CN117626280A - 一种铝合金清洗剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝合金清洗剂及其制备方法和应用，铝合金清洗剂按重量百分数计包括：螯合剂0.1‑0.5％，表面活性剂4‑8％，清洗助剂6‑12％，一元酸5‑10％，增溶剂3‑5％，余量为水；其优点在于，利用不同表面活性剂脂肪酸甲酯乙氧基化物和C9‑11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物复配使用，兼顾了润湿、乳化、除油等作用，不仅对铝合金表面的油污清洁彻底，而且本发明的清洗剂中不添加铝缓蚀剂、强碱助剂、不含磷和硅，对环境友好、对铝合金无腐蚀、无残留，不会影响铝合金性能、减少了对人体的危害，和废水处理压力，在清洁铝合金表面油污以及提高铝合金清洗剂的使用寿命的应用中具有重要的价值。

Description

一种铝合金清洗剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及清洗剂技术领域，具体涉及一种铝合金清洗剂及其制备方法和应用。

背景技术

铝合金是一种广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域的重要材料，但铝合金硬度较低，后续加工中一般需要电镀、阳极氧化、磷化、喷涂等方式提高硬度及耐磨、耐腐蚀性能。铝合金加工成型的过程中表面会沾染上各种油污，因此在后处理前需要对其进行清洗以去除表面的油污、氧化膜等杂质。

最早的清洗方式是通过有机溶剂来清洗油污，但是有机溶剂存在易燃，且对人体、环境有危害的问题；也有通过强碱性溶液的皂化作用来达到清洗的目的，但是碱性溶液对矿物油脂清洗效果甚微，对人体表皮有较强的刺激性，且强碱性溶液对铝合金腐蚀较大。于是现有技术中出现了主要通过清洗助剂和表面活性剂复配达到清洗的目的的清洗剂。

铝合金由于其两性金属的活泼特性，与强酸强碱均会反应，通常采用碱性较弱的清洗剂进行清洗，现有技术中使用的碱性助剂均会对铝有一定的腐蚀性，故在调制配方时需添加一定的铝缓蚀剂。目前常用的铝合金缓蚀剂通常是硅类、磷酸酯类缓蚀剂，由于铝合金表面具有大量的微孔和孔洞，含硅的铝缓蚀剂容易因为孔洞吸附残留在铝合金表面，对铝合金后续性能改进加工造成影响；另一方面，清洗剂中添加磷、硅增加废水处理的压力，添加强碱可能对人体产生危害；单一表面活性剂清洗效果不理想，同时一些表面活性剂不易溶于水基配方，而影响清洗剂生产效率。

针对相关技术中，存在的清洗剂添加强碱助剂对人体表皮产生伤害、清洗剂中添加缓蚀剂而影响铝合金性能、清洗剂含磷和硅会对环境产生危害，并增加废水处理压力、单一表面活性剂清洗不彻底、表面活性剂不易溶解而影响清洗剂生产效率的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种铝合金清洗剂及其制备方法和应用，以解决相关技术中存在的清洗剂添加强碱助剂对人体表皮产生伤害、清洗剂中添加缓蚀剂而影响铝合金性能、清洗剂含磷和硅会对环境产生危害，并增加废水处理压力、单一表面活性剂清洗不彻底、表面活性剂不易溶解而影响清洗剂生产效率的问题。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

第一个方面，提供一种铝合金清洗剂，按重量百分数计，包括以下组分：

螯合剂，0.1-0.5％；

表面活性剂，4-8％；

清洗助剂，6-12％；

一元酸，5-10％；

增溶剂，3-5％；

水，余量。

在其中的一些实施例中，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、葡萄糖酸钠中的一种或几种。

在其中的一些实施例中，所述表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子/阳离子两性表面活性剂中的一种或几种，其中，非离子表面活性剂包括脂肪酸甲酯乙氧基化物、脂肪醇EO-PO嵌段聚醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、松香改性衍生物；阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠；阳离子表面活性剂包括聚季铵盐；两性表面活性剂包括C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物。

在其中的一些实施例中，所述表面活性剂的成分为非离子表面活性剂和两性表面活性剂。

在其中的一些实施例中，所述非离子表面活性剂和所述两性表面活性剂的重量比为3-5：1。

在其中的一些实施例中，所述非离子表面活性剂和所述两性表面活性剂的重量比为3：1。

在其中的一些实施例中，所述非离子表面活性剂包括脂肪酸甲酯乙氧基化物。

在其中的一些实施例中，所述两性表面活性剂包括C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物。

在其中的一些实施例中，所述清洗助剂包括葡萄糖酸钠、氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、三乙醇胺、一乙醇胺、异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二羟乙基环己胺中的任意两种。

在其中的一些实施例中，所述清洗助剂包括葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺。

在其中的一些实施例中，葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺的重量比为1-3：1。

在其中的一些实施例中，葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺的重量比为2：1。

在其中的一些实施例中，所述一元酸包括葡萄糖酸、柠檬酸、硼酸、氨基磺酸中的一中或几种。

在其中的一些实施例中，所述一元酸为硼酸。

在其中的一些实施例中，所述增溶剂包括辛酸、异壬酸、新癸酸、磷酸聚醚酯钾盐、N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐中的一中或几种。

在其中的一些实施例中，所述增溶剂为N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐。

第二个方面，提供一种铝合金清洗剂的制备方法，用于制备如第一个方面所述的铝合金清洗剂，包括：

S1：按照配方量将一半水加热至20-70℃；

S2：加入螯合剂，搅拌均匀；

S3：加入部分表面活性剂，搅拌使其完全溶解后再继续搅拌5-10min保证溶液均匀；

S4：补充余量的水；

S5：按照配方依次添加剩余部分表面活性剂、清洗助剂、一元酸、增溶剂，每添加一种成分后搅拌5-10min保证溶液均匀，得到透明溶液，即所述清洗剂；

以上步骤中，所述搅拌的搅拌速度控制在1000-1500r/min。

在其中的一些实施例中，所述的制备方法，包括：

S1：按照配方量将一半水加热至20-70℃；

S2：加入螯合剂，搅拌均匀；

S3：加入非离子表面活性剂，搅拌使其完全溶解后再继续搅拌5-10min保证溶液均匀；

S4：补充余量的水；

S5：按照配方依次添加两性表面活性剂、清洗助剂、一元酸、增溶剂，每添加一种成分后搅拌5-10min保证溶液均匀，得到透明溶液，即所述清洗剂；

以上步骤中，所述搅拌的搅拌速度控制在1000-1500r/min。

在其中的一些实施例中，所述的制备方法，包括：

S1：按照配方量将一半水加热至50-60℃；

S2：加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌均匀；

S3：加入脂肪酸甲酯乙氧基化物，搅拌使其完全溶解后再继续搅拌5-10min保证溶液均匀；

S4：补充余量的水；

S5：按照配方依次添加C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物、葡萄糖酸钠、二羟乙基环己胺、硼酸、N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐，每添加一种成分后搅拌5-10min保证溶液均匀，得到透明溶液，即所述清洗剂；

以上步骤中，所述搅拌的搅拌速度控制在1000-1500r/min。

第三个方面，提供一种如第一个方面所述的铝合金清洗剂或如第二个方面所述的制备方法制备的铝合金清洗剂的应用，其特征在于，所述应用选自以下应用中的至少一种：清洗铝合金固体表面油污中的应用、提高清洗剂清洗寿命中的应用。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明的一种铝合金清洗剂及其制备方法和应用，清洗剂中不添加铝缓蚀剂、不含磷和硅，对环境友好、对铝合金无腐蚀、无残留，避免了长时间存放后铝缓蚀剂失效导致使用后铝合金被腐蚀的风险，解决了清洗剂中添加缓蚀剂而影响铝合金性能、清洗剂含磷和硅会对环境产生危害，并增加废水处理压力的问题；本发明的清洗剂中不添加强碱助剂，pH较低，清洗过程中接触时对人体危害较小，较为安全，解决了清洗剂对人体产生危害的问题；通过采用不同表面活性剂FMEE和226SA的复配使用，兼顾了润湿、乳化、除油等作用，大大提高了清洗效果和清洗液的使用寿命，并通过采用水加热处理，加快了脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)的溶解，解决了生产清洗剂时，表面活性剂不易溶解的问题，大大提高了清洗剂的生产效率。

附图说明

图1是根据本发明实施例的对比例4与实施例7的达因笔测试结果；

图2是根据本发明实施例的对比例7与实施例7的腐蚀性试验结果；

图3是根据本发明实施例的对比例10与实施例7的溶油试验结果。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。下述实施例中未注明出处的实验材料，均为市售原料。下述实施例中的各步骤中采用的设备均为常规设备。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为质量百分比。除非另有定义或说明，本发明中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

实施例1

本实施例涉及本发明的铝合金清洗剂。

一种铝合金清洗剂，按重量百分数计，包括螯合剂0.1-0.5％，表面活性剂4-8％，清洗助剂8-12％，一元酸5-10％，增溶剂3-5％，余量为水。

优选地，螯合剂包括乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)、乙二胺四乙酸四钠(EDTA·4Na)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMPA)、葡萄糖酸钠中的一种或几种。

优选地，表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子/阳离子两性表面活性剂中的一种或几种，其中，非离子表面活性剂包括脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)、脂肪醇EO-PO嵌段聚醚(LF305)、异构十三醇聚氧乙烯醚(TO-8)、松香改性衍生物(MSC)；阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠(LAS)；阳离子表面活性剂包括聚季铵盐(WT)；两性表面活性剂包括C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物(226SA)。

进一步地，表面活性剂的成分为非离子表面活性剂和两性表面活性剂。

进一步地，非离子表面活性剂和所述两性表面活性剂的重量比为3-5：1。

进一步地，非离子表面活性剂和所述两性表面活性剂的重量比为3：1。

进一步地，非离子表面活性剂包括脂肪酸甲酯乙氧基化物。

进一步地，两性表面活性剂包括C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物。

进一步地，清洗助剂包括葡萄糖酸钠、氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、三乙醇胺、一乙醇胺、异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二羟乙基环己胺中的任意两种。

进一步地，清洗助剂包括葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺。

进一步地，葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺的重量比为1-3：1。

进一步地，葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺的重量比为2：1。

进一步地，一元酸包括葡萄糖酸、柠檬酸、硼酸、氨基磺酸中的一中或几种。

进一步地，一元酸为硼酸。

进一步地，增溶剂包括辛酸、异壬酸、新癸酸、磷酸聚醚酯钾盐、N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐中的一中或几种。

进一步地，增溶剂为N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐。

在相关技术中，传统的铝合金清洗剂具有如下缺点，清洗剂中添加强碱助剂对人体表皮产生伤害、清洗剂中添加缓蚀剂而影响铝合金性能、清洗剂含磷和硅会对环境产生危害，并增加废水处理压力、单一表面活性剂清洗不彻底。

与上述清洗剂相比，本发明的铝合金清洗剂，采用非离子表面活性剂和两性表面活性剂，两种表面活性剂协同作用，保证清洗剂的清洁效率；采用的螯合剂、清洗助剂、一元酸、增溶剂中不添加强碱助剂、减少了对人体表皮产生伤害；不添加添加缓蚀剂，不会影响铝合金的性能；不含磷和硅不会对环境产生危害，增加废水处理压力。

实施例2

本实施例涉及本发明的制备方法。

一种铝合金清洗剂的制备方法，包括：

S1：按照配方量将一半水加热至20-70℃；

S2：加入螯合剂，搅拌均匀；

S3：加入部分表面活性剂，搅拌使其完全溶解后再继续搅拌5-10min保证溶液均匀；

S4：补充余量的水；

S5：按照配方依次添加剩余部分表面活性剂、清洗助剂、一元酸、增溶剂，每添加一种成分后搅拌5-10min保证溶液均匀，得到透明溶液，即所述清洗剂；

以上步骤中，所述搅拌的搅拌速度控制在1000-1500r/min。

优选地，在步骤S1中，加热温度为50-60℃。

在其中的一些实施例中，在步骤S1中，加热为常压下加热。

在其中的一些实施例中，在步骤S1中，加热在可控温的反应釜进行。

在其中的一些实施例中，在步骤S3中，表面活性剂为非离子表面活性剂。

在其中的一些实施例中，在步骤S5中，表面活性剂为两性表面活性剂。

在相关技术中，制备铝合金清洗剂时，表面活性剂不易溶解而影响清洗剂生产效率。

与现有清洗剂制备方法相比，本实施例的铝合金清洗剂制备方法，采用对一半配方水进行加热的方法，使得表面活性剂能够快速溶解，不影响清洗剂的生产效率，且本实施例的制备方法，使用设备简单，条件可控，操作步骤简单易行。

实施例3

本实施例为本发明的一个具体实施例。

一种铝合金清洗剂，如表1所示，清洗剂原料按质量份配比：乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)0.1份，脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)6份，C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物(226SA)2份，葡萄糖酸钠5份，二羟乙基环己胺(CH020)2份，硼酸6份，N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐(LF70)3份，水75.9份。

该铝合金清洗剂的配制步骤如下：

1)按照配方，常压下在可控温的反应釜中将一半水加热至50-60℃；

2)加入螯合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)，搅拌均匀；

3)加入脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)，搅拌使其完全溶解后再继续搅拌5-10min保证溶液均匀；

4)补充余量的水；

5)按照配方依次添加C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物(226SA)、葡萄糖酸钠、二羟乙基环己胺(CH020)、硼酸、N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐(LF70)，每添加一种成分后搅拌5-10min保证溶液均匀，得到透明溶液，即所述清洗剂。

以上步骤中，所述搅拌的搅拌速度控制在1000-1500r/min。

进一步地，搅拌速度优选为1300r/min。

实施例4

本实施例为本发明的一个具体实施例。

一种铝合金清洗剂，如表1所示，清洗剂的原料按质量份配比：乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)0.1份，脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)5份，C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物(226SA)2份，葡萄糖酸钠4份，二羟乙基环己胺(CH020)2份，硼酸6份，N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐(LF70)3份，水77.9份。

配制步骤同实施例1。

实施例5

本实施例为本发明的一个具体实施例。

一种铝合金清洗剂，如表1所示，清洗剂的原料按质量份配比：乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)0.1份，脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)4份，C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物(226SA)3份，葡萄糖酸钠8份，二羟乙基环己胺(CH020)4份，硼酸8份，N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐(LF70)5份，水67.9份。

配制步骤同实施例1。

实施例6

本实施例为本发明的一个具体实施例。

一种铝合金清洗剂，如表1所示，清洗剂的原料按质量份配比：乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)0.1份，脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)3份，C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物(226SA)3份，葡萄糖酸钠7份，二羟乙基环己胺(CH020)5份，硼酸7份，N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐(LF70)5份，水69.9份。

配制步骤同实施例1。

实施例7

本实施例为本发明的一个具体实施例。

一种铝合金清洗剂，如表1所示，清洗剂的原料按质量份配比：乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)0.1份，脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)6份，C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物(226SA)2份，葡萄糖酸钠6份，二羟乙基环己胺(CH020)3份，硼酸5份，N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐(LF70)4份，水73.9份。

配制步骤同实施例1。

按照同样的配制步骤配制对比例1～对比例10的清洗剂作为对照组，其中，对比例1～对比例10中清洗剂配方的各原料含量如表2所示。

表1实施例3～实施例7中清洗剂配方的各原料含量

表2对比例1～对比例10中清洗剂配方的各原料含量

实施例8

清洁能力测试

根据行业标准JB/T 4323.2-1999《水基金属清洗剂》中的测定方法对实施例3-实施例7以及对比例1～对比例10所配制的清洗剂进行性能测定。

重量法测清洗能力

该测试的结果代表了清洗剂对油污的清洗效率，清洗效率越大代表清洗剂对油污的清洗效果越好，清洗得更干净。

测试步骤如下：

1.配制5％浓度的工作液：

将实施例3～实施例7中以及对比例1～对比例10中配制的清洗剂分别与水按照1：19进行稀释，即得5％浓度的清洗剂工作液，并将5％浓度的清洗剂工作液在恒温水浴锅中加热到60±2℃，同时将蒸馏水也放置在恒温水浴锅中加热。

2.测试

将3片打磨好的试片称重记为P1，浸入标准要求的液压油中5min，提出后沥干20min，刮去底部油滴后称重记为P2，P2-P1为油污浸涂量；

将浸涂油污的试片保持垂直固定在摆洗机上，分别浸入步骤1中配制的60±2℃的5％浓度的清洗剂工作液中，静浸3min，摆洗3min，摆洗速度每秒一次，取出后在60±2℃的蒸馏水中漂洗10次，在70±2℃的烘箱中烘干30min，取出冷却至室温后称重，记为P3。

3.清洗率计算

计算重量变化＝P2-P3，即为被清洗去除的油污重量；

计算清洗效率，计算公式如下：

清洗效率＝(P2-P3)/(P2-P1)×100％

实施例3～实施例7以及对比例1～对比例10中所配制的清洗剂在重量法测清洗能力测试中所体现的清洗效率，如表3所示。

达因笔测清洁度

达因笔又称表面张力测试笔，是工业现场常用的一种清洁度测试方法，可以分析固体表面上表面张力、亲水性等的微小变化。本实施例使用34达因值的达因笔在用不同清洗剂在相同清洗方法清洗后的工件表面划线，若线条不收缩则代表该表面状态一致，无油污残留；若边缘收缩甚至线条断开形成圆形液滴，则代表固体表面有油污残留。

如图1所示的，对比例4与实施例7的达因笔测试结果图所示，对比例4由于油污残留导致线条收缩成点，实施例7的清洗剂对铝合金表面油污清洗彻底，线条不收缩。

根据上述测量方法，实施例3～实施例7以及对比例1～对比例10中所配制的清洗剂利用达因笔测试的结果如表3所示。

表3实施例性能测试结果

根据表3所记录的试片的清洗效率和达因笔测试结果，通过数据对比发现：

(一)清洗效率

1)不添加表面活性剂FMEE和226SA的对比例1的清洗剂的清洗效率只有20.3％；

2)添加了其中一种表面活性剂FMEE或226SA的对比例2和对比例3的清洗效率均明显提高，分别为76.4％和84.6％，说明所添加的表面活性剂FMEE或226SA对铝合金表面的油污具有清洁的作用；

3)当同时添加了两种表面活性剂FMEE和226SA，如实施例3～实施例7所示，清洁效率进一步提高，达到了94.4％～99.4％，说明两种表面活性剂FMEE和226SA具有协同增效的作用，从实施例3～实施例7的清洁效率的数据可知，实施例3和实施例7的清洗剂的清洁效率较佳，分别为98.2％和99.4％，协同增效作用更加明显，其中，实施例7的清洗剂的清洁效率最佳；

4)添加单一表面活性剂(LF305表面活性剂或LAS表面活性剂)的对比例4和对比例5，清洗效率低，油污清洗不干净；

5)同时添加了两种表面活性剂FMEE和226SA的对比例6～对比例9的清洗效率较佳达到了98.7％～99.9％；

6)对比例10是现有配方，配方清洗效率较佳，但配方中含磷。

(二)达因笔测试清洁度

1)不添加或者只添加一种表面活性剂时，如对比例1～对比例5，达因笔测试结果均表现为收缩，说明油污清洗不干净；

2)当清洗剂添加两种表面活性剂(FMEE和226SA)后，如实施例3～实施例7以及对比例6～对比例10所示，达因笔测试结果均表现为不收缩，说明铝合金表面无油污残留，且两种表面活性剂在清洗铝合金表面油污时具有协同增效的作用。

由上述结果可知：

1)表面活性剂FMEE和226SA具有协同增效的作用，当两者重量百分比为3～5：1时清洗效率较佳，优选比为3：1；

2)清洗助剂可以是葡萄糖酸钠、CH020、氢氧化钾、一乙醇胺；但是当清洗助剂是氢氧化钾(如对比例6)或者一乙醇胺(如对比例7)时，清洗剂会成强碱性，如果达到同样的对铝合金不腐蚀的效果，需要添加较多的一元酸来调节碱度，清洗剂配制成本相对较高，因此，清洗助剂优选葡萄糖酸钠、CH020；

3)一元酸可以是硼酸、氨基磺酸；当一元酸用氨基磺酸(如对比例8)调整碱度时，同时提高了增溶剂的添加量；当一元酸为硼酸时达到相同的调节碱度的效果，增溶剂的使用量相对较低，节约成本，因此，一元酸优选硼酸；

4)增溶剂可以是LF70、辛酸；当增溶剂为辛酸时(如对比例9)，需要添加较多增溶剂才能达到使用LF70时同样的增溶效果，增加了清洗剂配制成本，因此增溶剂优选LF70；

5)对比例6～对比例9虽然具有较佳的清洁效率，但是达到同样的清洁效率时，添加的一元酸或者增溶剂的含量较高，配方的成本相对较高；

6)对比例10中含有磷和缓蚀剂，虽然清洁效率较佳，但是含磷会给废水处理带来压力且长时间存放后铝缓蚀剂会失效容易造成铝合金被腐蚀的风险；

7)实施例3～实施例7配制的清洗剂中不含强碱、磷、硅和缓蚀剂，且两种表面活性剂协同作用表现出优良的清洁效果，解决了清洗剂中含强碱助剂对人体表皮产生伤害、清洗剂中添加缓蚀剂而影响铝合金性能、清洗剂含磷和硅会对环境产生危害，并增加废水处理压力、单一表面活性剂清洗不彻底的问题，而且配制清洗剂的成本低，是较佳的铝合金清洗剂。由此可见，本发明制备的清洗剂在铝合金油污清洗的应用中具有重要的价值和意义。

实施例9

腐蚀性能试验

该试验的目的是测试实施例3～实施例7以及对比例1～对比例10中的清洗剂对铝合金的腐蚀性能，一般铝合金清洗剂腐蚀级别应在0级或1级，金属的腐蚀性能评级标准如表4所示：

表4金属腐蚀性能评级标准

测试步骤如下：

1.配制清洗工作液：

分别将实施例3～实施例7以及对比例1～对比例10中所配制的清洗剂与水按照1：19进行稀释，配制5％的浓度的清洗工作液；

将5％浓度的清洗工作液分别盛放在500mL的广口瓶中；

将5％浓度的清洗工作液加热至70±2℃。

2.选取试片和称重

取常规工件材质的铝合金试片在分析天平(精确到0.1mg)上称重记为m1。

3.测试

用尼龙绳吊挂试片，置于广口瓶中的5％浓度的清洗工作液中，清洗工作液的液面低于试片顶端10mm，即保留试片10mm不被浸入工作液中，恒温放置2h；

浸泡时间结束后，将试片取出后放在蒸馏水中清洗干净，用无水乙醇擦拭试片，放置几十秒后可完全自然挥发。

4.结果观察和记录

将无水乙醇完全挥发后的试片上浸入工作液中的部分与未浸入工作液的部分的外观进行对比检查并记录外观变化，观察结果见表5；

对吹干后的试片进行称重，记为m2，质量变化g＝m1-m2，质量变化结果见表5。

如图2所示，对比例7与实施例7的腐蚀性试验的外观图片所示，比例7有腐蚀分界线，被浸泡的试片的下部分颜色发白，明显区别于未浸泡的试片的上半部分以及无腐蚀的实施例7。

腐蚀性能试验中，实施例3～实施例7以及对比例1～对比例10的清洗剂对试片的腐蚀性能测试结果如表5所示。

表5金属腐蚀性能测试结果

根据表5记录的试片的重量变化和外观变化，通过数据对比发现如下结果：

1)实施例3～实施例7的清洗剂处理后的铝合金试片的重量变化都小于2mg，铝合金表面的均无变化，属于0级，说明实施例3～实施例7中清洗剂的成分对铝合金均无腐蚀性；

2)对比例1～对比例5的清洗剂清洗的铝合金试片表面均无变化，说明对比例1～对比例5的清洗剂的成分对铝合金均无腐蚀性；

3)对比例6和对比例7的表面外观不均匀或明显变色，清洗时会腐蚀铝合金表面，影响铝合金的性能；

4)对比例8～对比例9的清洗剂清洗的铝合金试片表面均无变化，说明对比例8～对比例9的清洗剂的成分均无腐蚀性；

5)对比例10的清洗剂清洗后的铝合金试片的表面无变化，说明对比例10添加了铝缓蚀剂后，清洗剂对铝合金的表面不具有腐蚀性，但对比例10中含有磷。

由上述可知，实施例3～实施例7，对比例1～对比例5，对比例8～对比例9制得的清洗试剂配方中的成分比较安全，即清洗剂的配方中当螯合剂为EDTA·2Na，非离子表面活性剂为FMEE、LF305、LAS，两性表面活性剂为226SA，清洗助剂为葡萄糖酸钠、CH020，一元酸为硼酸、氨基磺酸，增溶剂为LF70、辛酸时，清洗剂在清洗铝合金时不会腐蚀铝合金，不会影响铝合金性能，解决了添加缓蚀剂而影响铝合金性能的问题，在铝合金铝合金固体表面油污清洗中具有重要的应用意义和价值。

实施例10

清洗剂溶油试验

乳化性能代表表面活性剂与工件上油污的结合能力，乳化性能强，则与油污的结合能力强，能更好地将油污从工件表面剥离，提高清洗效率。

清洗剂工作液中油污含量达到临界值时会失去清洗效果，故需要通过添加某些具有浮油性能的表面活性剂增加清洗剂的浮油性能，油污上浮后可以通过配备除油装置撇油除去，提高工作液寿命。

试验步骤如下：

1.浓度为10％清洗剂工作液配制

工作液1：将实施例7中的清洗剂与水以1：9进行稀释，得到浓度为10％清洗剂工作液1；

工作液2：将对比例10的清洗剂与水以1：9进行稀释，得到浓度为10％清洗剂工作液2。

2.测试

分别取步骤1中配制好的工作液1和工作液2各90mL置于干净的试管中；

在工作液1和工作液2的试管中分别加入5mL液压油；

将加入液压油的工作液1和工作液2分别在恒温水浴锅中加热至60℃后摇晃10下；

观察工作液1和工作液2的外观。

3.观察结果

观察实施例7与对比例4中清洗剂在摇晃后油层的乳化状态。

从图1中可以看出，对比例4中清洗剂在摇晃后油层完全乳化；实施例7中的清洗剂最上层为油层，其次是乳化层，最下面是工作液。由此可以看出，实施例7的清洗剂同时也可起到使油污悬浮的作用，这一作用有利于在工业生产中使清洗去掉的油污上浮，方便将上浮的油污撇除，清洗剂可以持续对铝合金表面的油污进行清洗，延长了清洗剂的使用寿命，节约清洗成本，在提高清洗剂清洗寿命中具有重要的应用价值。

由上述结果可知，本发明提供的清洗剂清洗效率高，且成分安全，配方中试剂用量少，清洗时对铝合金表面无腐蚀性，不含强碱、铝缓蚀剂、磷和硅，对人体无伤害，对铝合金性能无影响，较环保；且本发明的清洗剂制备环境及设备要求低，制备步骤简单易行；另一方面，在使用时可以分离油层，提高清洗剂的使用寿命，进一步节约成本，因此，在清洗剂技术领域具有重要的应用意义。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铝合金清洗剂，其特征在于，按重量百分数计，包括以下组分：

螯合剂，0.1-0.5％；

表面活性剂，4-8％；

清洗助剂，6-12％；

一元酸，5-10％；

增溶剂，3-5％；

水，余量。

2.根据权利要求1所述的铝合金清洗剂，其特征在于，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、葡萄糖酸钠中的一种或几种；和/或

所述表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子/阳离子两性表面活性剂中的一种或几种，其中，非离子表面活性剂包括脂肪酸甲酯乙氧基化物、脂肪醇EO-PO嵌段聚醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、松香改性衍生物；阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠；阳离子表面活性剂包括聚季铵盐；两性表面活性剂包括C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物；和/或

所述清洗助剂包括葡萄糖酸钠、氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、三乙醇胺、一乙醇胺、异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二羟乙基环己胺中的任意两种；和/或

所述一元酸包括葡萄糖酸、柠檬酸、硼酸、氨基磺酸中的一中或几种；和/或

所述增溶剂包括辛酸、异壬酸、新癸酸、磷酸聚醚酯钾盐、N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐中的一中或几种。

3.根据权利要求2所述的铝合金清洗剂，其特征在于，所述表面活性剂的成分为非离子表面活性剂和两性表面活性剂；和/或

所述清洗助剂包括葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺；和/或

所述一元酸为硼酸；和/或

所述增溶剂为N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐。

4.根据权利要求3所述的铝合金清洗剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂和所述两性表面活性剂的重量比为3-5：1；和/或

葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺的重量比为1-3：1。

5.根据权利要求4所述的铝合金清洗剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂和所述两性表面活性剂的重量比为3：1；和/或

葡萄糖酸钠和二羟乙基环己胺的重量比为2：1。

6.根据权利要求4或5所述的铝合金清洗剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括脂肪酸甲酯乙氧基化物；

所述两性表面活性剂包括C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物。

7.一种铝合金清洗剂的制备方法，用于制备如权利要求1～6任一所述的铝合金清洗剂，其特征在于，包括：

S1：按照配方量将一半水加热至20-70℃；

S2：加入螯合剂，搅拌均匀；

S3：加入部分表面活性剂，搅拌使其完全溶解后再继续搅拌5-10min保证溶液均匀；

S4：补充余量的水；

S5：按照配方依次添加剩余部分表面活性剂、清洗助剂、一元酸、增溶剂，每添加一种成分后搅拌5-10min保证溶液均匀，得到透明溶液，即所述清洗剂；

以上步骤中，所述搅拌的搅拌速度控制在1000-1500r/min。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，包括：

S1：按照配方量将一半水加热至20-70℃；

S2：加入螯合剂，搅拌均匀；

S3：加入非离子表面活性剂，搅拌使其完全溶解后再继续搅拌5-10min保证溶液均匀；

S4：补充余量的水；

S5：按照配方依次添加两性表面活性剂、清洗助剂、一元酸、增溶剂，每添加一种成分后搅拌5-10min保证溶液均匀，得到透明溶液，即所述清洗剂；

以上步骤中，所述搅拌的搅拌速度控制在1000-1500r/min。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，包括：

S1：按照配方量将一半水加热至50-60℃；

S2：加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌均匀；

S3：加入脂肪酸甲酯乙氧基化物，搅拌使其完全溶解后再继续搅拌5-10min保证溶液均匀；

S4：补充余量的水；

S5：按照配方依次添加：C9-11乙氧基化醇：椰子烷基季胺乙氧基化物混合物、葡萄糖酸钠、二羟乙基环己胺、硼酸、N-(2-羟乙基)-N-(2-乙基己基)-β-丙氨酸单钠盐，每添加一种成分后搅拌5-10min保证溶液均匀，得到透明溶液，即所述清洗剂；

以上步骤中，所述搅拌的搅拌速度控制在1000-1500r/min。

10.一种如权利要求1～6中任一所述的铝合金清洗剂或如权利要求7～9任一所述的制备方法制备的铝合金清洗剂的应用，其特征在于，所述应用选自以下应用中的至少一种：清洗铝合金固体表面油污中的应用、提高清洗剂清洗寿命中的应用。