硅酸三甲酯3％、十二烷基硫酸钠1.5％、乙二胺四乙酸四钠4％、硅酸钠5％、聚乙二醇.1.5％、AE型破乳剂1％、氢氧化钠0.08％、椰子油酸二乙醇酰胺1％、油酸三乙醇胺皂1％、水余量。

制备方法：将甲基硅酸钠、偏硅酸三甲酯、椰子油酸二乙醇酰胺、油酸三乙醇胺皂和水混合均匀后，于搅拌条件下一次加入碳酸钠、乙二胺四乙酸四钠、硅酸钠，再升温至35～50℃，依次加入十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、AE型破乳剂和氢氧化钠，搅拌均匀，得实施例3成品。

实施例4

一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其按原料重量百分比计包括如下组分：甲基硅酸钠25％、碳酸钠7％、偏硅酸三甲酯2％、十二烷基硫酸钠2％、乙二胺四乙酸四钠5％、硅酸钠3％、聚乙二醇1％、AR型破乳剂0.5％、氢氧化钠0.07％、椰子油酸二乙醇酰胺1.2％、油酸三乙醇胺皂1.2％、水余量。

制备方法：将甲基硅酸钠、偏硅酸三甲酯、椰子油酸二乙醇酰胺、油酸三乙醇胺皂和水混合均匀后，于搅拌条件下一次加入碳酸钠、乙二胺四乙酸四钠、硅酸钠，再升温至35～50℃，依次加入十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、AR型破乳剂和氢氧化钠，搅拌均匀，得实施例4成品。

实施例5：性能检测

用上述实施例1～4所得成品分别对铝型材样品进行表面处理，其中工艺条件为：将实施例1～4所得成品与自来水配制成槽液，槽液中碱性除油剂浓度为50g/L，除油处理过程中控制槽液工作温度为25℃，工作时间为5min，处理后的效果如下表1所示。其中光泽度用光泽仪检测，其余项目用目测。

表1铝型材样品处理效果

上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims

1.一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其特征在于按原料重量百分比计包括如下组分：甲基硅酸钠20～35％、碳酸钠5～10％、偏硅酸三甲酯1～5％、十二烷基硫酸钠1～2％、乙二胺四乙酸四钠3～5％、硅酸钠2～8％、聚乙二醇1～2％、破乳剂0.5～1.5％、除锈剂0.05～0.1％、除蜡剂1～3％、水余量。

2.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其特征在于：所述除蜡剂由椰子油酸二乙醇酰胺和油酸三乙醇胺皂按原料重量份比例为1:1组成。

3.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其特征在于：所述破乳剂选自AE型破乳剂或AR型破乳剂。

4.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金中低温碱性除油剂，其特征在于：所述除锈剂为氢氧化钠。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的铝及铝合金中低温碱性除油剂的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：将甲基硅酸钠、偏硅酸三甲酯、除蜡剂和水混合均匀后，于搅拌条件下一次加入碳酸钠、乙二胺四乙酸四钠、硅酸钠，再升温至35～50℃，依次加入十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、破乳剂和除锈剂，搅拌均匀，得成品。