一种钢铁热脱脂粉及其制备方法与流程

文档序号:21279604发布日期:2020-06-26 23:30阅读:810来源:国知局
本发明涉及金属清洗剂
技术领域
,具体涉及一种钢铁热脱脂粉及其制备方法。
背景技术
:金属工件在制造、运输、储存和使用过程中,由于机加工和防锈等需要,其表面涂有油脂。这些油脂是以矿物油脂和植物油脂为基础成分,并添加有各种有机或无机添加剂成分而成。因此在金属材料表面处理中,脱脂是重要的工艺过程,金属表面的脱脂程度将直接影响到工件的后续处理质量。金属工件表面油脂成分比较复杂,一类是以脂肪酸甘油酯为主的皂化油,可通过与碱的皂化作用去除;另一类是矿物油,也称为非皂化油,可以通过乳化作用脱除。金属表面清洗剂有水基清洗剂,溶剂清洗剂,碱性清洗剂。溶剂清洗剂分为石油溶剂清洗剂和氯化烃溶剂清洗剂。脱脂机理是通过脱脂剂对各类油脂的皂化、加溶、润湿、分散、乳化等作用,从而使油脂从工件表面脱离,变成可溶性的物质或被乳化、分散而均匀稳定地存在于槽液内。脱脂质量的评价主要是以脱脂后工件表面不能有目视油脂、乳浊液等污物,水洗后表面应被水完全润湿为标准。而现有脱脂粉中所用原料及配比不够合理,处理时间长,脱脂效果差,不易清洗,因此,急需开发一种新的高效金属脱脂粉。技术实现要素:针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高效钢铁热脱脂粉,该脱脂粉适用于黑色金属的化学除油,对皂化油和乳化油具有良好的清洗效果,和乳化能力,特别适用于矿物油及混合油污的清洗,水洗性好,可使用于中温除油,对简单油污可常温清洗。为达到上述技术效果,本发明采用的技术方案为:一种钢铁热脱脂粉,所述热脱脂粉由以下质量份数的原料制成:无水偏硅酸钠12-18份、三聚磷酸10-15份、轻质纯碱3.1-9份、重质纯碱19-25份、葡萄糖酸钠1.5-4份、元明粉3.5-5.2份、皂粉2-4份、平平加o-250.9-1.2份、二丙二醇甲醚0.7-1.1份、无味煤油0.4-1.2份、氢氧化钠15-36份、木质素磺酸钠4.2-5.7份。优选地,所述热脱脂粉由以下质量份数的原料制成:无水偏硅酸钠15份、三聚磷酸12份、轻质纯碱5份、重质纯碱22份、葡萄糖酸钠2份、元明粉4.7份、皂粉3份、平平加o-251份、二丙二醇甲醚1份、无味煤油1份、氢氧化钠28份、木质素磺酸钠4.2份。进一步地,所述钢铁热脱脂粉的制备方法,包括以下步骤:a.称取配方量的无水偏硅酸钠、三聚磷酸、轻质纯碱、重质纯碱、葡萄糖酸钠、元明粉以及皂粉混合后搅拌均匀后得a粉;b.称取配方量的二丙二醇甲醚和无味煤油均匀混合后加入a粉中搅拌均匀得b粉;c.称取配方量的平平加o-25加温熔化后加至b粉中继续搅拌均匀得c粉;d.称取配方量的氢氧化钠和木质素磺酸钠分别加入至上述c粉中搅拌均匀,即得到所述钢铁热脱脂粉。进一步地:所述步骤c中熔化温度为50℃-65℃。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:1.适用于黑色金属的清洗,清洗效果良好,在较低浓度时即具有良好的净洗率。2.采用皂粉、平平加o-25以及木质素磺酸钠作为表面活性剂复配而成,具有协同作用,且对助剂比例进行优化,在较低温度即可达到较好的除油效果,在高温时可基本去除难去除的油污。具体实施方式以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。实施例1-5各组分用量如表1,对比实施例6-19各组分用量如表2所示,分别按照表1和表2用量采用下述制备方法制备钢铁热脱脂粉:表1:实施例1-5各组分用量配比(质量份数)表2:对比实施例6-10各组分配比(质量份数)制备方法:s1:首先,称取配方量的无水偏硅酸钠、三聚磷酸、轻质纯碱、重质纯碱、葡萄糖酸钠、元明粉以及皂粉加入搅拌机中,以50转/min速度搅拌5min,得a粉;s2:称取配方量的二丙二醇甲醚、无味煤油均匀混合后再加入到a粉中以相同速度搅拌10min,得b粉;s3:称取配方量的平平加o-25加温至50℃至完全熔化后加至b粉中继续以相同速度搅拌10min后得c粉;s4:称取配方量的氢氧化钠、木质素磺酸钠分别加入至上述c粉中以相同速度搅拌5min,即得到所述钢铁热脱脂粉。将实施例1-5制得的钢铁热脱脂粉及实施例6-9制得的脱脂粉分别按照下述步骤进行清洗实验:s1:制备钢铁试片:采用尺寸为50mm×25mm×5mm的45号钢作为试片。s2:试液的制备:将上述实施例1-5制得钢铁热脱脂粉用去离子水配制成2%水溶液,分别将实施例1-5编号重新记录为实验组a-实验组e;s3:按照下述质量比配方配制人工油污:配方:8%石油磺酸钡、3.5%羊毛脂镁皂、2%羊毛脂、30%工业凡士林、34.5%20号机械油、12%30号机械油、2%钙基润滑脂以及8%氧化铝;制备方法:称取配方量的工业凡士林、20号机械油以及30号机械油混合后加热到120℃左右熔解均匀,倒入配方量的石油磺酸钡、羊毛脂镁皂、羊毛脂以及钙基润滑脂,搅拌熔解。控制温度不超过130℃,待全部溶解后,停止加热,加入氧化铝粉末,搅拌均匀冷却至室温,贮存于5℃-10℃冰箱中保存备用。s4:将步骤s1中准备好的不锈钢试片,连试片架置于(40±2)℃的烘箱中干燥30min后,移入干燥器中冷却后称重,称准至0.1mg,将称量后的试片平放在干燥的滤纸上,用小刀将人工油污均匀地涂覆至试片单侧的下2/3处,其余表面不涂覆,并将试片两侧和底边多余的油污用滤纸擦去,油污涂覆量控制在0.08g-0.20g之间,将涂覆好的试片放入(60±2)℃的恒温干燥箱中,干燥30min后取出,擦去底边油污于干燥器中冷却后称重,称准至0.1mg。s5:在500ml烧杯中倒入400ml清洗剂溶液,于(60±2)℃水浴条件下进行摆洗,使试片表面垂直于摆动方向,摆洗条件为:浸泡3min后立即摆洗3min,结束后取出试片在(60±2)℃条件下于蒸馏水中摆洗30s,立即取出于(40±2)℃条件下干燥2h,取出称重,称准至0.1mg,按照下式计算净洗力,净洗力对比结果如表3。式中,m0为试片质量,m1为涂抹油污试片清洗前的质量,m2为涂抹油污试片清洗后的质量,单位均为克(g)。表3:实施例1-5及对比实施例6-9净洗力对比组别实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比实施例6对比实施例7对比实施例8对比实施例9m0(g)48.7649.5749.3249.0848.9249.2148.8148.9548.97m1(g)48.8449.7349.4949.2549.0949.3849.0049.1249.10m2(g)48.7849.6149.3349.1448.9449.2948.9249.0549.01净洗力(%)75.00%75.00%94.12%64.71%88.24%52.94%42.11%41.18%53.85%由表3可知:实施例2、实施例3、实施例4比较,以实施例3的洗净力最佳,说明实施例3中的表面活性剂配伍性能最佳,在使用量较少的情况下洗净力最高,其配方为:皂粉3份、平平加o-251份和木质素磺酸钠5份;实施例1、实施例3、实施例5比较,以实施例3的洗净力最佳,说明实施例3中的助剂按照该比例复配时清洁能力最佳,在使用量较少的情况下洗净力最高,其配方为:无水偏硅酸钠15份、三聚磷酸12份、轻质纯碱5份、重质纯碱22.3份、葡萄糖酸钠2份、元明粉4.7份、二丙二醇甲醚1份、无味煤油1份、氢氧化钠28份、木质素磺酸钠5份。由实施例3以及对比实施例6-9可知,当使用单组分表面活性剂制备钢铁脱脂粉时,其净洗力效果较差,当使用三种组分进行复配时,其净洗力明显提高,可以明显看出三种表面活性剂同时使用产生的协同效果;使用实施例3制备得到的钢铁热脱脂粉,试验在不同温度下的净洗力差异,试验结果如表4所示。表4:实施例3的钢铁热脱脂粉在不同处理温度下的净洗力对比温度(℃)5060708090净洗率(%)88.40%94.12%96.28%97.53%90.41%由表4可知,所述钢铁热脱脂粉,其最适宜的处理条件为60℃-80℃。按照上述方法制备的钢铁热脱脂粉,其主要技术指标如下:1.外观:白色或类白色固体2.ph值(5%水溶液g/l):13.2-13.63.游离碱度(5%水溶液g/l):55-704.总碱度(5%水溶液g/l):75-85按照上述方法制备的钢铁热脱脂粉,其主要施工参数如下:1.槽液浓度(g/l):30-502.处理温度(℃):60-803.清洗方式:浸泡、擦洗、超声波清洗4.净洗率(2%水溶液g/l):≥94.12%以上所述仅为本发明的几个具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域技术的普通技术人员在本发明披露的技术范围内,可以轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页12
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