一、背景

?金屬清洗劑廣泛應用于各種金屬材料表面油污清洗劑，禾川化工專業從事金屬清洗劑配方分析，配方還原、配方檢測、成分分析，配方研制，為清洗劑相關企業提供整套配方改進技術解決方案一站式服務。?金屬清洗劑在工業生產中應用十分廣泛，常用于金屬加工前后的表面除油、除垢及成品組裝或包裝前的清洗工藝。在電子工業中，印制電路板焊接后也必須采用清洗劑洗去有害殘留物。此外，在機械設備維護保養過程中也常常用到金屬清洗劑。

目前，常用的金屬清洗劑分溶劑型、半溶劑型和水基型。溶劑型金屬清洗劑中，石油溶劑易燃、易爆而且浪費資源。氯氟烴是最常用的溶劑型金屬清洗劑，但由于其對大氣臭氧層的破壞而被禁用。因而，溶劑型金屬清洗劑正逐步被半溶劑型和水基型金屬清洗劑所替代。 隨著氟氯烴(CFC)替代日期的逼近，水基清洗劑的研究和應用受到各方面的關注。

二、金屬清洗劑

一般情況下，吸附于金屬表面的污物由水溶性污物和非水溶性污物組成。前者包括糖、淀粉、有機酸堿、血液、蛋白質及無機鹽等，后者包括動植物油脂、脂肪醇、礦物油、灰塵、泥土、金屬氧化物等。

水基清洗劑以表面活性劑為主要成分，同時添加各種添加劑如助劑、穩定劑、緩蝕劑、增溶劑、消泡劑、防霉劑、防凍劑等。表面活性劑具有浮化、濕潤、增溶、滲透、分散、防腐、絡合等特性，在清洗液中起主要作用。表面活性劑是一種兩親分子，當這種兩親分子附著于油-金屬界面時，其親油端容易吸附在油污表面，并伸向油污內部，而極性親水端則吸附在金屬表面，在油-金屬界面間形成一層緊密的定向排列的表面活性劑分子膜。這種膜能減弱油-金屬界面的附著力，增加金屬零件的濕潤性。在水溶液浸泡、撞擊零件過程中，表面活性劑分子在水分子的吸引下，油污從金屬零件表面脫離，起到清洗零件的目的。當這種兩親分子附著于油-水界面時，其親水端向水中伸入，形成一層膜，降低油-水的界面張力。當溶液中的表面活性劑分子達到一定濃度時，就會使油污在溶液中形成穩定的微小油污顆粒，形成溶解了油污的乳化液，達到清洗零件油污的目的。

2.1水基金屬清洗劑原料選擇

水基金屬清洗劑的主要成份是表面活性劑和無機助劑，為了避免金屬在清洗過程中發生腐蝕，還須加入緩蝕劑，為了增強溶解性和促進金屬表面污垢在水中的分離效果，還要加入一定量的助溶劑。表面活性劑的作用是能顯著降低液體的表面張力，使油污的附著力降低：通過攪拌、超聲波等機械力和加溫熱力，增加了污垢脫離的勢能，提高了潤濕、滲透作用。一般認為陰離子型有一定的防銹性能(如磺酸鹽等)，非離子型對水質適應性強但對防銹性有一些影響(如聚氧乙烯脂肪醇醚等)，需綜合考慮。各種助劑具有溶解油脂、軟化硬水和防止再沉積等作用，使污垢乳化、分散、懸浮在洗液中。能強化表面活性劑的清洗作用．水基金屬清洗劑的配方應從一下幾個方面考慮：

2.1.1表面活性劑

表面活性劑是水基金屬清洗劑中最主要的成份，因此所選擇的表面活性劑要有良好的洗滌和去污作用。為了達到更好的清洗效果，可以選出幾種去污效果較佳的表面活性劑進行復配，利用不同表面活性劑各自的特性，復配后的表面活性劑可以增強對金屬污垢的潤濕，滲透，乳化，增溶等作用。

1）烷基酚聚氧乙烯醚(別名OP-10)：對金屬硬表面的污垢具有很好的潤濕，乳化，分散和去污能力，抗靜電和抗硬水性能較好，在較寬的溫度范圍內很穩定，可與各類表面活性劑混用。

2）脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(別名AES)：為陰離子表面活性劑,具有優良的去污，乳化和發泡性能，生物降解度大于90%，有利于環境保護。它與非離子表面活性劑復配去污效果非常好，同時它對于OP-10 等非離子型表面活性劑在水中有增溶作用。

3）十二烷基苯磺酸鈉(別名LAS)：陰離子表面活性劑，具有去污，潤濕，發泡，乳化和分散性能，大量用作生產各種洗滌劑的原料。LAS屬中性物質，它對水硬度較敏感，起泡力高，去污力強，易與各種助劑復配，生物降解性大于90％，對環境污染程度小。

4）烷基醇酰胺(別名704)：非離子表面活性劑，704可以以任何比例溶于水，同其它陰離子或非離子表面活性劑混用，可制得透明液體；同時它具有起泡和穩泡作用以及去污，分散和增粘特性，對皮映溫和，具有防腐蝕性能，在配方中選用它，既有表面活性劑的作用，又起到穩泡防蝕的功能。

5）AN：非離子表面活性劑，在配方中主要作為緩蝕劑。

6）脂肪醇聚氧乙烯醚：非離子表面活性劑，溶于水具有良好的潤濕力，發泡力，分散力，去污力和乳化力，有較高的去脂性能和降低水的表面張力及耐硬水的性能。

7）AOS：去污性能佳，對酸、堿穩定，有優良的水溶性，對水的硬度也不敏感，對皮膚刺激性小，它的生物降解性接近100％，與非離子和陰離子表面活性劑都有良好的配伍性能。

8）MES：是以天然油脂為原料制得的表面活性劑，所以它的生物降解性能十分優良。它對水中鈣、鎂等金屬離子螯合能力很強，去污和分散能力很好，但容易水解，所以不宜在強堿性體系中應用，但可以在低堿性、中性或酸性介質中使用。

2.1.2緩蝕劑

常見的水溶性緩蝕劑，有苯甲酸鈉、硼酸鹽、鋁酸鹽、二乙醇胺、三乙醇胺與無機酸或有機酸的生成物胺類、咪唑啉類、苯并三氨唑等。無機型防銹劑可使金屬氧化并在金屬表面形成鈍化保護膜：胺類防銹劑等含極性基團有機物能在金屬表面吸附成膜，保護金屬：銅及其合金的防腐劑苯并三氮唑屬于金屬離子型，它和金屬表面產物層的金屬離子結合形成保護膜。黑色金屬緩蝕劑有亞硝酸鈉，苯甲酸鈉，乙醇胺系列等，有色金屬緩蝕劑有硅酸鹽，苯并三氮唑，氟硅酸，鉻酸鹽等。在水基金屬洗劑中加入少量的緩蝕劑，不但可以抑制金屬的腐蝕，而且還可以增加清洗劑的去污能力。

1）硅酸鈉：別名泡花堿，水玻璃。分子式為Na2O·nSiO2·xH2O。硅酸鈉外形有固體和液體兩種。其性質隨分子式中SiO2 和Na2O 的比值而不同，其比值稱為模。硅酸鈉為無色適明液體，有防腐蝕作用，同時，由于水解時產生了具有膠束結構的硅酸，對固體污垢的粒子有懸浮和分散能力，對油污有乳化作用，因此有得于污垢的再沉積，在配方中主要起緩蝕和再抗沉積作用。

2）.硫脲：有色金屬緩蝕劑

2.1.3無機助洗劑

選擇三聚磷酸納和其他助劑復配使用，具有助洗、緩蝕、緩沖堿性、抗硬水等多種功效。試驗表明，含20％活性物的清洗劑中，添加助洗劑后，其綜合清洗能力比含100％活性物而不加助洗劑的清洗劑要好。但是在配制液狀清洗劑中，三聚磷酸鈉加入量不得超過2％，助劑總量不得超過8％，否則有可能出現沉淀、清洗劑相態不均等問題，尤其在冬季，情況更為嚴重。而且，含磷助劑有可能導致水體富營養化，美國、瑞典、瑞士、加拿大等國規定洗滌劑中磷酸鹽含量在9％以下，德國規定在20％以下。另外三聚磷酸鈉在常溫下會有緩慢的水解，PH值的降低、溫度的升高、濃度的降低、時間的延長會促進水解。過強的堿性會導致聚氧乙烯醚類等非離子表面活性劑斷鏈，而降低清洗效果。所以選用助劑的數量和時效十分重要。

特別值得一提的是，由于4A分子篩具有很多空穴，因而有很大的吸咐表面，對多種金屬離子和水具有很強的吸附力和交換力，在溶液中呈堿性，有一定的緩沖作用，也具有一定的分散性、抗再沉積性，對人體、魚、藻類安全無毒，雖然4A分子篩在體系中有沉積的趨向，但只要選擇合理的分散劑也是可行的。在水基金屬清洗劑體系中，有些物質往往兼有多種作用，主洗也兼有助洗功能，助洗也兼有絡合、穩定等功能，選擇組合取向問題上，盡可能采用品種少，而取身兼數職作用的成分。

2.1.4助溶劑

由于有些表面活性劑的溶解度過低，在復配時為了促進其溶解，在配方中還要加入少量助溶劑，常用的助溶劑主要是尿素，磷酸酯和乙二醇醚。

2.1.5其它成份

1）二乙醇胺：用于制備非離子表面活性劑，乳化劑，擦亮劑等；

2）螯合劑：乙二胺四乙酸二鈉(EDTA—2Na)，葡萄糖酸鈉等，用于洗滌劑的金屬螯合物。

3）消泡劑：聚醚，有機硅等。

三.金屬清洗劑配方實例：

1）配方一：無磷水基金屬清洗劑的研制

各原料組分的質量分數為： AESA(C12脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨)：BJH一1(脂肪胺類，自制)：OP-10(辛基酚聚氧乙烯醚)：M550(鹵化二甲基二丙基銨丙酰銨共聚物)=6：4：4：1(摩爾比)，并將其按質量比95：5加入Na-CP4(馬來酸酐及丙烯酸共聚物的鈉鹽)及硅酸鈉做助洗劑，對其5％稀釋液的洗滌效果和防銹性能進行了評價。結果表明，該清洗劑具有較強的去污能力和良好的防銹性能，不含磷化物，對環境友好。

2)配方二：金屬軸承水基清洗劑

各原料組分的質量分數為：脂肪醇聚氧乙烯醚2％～8％；烷基酚聚氧乙烯醚2％～8％；脂肪酸烷醇酰胺3％～10％；油酸三乙醇胺5％～25％；三乙醇胺10％～22％；單乙醇胺5％～18％；烷基磺酸鈉0.5％～3％；苯并三氮唑0.01％～0．5％；乙二胺四乙酸二鈉1％~ 2％；水3.5％～71.49％。

3)配方三：一種金屬清洗劑

該金屬表面清洗劑是由以下原料配制而成的，各原料組分的質量分數為：硅酸鈉(35％ ～45％)、三聚磷酸鈉(50％ ～55％)、脂肪醇聚氧乙烯醚(5％ ～10％)；制作方法是將上述組分按比例放入攪拌器里進行攪拌混合，待攪拌混合均勻后，進行包裝即可得到。使用時，取本品與水按1：10的比例進行溶解即可用于清洗金屬。

4)配方四：一種新型的水基金屬清洗劑

各原料組分的質量分數為：2.6％AE09，3.5％油酸三乙醇胺，4.3％Na2C03，7.8％三乙醇胺，5％TX-10，4.1％苯甲酸鈉，其余為水；2配方的各組分的含量(質量分數)為：4-5％平平加O.5~2％油酸三乙醇胺，4.3％Na2C03，6.5％三乙醇胺，7.2％6501，2.5％葡萄糖酸鈉，3.7％苯甲酸鈉，其余為水。具有穩定、去污率高、防腐防銹性強的特點，而且無毒、對人體無害。特別是在室溫下即可達量到96％以上的清洗率。

5）配方五：低泡水基金屬清洗劑

各原料組分的質量分數為：0.5％6501；0.5％ 三乙醇胺油酸皂；0.25％GT-12；0．25％S一86；1.25％M -10；0.75％ 聚醚L61；10％ 三乙醇胺；1％Na2CO3；1％ 硼砂；5％ EDTA二鈉；0.3％有機硅

6）配方六：環保型工業水基金屬清洗劑

各原料組分的質量分數為：脂肪醇聚氧乙烯醚用量10％，月桂酸二乙醇酰胺6％，淀粉糖苷表面活性劑7％，聚氧乙烯醚硫酸鹽2.2％，磺化琥珀酸二仲辛酯鈉鹽為1.8％，苯甲酸鈉l％，水玻璃0.1％，尿素1％；采用非離子型和陰離子型表面活性劑進行復配，將一定量的去離子水加入到100 mL的燒杯中，高速攪拌，控制溫度在55℃左右，依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚，待其完全溶解后加入淀粉糖苷表面活性劑，繼續攪拌，30 min后，再依次加入月桂酸二乙醇酰胺，聚氧乙烯醚硫酸鹽和尿素(配制時應準確控制溫度和聚氧乙烯醚硫酸鹽濃度，防止聚氧乙烯醚硫酸鹽形成凝膠)，繼續攪拌30～45 rain，降溫至40℃左右，加入磺化琥珀酸二仲辛酯鈉鹽，防腐劑等助劑，繼續攪拌幾分鐘，冷卻至室溫即可．

7)?配方七：MEA、甘油、偏硅酸鈉、油酰基異鏈烷基硫酸鹽、3-亞氨基聚氧乙烯-l，2，4-二硫代吡咯硫酬、水。此清洗劑適合沖洗工藝，去污力和鈍化性能好。

8）配方八：C8-nAE、AE、烷基醇胺、烷基水楊酸鈣、C8- C20合脂酸烷醇胺鹽。此專利清洗劑儲存穩定，使用時泡沫少。

9)配方九：C10- C13合脂醇聚氧乙烯醚、C5- C5合脂酸單鏈烷醇胺鹽、HOCH2CH2NH2、C2H5OH、合成C10- C13酸二乙醇酰胺、C10- C20烷基硫酸鹽、水。此專利可有效從金屬表面除去油脂類污垢和臨時性保護礦物油，去污力強。

10)配方十：硅酸鈉、偏硼酸鈉、C4AE2的乙酸酯、椰油酸二乙醇胺鹽、C9APE、水。此專利的優點是可回收再生，且回收液仍具有l00％清洗能力，可循環重復使用。

11)配方十一：EDTA一4Na、C12ABS—Na、檸檬酸鈉、STPP、硅酸鈉、蛋白酶、水。此專利專門用于清洗機器槽盒。

12)配方十二:Neodol23-6.5、二丙二醇單丁醚、乙醇胺、C12LAB-Na、椰子油脂肪酸、水及添加劑。此專利是具有良好起泡性能的水基型金屬清洗劑。

13)配方十三：KOH、Maphos JP一10、Na2siO3·5H20、EDTA-4Na、3,5-二甲基-l-己基-3-醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、水。此專利可以從金屬表面除去干燥樹脂，如聚酯切片模塑樹脂之類干燥樹脂，清洗效果好，

以上僅是選擇國外幾種比較具有代表性的水基型金屬清洗劑的配方，目前國外金屬清洗劑配方正朝著專業化、系列化、針對性、環保型的方向迅速發展，這同時也是國內值得借鑒的地方。

二、金屬清洗劑配方（僅供參考）

三、市面常見清洗劑：

環保碳氫清洗劑，水基清洗劑（水基除油劑，水基脫脂劑，水基金屬清洗劑），酸洗劑?，除油劑，拋光劑、除銹劑（環保水性防銹劑）水膜置換防銹油，脫水防銹油，?酸洗膏（劑），除油粉，除蠟水，脫漆劑，洗板水，洗網水，光學玻璃清洗劑，溶劑光學清洗劑，水基光學清洗劑，玻璃油墨清洗劑，電子PCB清洗劑，無鉛溶劑洗板水，碳氫溶劑洗板水，金屬清洗劑（中性金屬清洗劑，水基金屬清洗劑，弱堿性金屬清洗劑，鋁合金清洗劑，不銹鋼清洗劑，鋁清洗劑（鋁材清洗劑）鋁合金清洗劑，水基脫脂清洗劑，金屬脫脂劑（銅脫脂劑，鋁合金脫脂劑，酸性脫脂劑，常溫金屬脫脂劑，金屬除油脫脂粉（鋼鐵電解除油粉，金屬除油劑（鋁除油劑，酸性除油劑，鋁光亮除油劑，鋁合金除油劑，除油劑（中性除油劑，有機除油劑，超聲波除油劑）金屬油污清洗劑（金屬除油清洗劑）不銹鋼清洗劑，鋁清洗劑（鋁材清洗劑）金屬表面除蠟水，金屬表面防銹劑（水基金屬防銹劑，鑄鐵防銹劑，工序間防銹劑，鋼鐵防銹劑，環保防銹劑，薄膜防銹油，水溶性金屬防銹油，脫水防銹劑，金屬表面防銹劑，碳鋼防銹劑，水溶性金屬防銹劑，碳鋼水性防銹劑，鑄鐵水性防銹劑），泡沫清洗劑，不銹鋼清洗劑，管道清洗劑，精密電子儀器清洗劑，積碳清洗劑，地毯清洗劑，玻璃清洗劑，皮革清洗劑，塑料清洗劑，油污清洗劑，螺桿清洗劑，電腦清洗劑，電路板清洗劑，洗衣機清洗劑，發動機清洗劑，油墨清洗劑，汽車清洗劑，空調清洗劑；模具清洗劑

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