一种环保型金属除油剂及其制备方法

技术领域

本发明属于除油剂技术领域，尤其是涉及一种环保型金属除油剂及其制备方法。

背景技术

在金属生产和加工的过程中经常要用到清洗除油工序，目前经常使用的各种金属除油剂，主要有强酸、强碱和表面活性剂等。他们一般都是针对金属表层较轻的油污处理，对较重的油污清洗效率低，表现在清洗时间长，效果差；泡沫多，影响除油的效果和除油后清洗；含各种有毒害物质如亚硝酸钠等，污染环境，对操作人员的身体造成伤害；易对较活泼的金属如铝等造成腐蚀，影响后续加工。

在金属进行变形加工或切削加工时，金属制品表面往往粘附一些油污。这些油污主要来源于以下几点：1、对基体材料的防蚀保护；2、机械或压铸加工引入的油污；3、工序间防锈处理；4、电镀前其他工序引入；5、金属在存储、搬运和加工过程中，表面不可避免地被外界一些污物所污染、这些污染物包括机油、防锈油、切削油、研磨膏、动植物油、灰尘等操作过程引入的污染。

这些油污严重影响后续工艺的操作以及产品的质量，因此，除油是金属零件电镀、涂装前以及金属加工成形中的关键工序。除油也称脱脂，是表面处理工程中前处理缓解的必须工序，也是表面处理的第一道关口。从工艺上讲，除油不彻底直接影响到下一个工序的操作，并且可能污染后续生产线；从涂层质量来讲，除油不彻底会降低涂膜的附着力，还会影响到涂层的其他性能。工业生产中经常使用的各种金属除油剂，主要有强酸、强碱和表面活性剂等。具有以下缺陷：1、对较重的油污清洗效率低，清洗时间长，效果差；2、泡沫多，影响除油的效果和除油后清洗；3、含各种有毒害物质如亚硝酸钠等，污染环境，对操作人员的身体造成伤害；4、除油后进行水洗容易使得金属表面产生局部的氧化生锈，尤其是铁制品。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种环保型金属除油剂，该除油剂除油速度快、效果好，除油后可以在金属表面生产油膜保护金属后续清洗时不被氧化，同时提高油漆的吸附力；除油后产生的污水无污染可以直接排放。

为以上目的，本发明采用的技术方案是：一种环保型金属除油剂，包括以下重量份数的组分：脂肪醇聚氧乙烯醚30-60份和辅助剂70-110份；所述辅助剂为三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚；所述三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚按照(1-1.5)：(1.5-2)：(0.6-0.8)的重量比添加。

在本技术方案中，控制三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚的比例为(1-1.5)：(1.5-2)：(0.6-0.8)可以有效加强脂肪醇聚氧乙烯醚的乳化性能，进而提高除油效果，缩短除油时间。

进一步地，还包括三乙醇胺油酸皂25-50份、脂肪胺聚氧乙烯醚30-70份、聚醚12-20份、三丙二醇15-20份、乙二胺四乙酸15-25份、葡萄糖酸钠15-25份、无水偏硅酸钠25-75份、水850份。

在本技术方案中，脂肪醇聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚醚、三丙二醇、乙二胺四乙酸、葡萄糖酸钠以及无水偏硅酸钠八种成分配合进行使用，对金属制品的油污起到渗透、乳化、分散的作用，将油污进行清洗除去；其中，三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚按照比例为(1-1.5)：(1.5-2)：(0.6-0.8)进行添加，可以有效加强脂肪醇聚氧乙烯醚的乳化性能，进而提高除油效果，缩短除油时间；同时，无水偏硅酸钠在清洗的同时可以在金属制品的表面形成一层油膜，防止金属制品后续水洗时被氧化，同时可以增强后续喷漆时的粘合力；另外，该几种组分可以在自然界中降解为二氧化碳和水，不污染环境。

进一步地，包括以下重量份数的组分：脂肪醇聚氧乙烯醚40-50份、辅助剂70-110份、三丙二醇15-30份、乙二胺四乙酸20-25份、葡萄糖酸钠20-25份、无水偏硅酸钠40-60份、水850份；所述辅助剂中的三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚按照(1-1.5)：(1.5-2)：(0.6-0.8)的重量比添加。

进一步地，包括以下重量份数的组分：脂肪醇聚氧乙烯醚40份、辅助剂95份、三丙二醇20份、乙二胺四乙酸25份、葡萄糖酸钠25份、无水偏硅酸钠50份、水850份；所述辅助剂中的三乙醇胺油酸皂：脂肪胺聚氧乙烯醚：聚醚为1：2：0.8。

进一步地，还包括有机硅消泡剂1份和除臭香精1份。

在本技术方案中，加入有机硅消泡剂和除臭香精除去搅拌混合过程中的泡沫，同时除去混合液中的异味。

进一步地，所述聚醚为L61。

本发明的第二目的，是提供一种环保型金属除油剂的制备方法，包括以下步骤：将水加热到30℃-35℃，之后缓慢加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌溶解后缓慢加入辅助剂继续搅拌均匀。

进一步地，所述辅助剂中的三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚按照顺序依次加入。

进一步地，胶乳辅助剂且搅拌溶解后再加入三丙二醇，等溶解后再缓慢加入乙二胺四乙酸，搅拌溶解后再缓慢加入葡萄糖酸钠和无水偏硅酸钠，之后继续搅拌，全部溶解混合后则制成该除油剂。

在本技术方案中，依次将脂肪醇聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚醚、三丙二醇、乙二胺四乙酸、葡萄糖酸钠以及无水偏硅酸钠进行加入并混合均匀，使得各种成分之间很好的混合与反应；保证水温保持在30℃-35℃可以使得各组分充分混合。

进一步地，在加入无水偏硅酸钠后还加入有机硅消泡剂和除臭香精进行搅拌均匀，用于消除泡沫和除去异味。

一种环保型金属除油剂的使用方法，所述环保型金属除油剂与水按照1:(35-40)的体积比配置洗涤液，同时洗涤温度保持在25℃-30℃。

在使用时，保持洗涤温度在25℃-30℃可以使得除油剂更好地进行乳化和渗透，从而加快除油速度，提高效率。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明中的通过控制三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚三者之间的添加比例作为辅助剂，来增强脂肪醇聚氧乙烯醚的乳化效果，从而增强该除油剂的除油效果，缩短除油时间。

2、本发明中的脂肪醇聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚醚、三丙二醇、乙二胺四乙酸、葡萄糖酸钠以及无水偏硅酸钠八种成分配合进行使用，对金属制品的油污起到渗透、乳化、分散的作用，将油污进行清洗除去，同时，无水偏硅酸钠在清洗的同时可以在金属制品的表面形成一层油膜，防止金属制品后续水洗时被氧化，同时可以增强后续喷漆时的粘合力。

3、本发明中的脂肪醇聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚醚、三丙二醇、乙二胺四乙酸、葡萄糖酸钠以及无水偏硅酸钠在自然界中可以降解为二氧化碳和水，不污染环境；同时，对本除油剂产生的污水进行检测其各污染物质的含量均低于排放标准，因此，本发明的环保型金属除油剂可以直接使用，产生的污水可以直接排放，环保安全。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。

实施例1：

一种环保型金属除油剂的制备方法，包括以下步骤：将水加热到30℃-35℃，之后缓慢加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌溶解后依次缓慢加入三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚，搅拌溶解后再加入三丙二醇，等溶解后再缓慢加入乙二胺四乙酸，搅拌溶解后再缓慢加入葡萄糖酸钠和无水偏硅酸钠，再加入有机硅消泡剂和除臭香精继续搅拌，全部溶解混合后则制成该除油剂。

本发明的环保型金属除油剂，在进行使用时，与水按照1：(35-40)的体积比配制洗涤液，保持洗涤液温度25℃-30℃下喷淋浸泡金属制品，可以更快速的去除金属表面的杂质和油污。

在本实施例中，有机硅消泡剂采用中联邦有机硅消泡剂，型号为B-313；实施例1-实施例9以及对比例1和对比例2均使用该型号的有机硅消泡剂。

表1为实施例2-实施例9以及对比例1和对比例2的组分含量表，且实施例2-实施例9以及对比例1和对比例2均按照实施例1的制备方法制得；

表1实施例2-实施例9的组分含量表

分别使用实施例2-实施例9以及对比例1和对比例2的环保型金属除油剂对铁制品进行除油实验之后再进行喷漆，其中，在除油时该环保型金属除油剂与水按照1:40的比例进行混合配制洗涤剂，对铁制品进行喷淋浸泡；分别记录不同的除油时间除油后的铁制品的表面现象；使用除油时间为2min的铁制品进行喷漆，同时对喷漆后的铁制品依据GB1720-1979检测铁制品的漆膜附着力，其检测结果如表2所示：

表2除油实验以及漆膜附着力检测数据

由表2中的实验现象可知，本发明的环保型金属除油剂在使用时，喷淋浸泡2min即可将金属制品除油干净，速度快，效果好；另外，使用该环保型金属除油剂除油后进行喷漆制得的金属制品，其漆膜吸附效果好，符合生产需要除油。

将实施例1-实施例9与对比例1和对比例2进行对比，可知，当三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚按照(1-1.5)：(1.5-2)：(0.6-0.8)的重量比添加时，可以保证除油速度快、效果好，当三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚的添加比例不在该范围时，会增长除油时间；因此，当三乙醇胺油酸皂、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚醚按照(1-1.5)：(1.5-2)：(0.6-0.8)的重量比添加时，本发明的环保型金属除油剂的质量佳。

将上述实施例2-实施例9除油实验后使用后产生的废水进行指标检测，测量废水中的各污染物质的含量，其检测结果如表3所示：

表3废水的污染物的含量

表4污水排入城镇下水道水质控制项目限值

表5地表水环境质量标准基本项目标准限值 单位：mg/L

由表3中的检测数据对比表4中的污水排入城镇下水道水质控制项目限值可知，使用本发明的环保型金属除油剂所产生的污水其各污染物含量均低于排放标准的A级指标，且各物质的含量极低，因此，使用本发明的环保型金属除油剂所产生的污水可以直接进行排放，不会污染环境。

由表3中的检测数据对比表5中的地表水环境质量标准基本项目准限值可知，除化学需氧量高于地表水的指标，其他含量均低于地表水的Ⅰ类标准限值，由此可知，本发明的环保型金属除油剂是无污染的除油剂，可以放心使用。

以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。