中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊，在現(xiàn)代制造業(yè)蓬勃發(fā)展的大背景下，金屬清洗劑作為保障產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)，其市場(chǎng)需求持續(xù)攀升。2022年全球金屬清洗劑市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)811.42億元人民幣，預(yù)計(jì)到2028年有望飆升至1252.13億元人民幣。這一增長(zhǎng)趨勢(shì)主要得益于汽車(chē)、航空航天、電子和機(jī)械制造等行業(yè)對(duì)高效、環(huán)保金屬清洗劑的強(qiáng)烈需求。有色金屬憑借其優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、可塑性等特殊性能，在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但在加工過(guò)程中，有色金屬表面會(huì)附著各類(lèi)油污，給后續(xù)清洗工作帶來(lái)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的強(qiáng)堿性有色金屬水基清洗劑對(duì)工人操作、防護(hù)以及污水排放要求頗高。在此形勢(shì)下，一款高效弱堿性有色金屬水基清洗劑應(yīng)運(yùn)而生，下面將對(duì)其展開(kāi)深入探討。

  一、金屬清洗劑的原料篩選與配方確定

  《2025-2030年全球及中國(guó)金屬清洗劑行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》指出，在金屬清洗劑的研制中，原料的篩選至關(guān)重要。對(duì)于高效弱堿性有色金屬水基清洗劑而言，表面活性劑的選擇尤為關(guān)鍵。脂肪醇聚氧乙烯醚作為非離子表面活性劑，去污能力強(qiáng)于陰離子和兩性表面活性劑，對(duì)有色金屬加工后的油污具備出色的溶解與乳化能力。同時(shí)，考慮到對(duì)常見(jiàn)加工油污清洗的針對(duì)性、適中的泡沫性能和易漂洗性能，經(jīng)過(guò)反復(fù)篩選測(cè)試，最終選定了符合要求的表面活性劑。

  滲透劑能降低產(chǎn)品表面張力，加快在工件表面的鋪展速度，提升凈洗速度。常用的 JFC 滲透劑因分子量范圍廣，滲透性能欠佳。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，選用窄分布的烷基醇醚作為滲透劑，有效增強(qiáng)了產(chǎn)品的滲透力。

  螯合劑可絡(luò)合工件表面殘留的金屬固體顆粒，便于其從表面剝離。在選擇螯合劑時(shí)，既要考慮螯合能力，又要保證 pH 值接近中性。檸檬酸鈉雖呈弱酸性且 pH 值低，但螯合金屬能力弱于葡萄糖酸鈉;乙二胺四乙酸四鈉螯合能力強(qiáng)，然而堿性過(guò)強(qiáng)。綜合考量，最終確定葡萄糖酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉作為螯合劑。

  緩蝕劑需對(duì)不同有色金屬材質(zhì)具備良好緩蝕效果，且不含亞硝酸鈉、磷、重金屬等有害原料，同時(shí)要與其他原料兼容性佳，不破壞體系穩(wěn)定性。硅酸鹽作為常用鋁材緩蝕劑，堿性強(qiáng)且易在金屬表面形成白斑，不易漂洗，不適用于弱堿性體系。因此，選用 pH 值更接近中性的硅氧烷酮類(lèi)物質(zhì)作為鋁材緩蝕劑，而苯并三氮唑則作為優(yōu)秀的銅材緩蝕劑，以較低用量即可達(dá)到良好的緩蝕效果。

  經(jīng)過(guò)大量正交實(shí)驗(yàn)，確定了這款高效弱堿性有色金屬水基清洗劑的配方：去離子水占 75.5% ;葡萄糖酸鈉占 1.0% ;乙二胺四乙酸二鈉 (EDTA-2Na) 占 1.0% ;硅氧烷酮占 2.0% ;苯并三氮唑占 0.5%;脂肪醇聚氧乙烯醚占 15%;烷基醇醚占 5%。

  二、金屬清洗劑的制備工藝

  制備高效弱堿性有色金屬水基清洗劑時(shí)，需遵循特定工藝。首先在燒杯中加入去離子水，接著依次加入葡萄糖酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉 (EDTA-2Na)，攪拌 5 - 10 分鐘，直至形成均勻透明液體。隨后依次加入苯并三氮唑、硅氧烷酮，攪拌 15 - 30 分鐘使其均勻溶解。最后加入脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基醇醚，攪拌 25 - 50 分鐘，直至完全溶解，得到均勻透明的成品清洗劑。嚴(yán)格的制備工藝確保了金屬清洗劑各成分充分融合，發(fā)揮最佳性能。

  三、金屬清洗劑的性能評(píng)價(jià)

  為全面評(píng)估高效弱堿性有色金屬水基清洗劑的性能，需進(jìn)行一系列測(cè)試。

  試片和試液準(zhǔn)備：試片材質(zhì)、規(guī)格及處理方法按照 GB/T 35759 中 5.1 規(guī)定執(zhí)行，并增加相同規(guī)格的 \(T_{2}\) 紫銅材質(zhì)和 AZ31B 鎂合金材質(zhì)試片。試液則按照 GB/T 35759 中 5.2 規(guī)定的試驗(yàn)方法配制。

  外觀目測(cè)：通過(guò)直接觀察金屬清洗劑的外觀，初步判斷其質(zhì)量。

  pH 值測(cè)試：采用上述準(zhǔn)備的試液，依據(jù) GB/T 6368 方法進(jìn)行測(cè)試，以確定金屬清洗劑的酸堿度。

  凈洗力測(cè)試：按照 GB/T 35759 中 5.7 規(guī)定方法進(jìn)行測(cè)試和計(jì)算，同時(shí)增加拉伸油和沖壓油這兩種油污類(lèi)型，以此檢驗(yàn)金屬清洗劑對(duì)不同油污的清洗能力。

  泡沫性能測(cè)試：根據(jù) GB/T 35759 中 5.8 規(guī)定的試驗(yàn)方法，測(cè)試金屬清洗劑的泡沫性能，包括即時(shí)高度和 5 分鐘高度等指標(biāo)。

  腐蝕性測(cè)試：依照 GB/T 35759 中 5.9 規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試，試片材質(zhì)增加 T2 紫銅和 AZ31B 鎂合金，評(píng)估金屬清洗劑對(duì)不同有色金屬的腐蝕性。

  漂洗性能測(cè)試：按照 GB/T 35759 中 5.11 規(guī)定的試驗(yàn)方法，檢測(cè)金屬清洗劑的漂洗性能，判斷清洗后是否有殘留。

  高、低溫穩(wěn)定性測(cè)試：遵循 GB/T 35759 中 5.12 規(guī)定的試驗(yàn)方法，測(cè)試金屬清洗劑在高溫 [(60 ± 2)℃，6h] 和低溫 [( - 5 ± 2)℃，24h] 條件下的穩(wěn)定性。

  四、金屬清洗劑的性能優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)

  將這款高效弱堿性有色金屬水基清洗劑與一款市售有色金屬清洗劑 A 進(jìn)行對(duì)比，其優(yōu)勢(shì)顯著。

  酸堿度優(yōu)勢(shì)：高效弱堿性有色金屬水基清洗劑外觀呈淡黃色透明液體，3% 稀釋液的 pH 值為 8.45，屬于弱堿性產(chǎn)品;而市售有色金屬清洗劑 A 外觀為無(wú)色透明液體，3% 稀釋液的 pH 值為 11.35，屬于強(qiáng)堿性產(chǎn)品。顯然，前者的 pH 值更接近中性，對(duì)環(huán)境和操作人員更為友好。

  凈洗力優(yōu)勢(shì)：在凈洗力方面，高效弱堿性有色金屬水基清洗劑表現(xiàn)出色。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)油污，其凈洗力可達(dá) 92%，而市售清洗劑 A 為 86%;對(duì)于拉伸油，前者凈洗力為 85%，后者為 80%;對(duì)于沖壓油，前者為 90%，后者為 85%。可見(jiàn)，該金屬清洗劑對(duì)于各類(lèi)油污的凈洗力均高于市售產(chǎn)品，清洗效果得到客戶好評(píng)。

  其他性能優(yōu)勢(shì)：在泡沫性能、漂洗性能和低溫穩(wěn)定性上，兩款清洗劑相差不大，泡沫均較低，適用于噴淋清洗和超聲波清洗。但在腐蝕性方面，高效弱堿性有色金屬水基清洗劑對(duì)不同種類(lèi)有色金屬的腐蝕在外觀等級(jí)和腐蝕量上都小于市售清洗劑 A。在高溫穩(wěn)定性上，該金屬清洗劑也優(yōu)于市售產(chǎn)品，對(duì)運(yùn)輸和儲(chǔ)存條件要求更低，產(chǎn)品更穩(wěn)定。

  綜上所述，高效弱堿性有色金屬水基清洗劑是金屬清洗劑行業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新成果。它由非離子表面活性劑與清洗助劑、緩蝕劑、功能助劑等原料科學(xué)復(fù)配而成。該產(chǎn)品工藝簡(jiǎn)便，原料協(xié)同作用良好，具備諸多優(yōu)勢(shì)。其堿性弱，能有效降低對(duì)環(huán)境和人體的危害;清洗污垢范圍廣，可應(yīng)對(duì)有色金屬加工過(guò)程中產(chǎn)生的多種油污;清洗速度快，提高了生產(chǎn)效率;易漂洗、無(wú)殘留，保證了清洗后的金屬表面潔凈;對(duì)金屬無(wú)腐蝕，可延長(zhǎng)金屬制品的使用壽命;泡沫低，適用于多種清洗方式，如噴淋清洗、超聲波清洗和手工清洗等。此外，產(chǎn)品不含磷、強(qiáng)堿、重金屬、壬基酚類(lèi)物質(zhì)、亞硝酸鈉等有害物質(zhì)，在運(yùn)輸、存儲(chǔ)和使用過(guò)程中穩(wěn)定、安全、環(huán)保，能滿足有色金屬多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的不同油污清洗需求，為金屬清洗行業(yè)的發(fā)展提供了新的方向和選擇。

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