本發明屬于清洗劑材料
技術領域:
,具體涉及一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑及其制備方法。
背景技術:
:清洗劑是用于清除污垢的化學品,通常分為工業清洗劑和日用清洗劑。在工業生產中,金屬制件上常會留有灰塵、切削物、磨料、研磨液、手汗、鹽跡、酸堿、動植物油脂和礦物油等殘留物,隨著科學技術的不斷提高,殘留物的品種越來越多,對清洗劑的清洗程度的要求也越來越高,既要將納米級的粉末清除,也不能使金屬制件生銹。水基清洗劑依據應用場合、洗滌對象以及殘留物的性質,洗滌機理也比較復雜,一般的水基清洗劑包括表面活性劑、緩蝕劑、pH調節劑、穩定劑、溶劑和其他助劑,一般把洗滌過程分為三部分:一是浸透過程,二是擴張、分散、浮化和可溶化過程,三是除去過程。目前,研磨液根據磨料的不同可分為金剛石研磨液、二氧化硅研磨液、氧化鈰研磨液等,金剛石研磨液中含有許多細小的礦物質粉,這些礦物質粉在研磨過程中會殘留在金屬制件的表面,形成非常細小的納米級粉末,如果不把這些細小的納米級粉末及時清理,金屬制件在使用的過程中,金屬制件的表面會受到磨損,繼而可能影響產品的性能,因此制備針對納米級粉末殘留物的清洗劑顯得十分必要。中國專利CN105925389A公開的稀土研磨液專用清洗劑,主要包括NTA或者EDTA絡合劑、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙基氧化物、失水山梨醇酯表面活性劑、碳酸鈉和碳酸氫鈉的緩沖劑和水組成,制備的清洗劑分散性和吸附性好,清洗效果顯著,對油脂的清洗率提高,對工件表面無明顯的研磨液殘留。但是針對納米級的殘留的清洗效果并不顯著。中國專利CN102816660A公開的一種納米水基清洗劑及其制備方法,該納米水基清洗劑包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、三聚磷酸鈉、磷酸二氫鈉或者五水偏硅酸鈉皂化劑、聚乙二醇、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸鈉等表面活性劑、三乙醇胺等緩蝕劑、硅醚或者聚醚有機硅納米消泡劑、水溶性納米二氧化硅和水,該清洗劑的適用范圍廣泛,不含揮發性有機溶劑,清洗過程泡沫少、不輔食被清洗物件,但是很對細小的納米級粉末的清洗能力依然有限。技術實現要素:本發明要解決的技術問題是提供一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑及其制備方法,該水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑,第一清洗劑的組分包括:強堿、復配絡合劑、乙醇胺、分散劑、復配表面活性劑,余量為水,第二清洗劑中的組分包括:弱酸、緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑、水溶性納米二氧化硅,余量為水。采用兩種清潔劑,清洗效果更佳徹底,對細小的納米級粉末的清除率高,且不對工件設備造成腐蝕和污染,清洗效果好。為解決上述技術問題,本發明的技術方案是:一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑,所述金剛石研磨液專用的水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑,所述第一清洗劑包括強堿、復配絡合劑、乙醇胺、分散劑、復配表面活性劑和水,所述第一清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:強堿3-10%、復配絡合劑3-8%、乙醇胺1-5%、分散劑1-5%、復配表面活性劑3-7%,余量為水,所述強堿為氫氧化鈉或/和氫氧化鉀,所述復配絡合劑為HEDP、ATMP、EDTMPA、PAPEMP、PBTCA中的一種或者幾種,所述乙醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一種或者幾種,所述分散劑為聚馬來酸、聚馬來酸丙烯酸、聚馬來酸鹽、聚馬來酸丙烯酸鹽中的一種或者幾種,所述復配表面活性劑為RD129B、RD127、脂肪醇聚氧乙烯醚三醚、脂肪醇聚氧乙烯醚九醚中的一種或者幾種。作為上述技術方案的優選,所述第二清洗劑的使用在第一清洗劑之后。作為上述技術方案的優選,所述第二清洗劑包括弱酸、緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑和水溶性納米二氧化硅,所述第二清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:弱酸2-10%、緩蝕劑0.5-2%、表面活性劑5-10%、納米消泡劑0.5-3%和水溶性納米二氧化硅1-5%,余量為水,所述弱酸為亞硫酸鈉、緩蝕劑為乙醇胺,所述表面活性劑為烷基基酚聚氧乙烯醚,所述納米消泡劑為納米硅醚消泡劑。本發明還提供一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑的制備方法,包括以下步驟:(1)按照比例加入3-8%的復配絡合劑、3-10%的強堿和水,攪拌15-20min,讓其充分反應,然后依次加入1-5%的乙醇胺、1-5%的分散劑、3-7%的復配表面活性劑,攪拌10-15min,得到第一清洗劑;(2)按照比例加入2-10%的弱酸和水,攪拌15-20min,攪拌均勻,依次加入0.5-2%的緩蝕劑、5-10%的表面活性劑、0.5-3%的納米消泡劑和1-5%的水溶性納米二氧化硅,攪拌至完全溶解,得到第二清洗劑;(3)步驟(1)制備的第一清洗劑和步驟(2)制備的第二清洗劑組成金剛石研磨液專用的水基清洗劑。作為上述技術方案的優選,所述步驟(1)中,所述強堿為氫氧化鈉或/和氫氧化鉀,所述復配絡合劑為HEDP、ATMP、EDTMPA、PAPEMP、PBTCA中的一種或者幾種,所述乙醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一種或者幾種,所述分散劑為聚馬來酸、聚馬來酸丙烯酸、聚馬來酸鹽、聚馬來酸丙烯酸鹽中的一種或者幾種,所述復配表面活性劑為RD129B、RD127、脂肪醇聚氧乙烯醚三醚、脂肪醇聚氧乙烯醚九醚中的一種或者幾種。作為上述技術方案的優選,所述步驟(2)中,所述弱酸為亞硫酸鈉、緩蝕劑為乙醇胺,所述表面活性劑為烷基基酚聚氧乙烯醚,所述納米消泡劑為納米硅醚消泡劑。作為上述技術方案的優選,所述金剛石研磨液專用的水基清洗劑的使用方法為:(1)將第一清洗劑注入需要清洗的工件設備中,在30-55℃下,正向循環擦拭1-3min,再反向循環擦拭1-3min;(2)將步驟(1)倒入的第一清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入第二清洗劑,在50-80℃下,正向循環擦拭1-3min,再反向循環擦拭1-3min;(3)將步驟(2)倒入的第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入水,沖洗2-3次,將工件設備吹干。作為上述技術方案的優選,所述步驟(1)和步驟(2)組成一個周期,所述周期可循環2-3次。作為上述技術方案的優選,所述吹干的方法為空氣或者氮氣吹干。與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:(1)本發明制備的金剛石研磨液專用的水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑,第一清洗劑中含有強堿、復配絡合劑、乙醇胺、分散劑和復配表面活性劑,強堿可以對研磨液的溶解能力高,易于漂洗,復配絡合劑可以與細小的金屬顆粒絡合,增加金屬顆粒的溶解性,提高清洗效率,乙醇胺可防止工件被腐蝕,分散劑和復配表面活性劑有利于提高清洗劑的分散性和穩定性,第一清洗劑可以使可溶性和不溶性化合物殘留物部分溶解和松動,第二清洗劑中含有弱酸、緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑、水溶性納米二氧化硅,弱酸可再次對殘留物進行溶解和松散,緩蝕劑可保護工件被腐蝕,納米消泡劑可消除氣泡,保證清洗劑在清洗過程的穩定性,而且還有的水溶性納米二氧化硅可以防止清洗劑的殘留,防止造成二次污染。(2)本發明制備的金剛石研磨液專用的水基清洗劑利用第二清洗劑再次對殘留物進行溶解和松動,有利于殘留物的溶解和剝落,第一清洗劑中含有堿性物質,第二清洗劑中含有酸性物質,兩者結合最大范圍的對工件表面的研磨液殘留物進行清洗,清洗效果好,無毒無副作用,且成本較低,而且使用過程中還包括水沖洗和氣體吹干,再次對工件表面進行清洗,進一步提高清洗率。(3)本發明制備的金剛石研磨液專用的水基清洗劑制備方法簡單,成本較低,使用方便,清洗效果優異,尤其對對金剛石研磨液殘留的細小納米粉末的清洗效果好,無毒無副作用,清洗簡單,無殘留,不會造成二次污染,并且對工件幾乎無腐蝕,抗銹時間長。具體實施方式下面將結合具體實施例來詳細說明本發明,在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明,但并不作為對本發明的限定。實施例1:一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑。第一清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:氫氧化鈉3%、HEDP和ATMP的復配絡合劑3%,一乙醇胺1%、聚馬來酸分散劑1%、RD129B和RD127的復配表面活性劑3%,余量為水。第二清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:亞硫酸鈉2%、乙醇胺緩蝕劑0.5%、烷基基酚聚氧乙烯醚表面活性劑5%、納米硅醚消泡劑0.5%和水溶性納米二氧化硅1%,余量為水。制備方法為:(1)按照比例加入復配絡合劑、強堿和水,攪拌15min,讓其充分反應,然后依次加入乙醇胺、分散劑、復配表面活性劑,攪拌10min,得到第一清洗劑。(2)按照比例加入弱酸和水,攪拌15min,攪拌均勻,依次加入緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑和水溶性納米二氧化硅,攪拌至完全溶解,得到第二清洗劑。(3)第一清洗劑和第二清洗劑組成金剛石研磨液專用的水基清洗劑。使用方法為:(1)將第一清洗劑注入需要清洗的工件設備中,在30℃下,正向循環擦拭1min,再反向循環擦拭1min。(2)將第一清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入第二清洗劑,在50-80℃下,正向循環擦拭1min,再反向循環擦拭1min。(3)將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,將步驟(1)和步驟(2)組成一個周期,周期循環2次,將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入水,沖洗2次,用空氣將工件設備吹干。實施例2:一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑。第一清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:氫氧化鈉和氫氧化鉀10%、HEDP、ATMP、EDTMPA、PAPEMP和PBTCA的復配絡合劑8%,一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺5%、聚馬來酸、聚馬來酸丙烯酸、聚馬來酸鹽和聚馬來酸丙烯酸鹽的分散劑5%、RD129B、RD127、脂肪醇聚氧乙烯醚三醚和脂肪醇聚氧乙烯醚九醚的復配表面活性劑7%,余量為水。第二清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:亞硫酸鈉10%、乙醇胺緩蝕劑2%、烷基基酚聚氧乙烯醚表面活性劑10%、納米硅醚消泡劑3%和水溶性納米二氧化硅5%,余量為水。制備方法為:(1)按照比例加入復配絡合劑、強堿和水,攪拌20min,讓其充分反應,然后依次加入乙醇胺、分散劑、復配表面活性劑,攪拌15min,得到第一清洗劑。(2)按照比例加入弱酸和水,攪拌20min,攪拌均勻,依次加入緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑和水溶性納米二氧化硅,攪拌至完全溶解,得到第二清洗劑。(3)第一清洗劑和第二清洗劑組成金剛石研磨液專用的水基清洗劑。使用方法為:(1)將第一清洗劑注入需要清洗的工件設備中,在55℃下,正向循環擦拭3min,再反向循環擦拭3min。(2)將第一清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入第二清洗劑,在80℃下,正向循環擦拭3min,再反向循環擦拭3min。(3)將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,將步驟(1)和步驟(2)組成一個周期,周期循環3次,將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入水,沖洗3次,用氮氣將工件設備吹干。實施例3:一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑。第一清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:氫氧化鉀8%、EDTMPA和PAPEMP中的復配絡合劑6%,二乙醇胺和三乙醇胺3%、聚馬來酸鹽和聚馬來酸丙烯酸鹽的分散劑4%、脂肪醇聚氧乙烯醚三醚和脂肪醇聚氧乙烯醚九醚的復配表面活性劑5%,余量為水。第二清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:亞硫酸鈉8%、乙醇胺緩蝕劑1.5%、烷基基酚聚氧乙烯醚表面活性8%、納米硅醚消泡劑2.5%和水溶性納米二氧化硅3%,余量為水。制備方法為:(1)按照比例加入復配絡合劑、強堿和水,攪拌18min,讓其充分反應,然后依次加入乙醇胺、分散劑、復配表面活性劑,攪拌12min,得到第一清洗劑。(2)按照比例加入弱酸和水,攪拌18min,攪拌均勻,依次加入緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑和水溶性納米二氧化硅,攪拌至完全溶解,得到第二清洗劑。(3)第一清洗劑和第二清洗劑組成金剛石研磨液專用的水基清洗劑。使用方法為:(1)將第一清洗劑注入需要清洗的工件設備中,在45℃下,正向循環擦拭2min,再反向循環擦拭2min。(2)將第一清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入第二清洗劑,在65℃下,正向循環擦拭2min,再反向循環擦拭2min。(3)將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,將步驟(1)和步驟(2)組成一個周期,周期循環2次,將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入水,沖洗3次,用空氣或者氮氣將工件設備吹干。實施例4:一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑。第一清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:氫氧化鈉和氫氧化鉀4%、HEDP、ATMP和PBTCA中的復配絡合劑6%,一乙醇胺和三乙醇胺3%、聚馬來酸、聚馬來酸鹽和聚馬來酸丙烯酸鹽的分散劑2.5%、RD129B、脂肪醇聚氧乙烯醚三醚和脂肪醇聚氧乙烯醚九醚的復配表面活性劑5.5%,余量為水。第二清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:亞硫酸鈉6.5%、乙醇胺緩蝕劑1%、烷基基酚聚氧乙烯醚表面活性7%、納米硅醚消泡劑2.5%和水溶性納米二氧化硅3.5%,余量為水。制備方法為:(1)按照比例加入復配絡合劑、強堿和水,攪拌20min,讓其充分反應,然后依次加入乙醇胺、分散劑、復配表面活性劑,攪拌10min,得到第一清洗劑。(2)按照比例加入弱酸和水,攪拌20min,攪拌均勻,依次加入緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑和水溶性納米二氧化硅,攪拌至完全溶解,得到第二清洗劑。(3)第一清洗劑和第二清洗劑組成金剛石研磨液專用的水基清洗劑。使用方法為:(1)將第一清洗劑注入需要清洗的工件設備中,在35℃下,正向循環擦拭1min,再反向循環擦拭2min。(2)將第一清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入第二清洗劑,在75℃下,正向循環擦拭2min,再反向循環擦拭3min。(3)將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,將步驟(1)和步驟(2)組成一個周期,周期循環2次,將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入水,沖洗2次,用空氣或者氮氣將工件設備吹干。實施例5:一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑。第一清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:氫氧化鈉10%、ATMP、EDTMPA和PBTCA中的復配絡合劑6%,一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺2.5%、聚馬來酸、聚馬來酸丙烯酸、聚馬來酸鹽和聚馬來酸丙烯酸鹽的分散劑2.5%、RD127、脂肪醇聚氧乙烯醚三醚和脂肪醇聚氧乙烯醚九醚的復配表面活性劑6.5%,余量為水。第二清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:亞硫酸鈉8%、乙醇胺緩蝕劑1%、烷基基酚聚氧乙烯醚表面活性劑8%、納米硅醚消泡劑1.5%和水溶性納米二氧化硅2%,余量為水。制備方法為:(1)按照比例加入復配絡合劑、強堿和水,攪拌20min,讓其充分反應,然后依次加入乙醇胺、分散劑、復配表面活性劑,攪拌10min,得到第一清洗劑。(2)按照比例加入弱酸和水,攪拌20min,攪拌均勻,依次加入緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑和水溶性納米二氧化硅,攪拌至完全溶解,得到第二清洗劑。(3)第一清洗劑和第二清洗劑組成金剛石研磨液專用的水基清洗劑。使用方法為:(1)將第一清洗劑注入需要清洗的工件設備中,在35℃下,正向循環擦拭1min,再反向循環擦拭3min。(2)將第一清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入第二清洗劑,在60℃下,正向循環擦拭3min,再反向循環擦拭1min。(3)將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,將步驟(1)和步驟(2)組成一個周期,周期循環3次,將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入水,沖洗2次,用空氣或者氮氣將工件設備吹干。實施例6:一種金剛石研磨液專用的水基清洗劑包括第一清洗劑和第二清洗劑。第一清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:氫氧化鈉和氫氧化鉀5.5%、HEDP、ATMP、EDTMPA和PBTCA中的復配絡合劑6.5%,二乙醇胺和三乙醇胺4.5%、聚馬來酸、聚馬來酸鹽和聚馬來酸丙烯酸鹽的分散劑2.5%、RD129B、脂肪醇聚氧乙烯醚三醚和脂肪醇聚氧乙烯醚九醚的復配表面活性劑6.5%,余量為水。第二清洗劑的組分,按重量百分比計,包括:亞硫酸鈉5.5%、乙醇胺緩蝕劑1%、烷基基酚聚氧乙烯醚表面活性劑8%、納米硅醚消泡劑1.5%和水溶性納米二氧化硅3.5%,余量為水。制備方法為:(1)按照比例加入復配絡合劑、強堿和水,攪拌20min,讓其充分反應,然后依次加入乙醇胺、分散劑、復配表面活性劑,攪拌15min,得到第一清洗劑。(2)按照比例加入弱酸和水,攪拌15min,攪拌均勻,依次加入緩蝕劑、表面活性劑、納米消泡劑和水溶性納米二氧化硅,攪拌至完全溶解,得到第二清洗劑。(3)第一清洗劑和第二清洗劑組成金剛石研磨液專用的水基清洗劑。使用方法為:(1)將第一清洗劑注入需要清洗的工件設備中,在45℃下,正向循環擦拭2min,再反向循環擦拭3min。(2)將第一清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入第二清洗劑,在55℃下,正向循環擦拭3min,再反向循環擦拭2min。(3)將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,將步驟(1)和步驟(2)組成一個周期,周期循環3次,將第二清洗劑排除需要清洗的工件設備,加入水,沖洗2次,用空氣或者氮氣將工件設備吹干。經檢測,實施例1-6制備的金剛石研磨液專用的水基清洗劑的清洗效果、防銹性能和防腐性能的結果如下所示:實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6殘留物清除率(%)979998979998納米粉末清除率(%)969997959698防銹天數(天)253453工件腐蝕情況無腐蝕無腐蝕無腐蝕無腐蝕無腐蝕無腐蝕由上表可見,本發明制備的金剛石研磨液專用的水基清洗劑的清洗效果好,表面光潔無殘留,對納米粉末的清除效果好,且防銹防腐蝕。上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效,而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬
技術領域:
中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發明的權利要求所涵蓋。當前第1頁1 2 3