非溶剂型环保除蜡水的研制

凌花琦   刘卫国   甘文华

(江门市蓬江区荷塘镇诚信精细化工厂    广东江门     529000) 

摘要：通过合理选用非离子、阴离子表面活性剂和助剂，并经科学调配制得非溶剂型环保除蜡水，其表面张力低，润湿、渗透性能强。对黑色、有色金属工件具有良好的除蜡效果。

关键词：表面活性剂   表面张力   润湿性   渗透性

Study of A NO Dissolvant High Performance Degreasing Dewaxing Fluid

Ling Hua Qi    Liu Wei Guo   Gan Wen Hua

(jiangmen pengjiang hetang chengxin fine chemical factory , jiangmen 529000)

Abstract: This paper introduces the outstanding performances of a new degreasing dew axing fluid and describes its application in cleaning and degreasing of ferrous metal nor ferrous metal .The degreasing dew axing fluid is consist of nonionies, anionies and builder etc. Its surface tension is low, and its wettability and permeabihty are very effective.

Keywords: Surface Active Active Agents Surface Tension Wettability Permeability 

除蜡水广泛应用于电镀、钟表、工艺品、饰品等五金行业工件的抛光后之除蜡工艺。

除蜡水的研究主要是选择一些表面活性剂、助剂、缓蚀剂、助溶剂等复合、调配， 从而使产品在常温、加温、超声波、浸洗等工艺中都能迅速、彻底去除各种蜡垢，对不锈钢、碳钢、锌合金、铝合金、镁合金、铜合金等各种基材不产生腐蚀、氧化等负作用，有较长的使用寿命和环保性能。此外，注意对产品的粘度、气味、颜色、透明度外观性能进行合理的调配，满足客户心理需求，提升产品附加值。

1、原理

抛光蜡的蜡垢主要由石蜡、脂肪酸、松香皂、金属氧化物和某些无机固体抛磨小颗粒如：刚玉、碳化硅、高铝瓷等组成。固体颗粒主要以粉末状均匀分布于抛光蜡体系中，以及一些打磨不辘残碎片、打磨出来的金属基体的粉末及其氧化物。

蜡垢与工件主要以机械粘附、分子间力粘附、静电力粘附等粘附方式，当机械粘附的蜡垢颗粒小于0.1um时就较难去除，这是根据较长时间对各种蜡垢观察所得的结论。

    非溶剂型环保除蜡水制备的关键是对各种表面活性剂、助剂、缓蚀剂等的合理复配，通过降低表面张力，改善润湿参透性能和乳化、溶解、增溶等性能，从而加强渗透剂能力和溶解能力。

非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的复配早就广泛应用，阴离子型表面活性剂能使非离子表面活性剂的浊点有较宽的范围，能形成混合胶团；非离子表面活性剂分子“插入”胶团中，使后来的离子表面活性剂离子头间斥力减弱，再加上两种表面活性剂疏水链之间的相互作用，更易生成胶团，使混合液体的CMC下降，且表面张力也下降，表面活性增高。

2、实验研究

根据上述原理和实践经验，并参照相关资料，首先考虑几个比较重要的因素并进行简单的优化实验，然后就各组份的配伍性进行实验研究，得出较为理想的除蜡水配方，并经小样实验后，试制中样，进行实际应用考虑。

（1）阴离子表面活性剂的选择

根据相关资料和经验，一定的羰酸盐表面活性剂有对黑色金属良好的缓蚀效果，而且价格低廉，可选用一定碳链结构的饱和脂肪酸和较高活性的有机碱在较为简单的工艺下合成，该表面活性剂综合性能十分理想。

我们将阴离子表面活性剂初步含量确定为25wt%左右。如表面活性剂含量过高，则无机盐助剂难于加入，选用脂肪酸醇胺盐作阴离子表面活性剂，较单乙醇胺和三乙醇胺，二乙醇胺更具有良好的缓蚀、渗透、碱储量等作用。

对脂肪酸的选择是阴离子表面活性剂选择的关键，脂肪酸与醇胺反应产物的性能对比，如表1所示。

表1

*参照JB4322，将油污改为“红日”3#黑紫蜡。

（2）非离子表面活性剂的选择

聚氧乙烯型活性剂，除了考虑其浊点外，还应尽量使其在较低的浓度下有较低的表面张力，以及对蜡垢特性相适应的H、L、B值。参考相关资料，对烷基酚的环氧乙烷不同加成数反应产物进行相关实验。选用环氧乙烷加成数为10的H、L、B值为12-13，浊点在70℃左右时，其润湿力、渗透力、对硬表面去污力等综合效果不错。

选用高级醇酰胺A，使脂肪基醇酰胺含量尽可能高，这样在较低的浓度下，对蜡垢有良好的去除效果；尽量少游离脂肪酸，能减少对工件的腐蚀，且溶解性能良好。它具有优越的除蜡垢、防蜡垢再沉淀能力，与其他表面活性剂复配，有良好的增效性能，同时兼具防锈性。即使在很低的浓度下亦能抑制钢铁生锈。

    （3）无机盐助剂的选择

聚磷酸盐对洗涤剂的表面活性剂有协同作用，缩合磷酸盐在水溶液中都倾向于回复成正磷酸盐，焦磷酸盐在温度不太高的情况下，逆反应很慢，因此在配置液体洗涤时多用焦磷酸盐。

聚磷酸盐对蜡垢中的脂肪酸类物质起到促进作用，对固体粒子有分散作用，还具有碱缓冲作用，使洗涤液保持一定的碱度，并能促进蜡垢粒子的分散，通过皂化作用使蜡垢中的硬脂酸类化合物污垢分解、胶化，有利于蜡垢的去除。

硅酸钠与一定的表面活性剂一起使用时有良好的助洗作用，同时一定的硅酸钠是铝及铝合金的缓蚀剂，与聚磷酸盐复合使用的作用是十分显著的。

将脂肪酸皂与一定的无机盐做成浓缩液，我们做了该方面的除蜡能力试验，结果情况如表2。

表2

 *参照JB4322，将油污改为“红日”3#黑紫蜡。

除考虑以上优化组合外，在实际操作中，还对各种工件的缓蚀进行试验，以选定所需无机盐助剂。

（4）缓蚀剂的选择

以上所选用的活性剂和无机盐助剂，在一定程度上考虑了对工件的缓蚀。在实际操作中，我们引进了水溶性复合缓蚀剂B，在使用中，特别是加温除蜡中，可大大降低除蜡垢和活性剂中游离出来的脂肪酸根对金属工件的腐蚀，使工件表面没有变暗、起斑等腐蚀现象。

（5）增溶剂

同样在以上的配比选择上，我们也充分考虑了对蜡垢去除的物理化学性能，但通过实验和实际应用，我们发现除蜡速度并不十分理想，跟进口某些产品有一定的差距。因此，我们做了大量的实验，引进增溶剂C，使除蜡速度提高，同时不会降低产品使用寿命和感官效果。

（6）配方组成及生产工艺

通过对各组分的选择和配伍优化，最后确定非溶剂型环保除蜡水的典型配方，如表3所示。

表3

    工艺流程图示意如图1。

 图1

3、产品的主要技术指标与进口产品的性能比较

（1）产品主要技术指标，如表4

  表4

（2）与目前的同类进口除蜡性能对照，如表5。

从测试结果看，非溶剂型环保除蜡水性能接近或与进口同类产品相当。气味上较少刺激性。

4、产品的实际应用

非溶剂型环保除蜡水，主要用于电镀、钟表、工艺品、饰品等五金行业的金属工件抛光后的除蜡垢。实际使用效果简述如下：    

表5  3%水溶液的除蜡水性能对比

*参照JB4322，将油污改为“红日”3#黑紫蜡。

（1）江门市蓬江区荷塘镇诚信精细化工厂经营涂装、电镀前处理剂，非溶剂型环保除蜡水供给珠江三角洲从多厂家应用，使用效果良好，特别是在外观、气味上，比较能让厂家接受。

（2）深圳森丰镀膜有限公司是金属镀膜的专业公司，曾经使用过国内外近十种厂家同类产品，用超声波加温除抛光蜡垢时，黄铜工件的表光洁度变暗。从使用非溶剂型环保除蜡水后没出现这种情况，综合使用效果良好。

（3）番禺某大型金属制品厂是手表表带的专业生产厂家，除蜡工件有铜、不锈钢、钛钢、锌合金等多种金属，以前使用昂贵的进口产品。现在使用非溶剂性环保除蜡水的综合使用效果良好。

5 、结论

（1）按照金属清洗剂调配理论，经过反复的实验和实际应用考察，研制了一种非溶剂型环保除蜡水。

（2）研制的非溶剂型环保除蜡水质量稳定，性能优良。能广泛用于电镀、钟表、工艺品、饰品等行业，作为金属工件抛光后的去除蜡垢。

参考文献

[1] 刘云，洗涤剂，化学工业出版社，1998。

[2] 梁梦兰，表面活性剂和洗涤剂制备、性质、应用，科学技术文献出版社，1990。

[3] 徐燕莉，表面活性剂的功能，化学工业出版社，1998。

[4] 孙绍曾、顾良荧、于珍祥，乡镇企业实用日用化学品制造技术，化学工业出版社，1988。

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