水性脱脂剂配方组成比例，脱脂原理及技术开发
导读：本文详细介绍了水性脱脂剂的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。
水性脱脂剂广泛使用于各种金属表面处理，禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事水性脱脂剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为脱脂剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。
一.背景
在金属材料表面处理中,脱脂是重要的工艺过程，金属制件表面的脱脂程度将直接影境问题日益突出，传统的高污染型、不易生物降解型、中温型、高温型脱脂剂逐步被限用或禁用，环保型、易降解性、低温型脱脂剂已成为行业关注的焦点。
环保型金属脱脂剂主要分为可回收反复再使用的、对臭氧层无破坏作用的、毒性小的溶剂型脱脂响到制件的后续处理质量。
据统计，在表面处理中由于脱脂不彻底而导致镀层、转化膜不良的比例,一般占60%～80%金属制件表面油脂成分比较复杂，一类是以脂肪酸甘油脂为主的皂化油,可通过与碱的皂化作用去除；另一类是矿物油(非皂化油) ,可通过乳化作用脱除。
多数高效水基金属脱脂剂的助洗剂仍以磷酸盐为主,这是由于磷酸盐在脱脂剂中既有螯合作用,又有去污作用,并具有良好的水洗性和使用成本低等特点。
但此类脱脂剂的废液排放中含有的大量磷会造成环境污染。
磷元素的排放受到环保方面的严格限制,因此适合在工业上使用的无磷脱脂剂急需得到解决。
目前随环剂，和无磷、无氮、易生物降解的水基型碱性脱脂剂两大类。
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二.水性脱脂剂
2.1脱脂原理
碱性清洗剂中纯化学脱脂作用机理中最主要的是的皂化作用、乳化作用、浸润作用(润湿作用)和分散作用。
1）皂化作用
金属表面油污中的动植物油(主要成分是硬脂酸)，与金属脱脂剂中的碱或碱性盐如氢氧化钠、磷酸三钠等发生皂化反应生成硬脂酸钠和甘油，油脂被充分溶解进入碱性溶液，达到工件表面除油目的。
2）乳化作用
金属脱脂剂中常含有大量乳化剂等表面活性物质，易于吸附在工件表面的油污与溶液的两相界面上，乳化剂分子中的憎水基团对油污具有较强的亲和能力，面向金属基体表面的油污发生吸附反应，亲水基团面向溶液方向与水分子亲电结合，使金属与溶液间界面张力大大降低，在液体流动、搅拌、喷射、超声等外力辅助作用下，油膜破裂变成细小的珠状，形成水包油的乳液小微粒，使得油污脱离金属表面，达到油污溶解和除油的效果。
3）浸透作用(润湿作用)
皂化与乳化作用是主要从油污表面逐步进行的，要使碱性溶液浸透到油脂内部，达到润润工件表面，达到增进脱脂除油的效果和表面高度清洁的效果，这就是表面活性剂的浸透作用(润湿作用)。
通过表面浸润作用，可以使皂化和乳化清除油污后金属表面，进一步溶解，达到表面高度清洁，对精密部件水基除油剂而言，清洗剂的质量优良性能主要体现在表面活性剂的浸润作用方面。
皂化、乳化、浸透作用是相辅相成的，相互配合才能彻底清除金属表面油污。
此外表面活性剂还具有良好的分散作用，将从工件清除下来的油脂均匀地分散到脱脂溶液之中，不发生二次沉积，具有延长清洗剂使用寿命作用。
2.2水性脱脂剂配方组成
常规金属脱脂粉主要由碱金属氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐或聚磷酸盐、乙二胺四乙酸盐(EDTA)、起渗透、乳化、分散作用的各种表面活性剂组成，碱金属氢氧化物起皂化除油作用，碳酸盐、磷酸盐或聚磷酸盐等富磷化合物具有优良的除油、缓蚀、络合能力，EDTA的富氮化合物具有优良的螯合能力，烷基苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚等难生物降解的含芳环的表面活性剂也因价廉、除油效果好等特点在脱脂粉中普遍使用，由于这些物质含有较高的磷、氮等富营养化物质含有不易生物降解的表面活性剂，长期使用给生态环境造成了严重的环境污染。
含表面活性剂的碱性脱脂剂中常用物质如下：
1）氢氧化钠又称苛性钠，是一种强碱化合物，它在水中溶解后电离出叫，提供碱度，与动植物油发生皂化反应，生成能溶于水的甘油和脂肪酸盐，溶解分散在水溶液中。
2）碳酸钠又称苏打，是一种价格低廉的碱，它在水中水解时生成HO一，提供碱度。
因此，碳酸钠具有缓冲作用，不像强碱那样腐蚀某些有色金属。
3）磷酸三钠几缩合磷酸盐,磷酸三钠在水解时生成离解度很小的磷酸，从而获得碱度。
磷酸三钠具有软化硬水的作用和较明显的促进污垢粒子的分散(乳化)作用，它还具有较高的碱性，可通过皂化作用使脂肪类污垢溶解。
4）硅酸钠有原硅酸钠、偏硅酸钠和水玻璃,水玻璃在水中能形成稳定的胶体，形成溶剂化胶束，与表面活性剂一起使用时，有良好的助洗作用。
硅酸盐在水中会发生水解，水解生成的硅酸不溶于水，而以胶束结构悬浮在槽液中，此种溶剂化的胶束对固体污垢的粒子具有悬浮和分散能力，对油污有乳化作用，因而有利于防止污垢在工件的表面再沉积。
5）表面活性剂
阴离子：油酸钠、油酸三乙醇胺、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠、磺化蓖麻油、烷基醚硫酸酯钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基苯磺酸铵、甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠、十二烷基醇酰胺磷酸酯、N，N一油酰甲基牛磺酸钠等。
非离子：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）缓蚀剂
有机胺：有机胺盐、酰胺等，如油酰肌氨酸盐、苯并三氮唑、2一巯基苯并噻唑、咪唑啉系化合物、氯化烷基吡啶铵盐等；其他：亚硝酸钠、硝酸钠、磷酸盐类、硅酸钠、苯甲酸钠、铬酸盐等。
7）消泡剂：硅油、Span20、Span80等
三、实例配方参考
1）脱脂剂配方一：
组分投料量（g/L）
聚醚350~400
油酸钠50~100
油酸三乙醇胺300~400
稳定剂150~200
水余量
2）脱脂剂配方二：
组分投料量（g/L）
硅酸钠100~150
碳酸钠60~100
葡萄糖酸钠20~50
氢氧化钠10~30
表面活性剂(AH - 1) 10~30
水余量
3）脱脂剂配方三：
组分投料量（g/L）
磺化油300~400 油酸二异丙醇酰胺150~200
聚醚150~200
石油磺酸钠10~30
水余量
4）典型环保无磷水基锌件脱脂剂配方四：
组分投料量（g/L）
JFc-6 200~250
650l 200~250
cAB-30 100~150
NaAc 300~400
Na2SO4 100~150
EDTA 100~150
水余量
5）典型环保型微生物脱脂剂配方五：
A剂成分：
A组分投料量（g/L）脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠200~400
壬基酚聚氧乙烯醚400~600
脂肪醇聚氧烷基醚400~500
脂肪醇聚氧乙烯醚300~400
十二烷基硫酸钠200~400
异丙醇300~350
乙二胺四乙酸二钠10~30
偏硅酸钠400~600
水余量
B剂成分：
B组分投料量（g/L）
可溶性淀粉300~500
葡萄糖200~400
蛋白胨50~100
碳酸钙20~50
硫酸镁50~100
维生素Ｅ1~2
芽孢杆菌５０亿单位/Ｌ
水余量
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