一.背景

在金屬材料表面處理中,脫脂是重要的工藝過程，金屬制件表面的脫脂程度將直接影境問題日益突出，傳統(tǒng)的高污染型、不易生物降解型、中溫型、高溫型脫脂劑逐步被限用或禁用，環(huán)保型、易降解性、低溫型脫脂劑已成為行業(yè)關(guān)注的焦點。環(huán)保型金屬脫脂劑主要分為可回收反復(fù)再使用的、對臭氧層無破壞作用的、毒性小的溶劑型脫脂響到制件的后續(xù)處理質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計，在表面處理中由于脫脂不徹底而導致鍍層、轉(zhuǎn)化膜不良的比例,一般占60%～80%金屬制件表面油脂成分比較復(fù)雜，一類是以脂肪酸甘油脂為主的皂化油,可通過與堿的皂化作用去除；另一類是礦物油(非皂化油) ,可通過乳化作用脫除。多數(shù)高效水基金屬脫脂劑的助洗劑仍以磷酸鹽為主,這是由于磷酸鹽在脫脂劑中既有螯合作用,又有去污作用,并具有良好的水洗性和使用成本低等特點。但此類脫脂劑的廢液排放中含有的大量磷會造成環(huán)境污染。磷元素的排放受到環(huán)保方面的嚴格限制,因此適合在工業(yè)上使用的無磷脫脂劑急需得到解決。

目前隨環(huán)劑，和無磷、無氮、易生物降解的水基型堿性脫脂劑兩大類。

二.水性脫脂劑

2.1脫脂原理

堿性清洗劑中純化學脫脂作用機理中最主要的是的皂化作用、乳化作用、浸潤作用(潤濕作用)和分散作用。

1）皂化作用

金屬表面油污中的動植物油(主要成分是硬脂酸)，與金屬脫脂劑中的堿或堿性鹽如氫氧化鈉、磷酸三鈉等發(fā)生皂化反應(yīng)生成硬脂酸鈉和甘油，油脂被充分溶解進入堿性溶液，達到工件表面除油目的。

2）乳化作用

金屬脫脂劑中常含有大量乳化劑等表面活性物質(zhì)，易于吸附在工件表面的油污與溶液的兩相界面上，乳化劑分子中的憎水基團對油污具有較強的親和能力，面向金屬基體表面的油污發(fā)生吸附反應(yīng)，親水基團面向溶液方向與水分子親電結(jié)合，使金屬與溶液間界面張力大大降低，在液體流動、攪拌、噴射、超聲等外力輔助作用下，油膜破裂變成細小的珠狀，形成水包油的乳液小微粒，使得油污脫離金屬表面，達到油污溶解和除油的效果。

3）浸透作用(潤濕作用)

皂化與乳化作用是主要從油污表面逐步進行的，要使堿性溶液浸透到油脂內(nèi)部，達到潤潤工件表面，達到增進脫脂除油的效果和表面高度清潔的效果，這就是表面活性劑的浸透作用(潤濕作用)。通過表面浸潤作用，可以使皂化和乳化清除油污后金屬表面，進一步溶解，達到表面高度清潔，對精密部件水基除油劑而言，清洗劑的質(zhì)量優(yōu)良性能主要體現(xiàn)在表面活性劑的浸潤作用方面。

皂化、乳化、浸透作用是相輔相成的，相互配合才能徹底清除金屬表面油污。此外表面活性劑還具有良好的分散作用，將從工件清除下來的油脂均勻地分散到脫脂溶液之中，不發(fā)生二次沉積，具有延長清洗劑使用壽命作用。

2.2水性脫脂劑配方組成

常規(guī)金屬脫脂粉主要由堿金屬氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽或聚磷酸鹽、乙二胺四乙酸鹽(EDTA)、起滲透、乳化、分散作用的各種表面活性劑組成，堿金屬氫氧化物起皂化除油作用，碳酸鹽、磷酸鹽或聚磷酸鹽等富磷化合物具有優(yōu)良的除油、緩蝕、絡(luò)合能力，EDTA的富氮化合物具有優(yōu)良的螯合能力，烷基苯磺酸鹽、烷基酚聚氧乙烯醚等難生物降解的含芳環(huán)的表面活性劑也因價廉、除油效果好等特點在脫脂粉中普遍使用，由于這些物質(zhì)含有較高的磷、氮等富營養(yǎng)化物質(zhì)含有不易生物降解的表面活性劑，長期使用給生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的環(huán)境污染。

含表面活性劑的堿性脫脂劑中常用物質(zhì)如下：

1）氫氧化鈉又稱苛性鈉，是一種強堿化合物，它在水中溶解后電離出叫，提供堿度，與動植物油發(fā)生皂化反應(yīng)，生成能溶于水的甘油和脂肪酸鹽，溶解分散在水溶液中。

2）碳酸鈉又稱蘇打，是一種價格低廉的堿，它在水中水解時生成HO一，提供堿度。因此，碳酸鈉具有緩沖作用，不像強堿那樣腐蝕某些有色金屬。

3）磷酸三鈉幾縮合磷酸鹽,磷酸三鈉在水解時生成離解度很小的磷酸，從而獲得堿度。磷酸三鈉具有軟化硬水的作用和較明顯的促進污垢粒子的分散(乳化)作用，它還具有較高的堿性，可通過皂化作用使脂肪類污垢溶解。

4）硅酸鈉有原硅酸鈉、偏硅酸鈉和水玻璃,水玻璃在水中能形成穩(wěn)定的膠體，形成溶劑化膠束，與表面活性劑一起使用時，有良好的助洗作用。硅酸鹽在水中會發(fā)生水解，水解生成的硅酸不溶于水，而以膠束結(jié)構(gòu)懸浮在槽液中，此種溶劑化的膠束對固體污垢的粒子具有懸浮和分散能力，對油污有乳化作用，因而有利于防止污垢在工件的表面再沉積。

5）表面活性劑

陰離子：油酸鈉、油酸三乙醇胺、硬脂酸鈉、十二烷基硫酸鈉、磺化蓖麻油、烷基醚硫酸酯鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基苯磺酸銨、甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸鈉、十二烷基醇酰胺磷酸酯、N，N一油酰甲基牛磺酸鈉等。非離子：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、月桂基二乙醇酰胺等。

6）緩蝕劑

有機胺：有機胺鹽、酰胺等，如油酰肌氨酸鹽、苯并三氮唑、2一巰基苯并噻唑、咪唑啉系化合物、氯化烷基吡啶銨鹽等；其他：亞硝酸鈉、硝酸鈉、磷酸鹽類、硅酸鈉、苯甲酸鈉、鉻酸鹽等。

7）消泡劑：硅油、Span20、Span80等

三、實例參考配方

1）脫脂劑配方一：

2）脫脂劑配方二：

3）脫脂劑配方三：

4）典型環(huán)保無磷水基鋅件脫脂劑配方四：

5）典型環(huán)保型微生物脫脂劑配方五：

A劑成分：

B劑成分：

四.市面常見清洗劑：

環(huán)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(huán)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(wǎng)水，光學脫脂劑，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(huán)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，脫脂劑，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(fā)動機清洗劑，油墨清洗劑，汽車清洗劑，空調(diào)清洗劑；模具清洗劑

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