水基型金属清洗剂

金属清洗剂 1水基金属清洗剂   金属清洗是机械加工生产中不可缺少的工序之一，因为在不同的金属加工工序中，金属零件及设备的面可能黏附各种类型的污垢，只有将这些污垢充分清洗干净，才能保证下一工序的顺利进行和产品的加工质量。针对不同的污垢类型常选用化学酸洗(主要除去金属氧化物)、化学碱洗(除去动植物油脂)、有机溶剂清洗(靠溶剂溶解污垢)和水基清洗(以表面活性剂为主要活性组分)。前几种清洗剂都存在不同的缺陷，而且使用范围较窄，以表面活性剂为主体的水基清洗剂则克服了其他几种清洗剂所具有的这样或那样的不足，成为金属清洗工业的主要发展方向，水基金属清洗剂主要有以下优点。   (1)清洗能力好，去污力强。以表面活性剂为主要活性组分，配合各种助洗剂，将亲油性活性物和亲水性活性物合理搭配，实现了最和谐、最完美的去污过程，远比单一的酸洗、碱洗和溶剂清洗有效。   (2)不燃不爆，使用安全，不污染环境。溶剂清洗会因有机溶剂的挥发，直接污染空气，破坏大气的臭氧层，易燃、易爆，不安全。化学清洗也有污染，对设备有腐蚀，对工人不安全。而水基清洗剂属于安全无污染的清洗过程，在微观和宏观方面都是安全的。   (3)节约能源，洗涤成本低。   (4)洗涤过程对被洗机件无损伤，洗后对机件不腐蚀。   水基清洗是金属清洗工业的发展方向，是最有潜力的工业洗涤剂品种。水基清洗剂的去污作用是借助于表面活性剂的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等性质来实现的，其去污机理参见前文，这里不再赘述。 1．1水基金属清洗剂的组成 水基金属清洗剂属于硬表面洗涤剂系列，它不同于家用洗涤剂和纤维洗涤剂，所以水基金属清洗剂使用的各种原料也有所不同。水基金属清洗剂的主要成分是表面活性剂和无机助剂：为避免金属在清洗过程中和清洗后的短期贮存中发生锈蚀，需要加入缓蚀防锈剂；为增加水基金属清洗剂在水中的溶解性和促进金属表面污垢在水中的分解效果，在配方中还需要加入一定量的助溶剂；为防止清洗过程中产生过多的泡沫而影响清洗效果，延长清洗时间还需加入一些消泡剂；为防止污垢在金属表面的再沉积，还需加入抗污垢再沉积剂，有时也加入一些有机溶剂，制成以水为主的水包油型(0／W)乳状液。起洗涤作用的表面活性剂可作为水溶性的乳化剂，必要时还再加入一些油溶性的乳化剂。水基金属清洗剂的基本组成见表1。 表1水基金属清洗剂的基本组成   组成   主要成分 表面活性剂 阴离子型 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 非离子型 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 助洗剂 无机类 三聚磷酸钠(STPP)、磷酸氢二钠、六偏磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、偏硼酸钠等 有机类 次氮基三乙酸钠(NTA)、乙二胺四乙酸钠等   组成   主要成分 羧酸盐类 油酸三乙醇胺、油酸二乙醇胺等 磺酸盐类 石油磺酸的钠盐、钙盐、镁盐、铝盐和铵盐等 缓蚀剂 毒熟擘类杂环化合物’ 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 其他缓蚀剂 亚硝酸钠、硝酸钠、磷酸盐类、硅酸钠、苯甲酸钠、铬酸盐等 助溶剂 甲醇、乙醇、丁醇、尿素、烷基苯磺酸钠等 消泡剂 硅油、Span20、Span80等 抗再沉积剂 羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、三乙醇胺、烷基醇酰胺等 乳化剂 单硬脂酸甘油酯、Span系列、脂肪醇聚氧乙烯醚等 1．2水基金属清洗剂的分类及应用   水基金属清洗剂因其多方面的优点在工业领域得到了广泛的应用。目前使用的水基清洗剂的配方数不胜数，而且新的配方还不断出现，因此分类方法也多种多样。按照应用范围可分为通用型和专用型；按照应用对象，可分为黑色金属清洗剂和有色金属清洗剂；按照产品的供应方式，可分为液体、膏状及固体粉(粒)状等。这里我们根据水基金属清洗剂的配方组成，大致将其分为：单一清洗剂、复合清洗剂、含助剂的复合清洗剂、含两亲溶剂的复合清洗剂、乳化清洗剂和低泡清洗剂。   (1)单一清洗剂 这一类清洗剂由单一的表面活性剂组成，虽然也有一定的清洗性能，但在实际应用中，只用作特殊用途的清洗。一般的金属清洗，几乎没有用单一清洗剂的，这是由工业污垢的多样性决定的。   (2)复合清洗剂 复合清洗剂是指由几种表面活性剂复合而成的金属清洗剂。其复配的指导思想是表面活性剂复配产生的协同效应能改善它的性能，并充分发挥其在清洗过程中的润湿、渗透、乳化、增溶等作用，满足除油污、防腐蚀、稳定性和抗硬水等要求。根据表面活性剂的类别，通常有两种复配方式：一种是阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配，阴离子单体能有效地消除或提高非离子单体溶液的浊点，以适应加热清洗和高温存放的需要，这一类清洗剂无浊点或浊点高，可用于加温清洗；另一种是非离子表面活性剂复配，非离子单体之间复配可适当改变复合物的浊点，清洗能力也有增强效应，当清洗能力差的单体和清洗能力好的单体复配时，复配物的清洗能力通常接近清洗能力好的单体，一般不会降低清洗能力，这一类清洗剂常用于常温清洗。以下介绍几种复合清洗剂的配方。   ①配方1105净洗剂 聚氧乙烯脂肪醇醚 24％ 十二烷基二乙醇 24％ (匀染剂102) 酰胺(6501) 聚氧乙烯辛基酚醚 l2％ 水 40％(TX—lo)   这是多种非离子表面活性剂的复合物。其外观为淡黄色透明黏稠液。稍有芳香味，呈微碱性。具有扩散、乳化、渗透、耐酸、耐碱、抗硬水等性能。还具有良好的发泡力，对轻垢、重垢都有较佳的携污力。   ②配方2741净洗剂 聚氧乙烯烷基酚醚(OP—lO) l5％ 十二烷基醇酰胺 l2％ 油酸三乙醇胺 43％ 脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加EO-20) l0％ 水 余量   这是多种非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的复合浓缩物。   ③配方3 664清洗剂 6～9g／L 三乙醇胺油酸皂 50％(质量) 脂肪醇聚氧乙烯醚 l2％(质量) 十二烷基二乙醇酰胺 l2％(质量) 辛基酚聚氧乙烯醚 6％(质量) 水 20％(质量)   该配方具有润湿、乳化、防锈等功能，使用时配成2％溶液，适用于黑色金属及铝合金的清洗。   (3)含有助洗剂的复合清洗剂 由于复合金属清洗剂在除污垢性能上还不够理想，为了适应更多金属材料和多种污垢的清洗，往往在复配的金属清洗剂中，添加多种助洗剂或其他添加剂，以期改善清洗剂的去污性，尤其是去除硬质污垢的能力。应用配方举例如下。   ①配方1761净洗剂 聚氧乙烯烷基酚醚(OP-10) 29％ 羧甲基纤维素 0．5％ 荧光增白剂 O．2％ 聚氧乙烯油酸酯 4％ 乙醇 8％ 二氧化硅 2·5％ 三聚磷酸钠 51．8％ 这是一种固体粉剂清洗剂。   ②配方2 十二烷基苯磺酸钠 8％ 六偏磷酸钠 l4％ 聚醚 3％ Na2S04 54％ 脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐 6％ 碳酸钠 l5％ 将以上固体粉与水以1．7：8．3(水)配成溶液，可用于钢材清洗。   ③配方3 合成醇聚氧乙烯醚 8％～l0％ EDTA 2％～3％ 磷酸三丁酯 6％～l0％ C10-16脂肪酸单乙醇酰胺聚氧乙烯脂 4％～6％ 氯化镉 3％～4％ 四硼酸钠 3％～4％ 三乙醇胺 8％～l0％ 水 余量 油酸 8％～l0％   本产品为工序间洗涤剂和除去金属零件防护油的洗净剂。   ④配方4 壬基酚(Eo)5(P0)5 20％ Cl4～20脂肪酸 6％ 醚 (质量) 三乙醇胺 l8％ 壬基酚(Eo)10(Po)14 11％ 苯并三氮唑或苯并噻 l％ 醚 唑醇 壬基酚(P0)6醚 44％   本产品对重垢金属、玻璃、陶瓷等硬表面都有较好的去污能力。 ⑤配方5(均为质量分数) CMC-Na 0.6 STPP 3．0 高岭土和粒径 45．0 碳酸钠 0．3 0.1mm的砂子混合物 硫酸钠 0．3 苯甲酸钠 0．5 C12烷基苯磺酸钠 4 水 余量 硅酸钠 1．3 该配方适合擦洗被严重污染的金属材料表面。 ⑥配方6 664清洗剂 6～8g／L 三聚磷酸钠 5～8g／L 6503清洗剂 6—8g／L 焦磷酸钠 4—7g／L 苯甲酸钠 4--6g／L NaOH (11±0．5)g／L 该配方适用于精密金属零件的清洗。   (4)含有两亲溶剂的金属清洗剂 这类金属清洗剂中除含表面活性剂外，还添加具有两亲性质的有机溶剂。因为这类溶剂在水和油中都有一定的溶解作用，故称为两亲溶剂。常用的有：醇类，如乙醇、正丁醇、环己醇；醚类，如乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇苯醚等。加入此类分子偶极较大的溶剂，主要是为了提高除油的能力，增大某种添加剂或清洗剂活性物在水中的溶解度。常用配方举例如下。   ①配方1 C12～l3脂肪醇聚 26．4g 次氮基三乙酸 31．6g 氧乙烯醚 油酸钠 43．6g 十二烷基二甲基氧化胺 l3·6g 纯碱 l4．8g 4A沸石 53．2g 酯类香料 l．6g 乙醇 8．8g 水 206．4g 此配方为无磷配方，用于洗涤各种硬表面。   ②配方2(质量百分数) 烷基酚聚氧乙烯醚 20～30 异丁醇 10-15 脂肪醇聚氧乙烯醚 l0～15 防蚀剂 0．02 十二烷基苯磺酸钠 20～30 水 余量 该配方属于通用化学清洗剂，可清洗各种钢材。   ③配方3(质量百分数) 聚醚 l0～80 十二烷基苯磺酸钠 l0 植物油脂肪酸 5～10 亚硝酸钠 l 二乙醇胺 乙二醇单丁醚 l5 二元酸二乙醇胺 5～30 Na0H 3 乙二胺四乙酸 5～30 水 10 二乙醇胺   ④配方4(质量百分数) 肉豆蔻酸蔗糖酯 12 石油磺酸三乙醇胺 4 聚乙二醇单硬 l0 丙二醇 3 脂基醚 CMC 0．5 柠檬酸钠 5 水 余量 葡糖酸钠 5 该配方可用于喷射清洗钢材和金属零部件。 ⑤配方5 壬基酚聚氧乙烯醚(20) 8％ 乙二醇单丁醚 8％ 油酸 8％ 硅铜消泡剂 0．2％ 三乙醇胺 8％ 水 59．8％ 硼酸三乙醇胺 8％   该配方为多用途金属清洗剂。使用时可稀释成5％的溶液，用以清洗钢板。在55℃、相对湿度l00％条件下，经24h钢板无腐蚀。   ⑥配方6 C18烷基(Eo)9醚 3．0％ 偏硅酸钠(5H20) 1．5％ 烷基磷酸酯(倾点l8℃) 6．0％ 丁基溶纤剂 l0．0％ 三乙醇胺 3．0％ 水 余量 焦磷酸钠 2．0％   ⑦配方7 壬基酚聚氧乙烯醚 l5．0g 防锈剂 10．0g 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 l5．Og 皂土 l．09 精制硅藻土 34.0g 对羟基安息香酸甲酯 0．2g 异丙醇 3．4g 水 121．4g 用于除去银器表面的积垢和斑点。去污迅速，对银器腐蚀小，银器洗后表面产生银白光泽。   (5)乳化清洗剂 有机溶剂可以除去它能溶解的油脂，在洗涤剂中它是一种活性组分。有时为了进一步提高清洗效率，在清洗剂组成中加入有机溶剂和表面活性剂两种活性组分。这不仅可以大大地改善溶液的除油能力，而且可以弥补它们单一使用时的若干不足。有机溶剂和表面活性剂溶液并用的清洗过程，称为乳化清洗或两相清洗。   根据乳化清洗剂的组成、性能及使用方法，可将其分为三种类型，llp-相清洗型、乳化型和油脂增溶型。二相清洗型是指在水溶液和不与水混溶的有机溶剂组成的不稳定两相体系中清洗。由于有机溶剂在水中形成不稳定的乳化液，因而经常是有机溶剂和水或多或少地分离为两相。乳化清洗型是指用有机溶剂和含有表面活性剂的水或弱碱性溶液配制成稳定的水包油型乳状液进行清洗。油脂增溶型(溶剂化型)清洗是将有机溶剂和表面活性剂按一定比例配制成浓缩液进行清洗。使用时可用溶剂稀释此浓缩母液，当将带油污的金属制品浸入此制剂时，油脂污垢在溶剂中发生溶解，而表面活性剂则在油污和金属表面吸附。经过一定时间作用后，用水冲洗金属表面，将吸附有表面活性剂的污垢以增溶或以乳化液的形式从金 属表面除去。配方举例如下。 ①    配方1(质量百分数) 煤油 40～60 高级脂肪醇聚氧 3．5～7 聚参矗烯烷基 5～7 乙烯醚 酚醚 水 余重 ② 配方2(质量百分数) 三氯乙烯 20～30 磺基琥珀酸单酯二钠盐 0．5～2．0 二氯甲烷 20～30 水 余量 烷基芳基磺酸钠 0．5～2．0 ③配方3(质量分数) 烷基酚聚氧乙烯醚和阴离子表面活性剂 7～10 混合溶剂 l8～28 二乙醇胺或三乙醇胺 2．5～3．5 水 60～72．5 配方中混合溶剂由煤油l8％～20％、丁基苷醇8％～l0％、丁醇或丙醇70％～74％组成。 ④配方4(质量分数) 烷基酚聚氧乙烯(8)醚 15 丁氧基丙醇 5 烷基酚聚氧乙烯(6)醚 15 三乙醇胺 0．1 异构烷烃 25 水 余量 右旋宁烯 l0 该配方为有色金属清洗剂。 ⑤配方5(质量分数) 白油 2．1 三氟氯甲烷 19 失水山梨醇单月桂酸酯 0．3 1，1，2，2-四氟二氯乙烷 78 二壬基磺酸钡 0．6 该配方为不锈钢清洁剂。适用于银行、机场等点钞机、打印机不锈钢键盘及其他不锈钢器件的清洗。 ⑥配方6(质量分数) 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 1．5 苯并三氮唑 0．2 油酸 8 天然绿陶土 1．3 氨水 l．0 硅藻土 15．0 石油溶剂 30．0 水 43．0 该配方为紫铜和黄铜清洁抛光剂，使用时倾倒少量液体产品润湿擦布，然后擦拭清洗器件，然后用水冲洗。 ⑦配方7(质量分数) 有机溶剂乳化剂 0．1～2．0 甘油 0．1～1．0 丁基萘磺酸盐 0．05～1．0 有机溶剂 3～15 三乙醇胺 0．1～1．0 水 余量 这是一种乳化型水基金属清洗剂。有机溶剂可以选用自节油、汽油、二甲苯、三氯乙烯、氟里昂一ll4等，乳化剂为Cl0～20烷醇聚氧乙烯(10)醚、Cl0～20合成脂肪酸单乙醇酰胺聚氧乙烯 (5)醚、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠等HLB值在10～15间的表面活性剂。该产品脱脂效果好，综合洗涤效果好。 (6)低泡清洗剂 工业采用的水剂清洗，一部分是以压力冲洗工艺实现的，清洗剂的发泡性往往造成溢流。在强力搅拌下，清洗液所占体积将增大，造成了金属零件清洗上的困难。低泡型清洗剂即可解决这一问题。要达到低泡沫的要求，可有两种解决方法，一种是在原清洗剂中添加消泡剂，另一种是采用低泡表面活性剂，如采用聚醚型表面活性剂。常用的消泡剂有7010丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚、GPE丙三醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚等多羟基聚醚型表面活性剂。值得注意的是单纯聚醚型清洗剂的清洗能力不如一般的清洗剂。而加有消泡剂的清洗剂往往又存在着消泡能力随时间降低的问题。低泡清洗剂配方举例如下。 ①配方1 SP一1净洗剂(质量分数) 聚醚2040 25 亚硝酸钠 3 聚醚2070、聚醚2020 各1．5 颜料、香料 适量 聚氧乙烯辛基酚醚 3 水 余量 ②配方2(质量分数) 聚醚2020 10 聚氧乙烯脂肪醇醚硫酸酯钠盐(AES) 5 聚氧乙烯烷基酚醚(OP-10) 5 油酸三乙醇胺 15 聚氧乙烯烷基酚醚(OP-7) 5 28号消泡剂 0．5 亚硝酸钠 7．5 润湿剂JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚) 5 水 余量 2酸性清洗剂   金属表面的污垢多种多样，有油溶性的，也有水溶性的，有金属锈垢，还有水垢、尘垢等。酸性清洗主要用于清洗金属表面的无机盐垢、碱性氧化物和氢氧化物等。常用的酸有无机酸，也有有机酸，其中以盐酸和硫酸应用最多。   在酸洗过程中，酸不仅能溶解污垢，而且也能对无机盐垢产生作用。酸对无机盐的作用有两种，一方面使无机盐的组成发生变化，一部分转变为可溶性盐，如碳酸钙、碳酸镁在盐酸作用下转化为氯化钙和氯化镁。另一部分转化为新的难溶盐，但在短时间内组成的新的难溶盐是分散的，易被清洗掉。如用硫酸清洗碳酸盐垢生成新的硫酸盐沉淀： CaC03+H2S04=CaS04↓+C02↑+H20 MgC03+H2804=MgS04↓+C02↑+H20 另一方面，磷酸、柠檬酸等的酸根离子中有多个配位原子，可与二价金属离子结合成螯合物。酸对金属锈垢的作用主要是通过酸碱中和反应，使其转化为易溶于水的盐。因为金属锈垢主要是金属氧化物和氢氧化物。如果酸根对金属离子具有配合作用，也有利于金属氧化物的溶解。 2．1酸性清洗剂的组成 酸性清洗剂的主要成分是酸，如盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、磷酸、氨基磺酸、柠檬酸、乙酸、羟基乙酸、草酸等。最常用的是HCl和H2SO4。为了改善清洗效果，缩短清洗时间，减少酸对被清洗对象的损伤和对环境的污染，还常常添加缓蚀剂、湿润剂、消泡剂、抑酸雾剂和增厚剂等。这些添加剂中许多都是表面活性剂。 (1)酸洗液常用酸 ①盐酸 盐酸是重要的三大强酸之一，是最常用的酸洗介质。在能满足清洗的基本技术要求的情况下，盐酸是首选的酸洗介质。常用于碳钢、铜和铜合金及许多非金属设备，如换热器、反应设备、锅炉、采暖系统等的清洗。盐酸廉价，清洗效率高，操作危险性小。缺点是盐酸易挥发，酸雾对人员、设备等的损害较大。另外，盐酸含有大量氯离子，容易引起钝性金属的局部腐蚀，引起奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂等，不适合于不锈钢、铝材的清洗。 ②硫酸 硫酸是工业上常用的强酸之一，但在工业清洗中，凡能采用盐酸的场合，一般不使用硫酸。硫酸一般用于清洗不锈钢、铝合金等特殊设备。   ③硝酸 硝酸是氧化性酸，不论浓度大小，都具有氧化性，能使铁、铝、铬等易氧化的金属钝化。浓硝酸的氧化性更强。另外，硝酸的氧化性有利于把污垢中的许多有机物氧化、分解，使许多难溶的金属氧化物和盐溶解，而且溶解速度快。硝酸的缺点是不稳定，遇光和热分解放出二氧化氮，对人体和环境污染严重。硝酸一般应用于不适合使用盐酸清洗的可钝化金属材料，例如铝、不锈钢等。   ④氢氟酸(HF) 氢氟酸属弱酸，对基体金属的损伤较小，但也有一定的腐蚀性。氟化氢对铁皮等氧化物的溶解速度大，清洗效率高，特别是对硅垢有良好的溶解能力，即使在低温时，氢氟酸也能溶解硅垢，这是其他酸所不具备的，因此，氢氟酸主要应用于清除硅垢。一般氢氟酸常和盐酸、硫酸、硝酸和氟氢化铵等混合使用。   ⑤磷酸 磷酸的酸性比硫酸、硝酸、盐酸弱，磷酸盐除了钾盐、钠盐和铵盐以外，大多数难溶于水，影响清洗效果，而且磷酸价格比较高，因此只在对清洗厚的工件有特殊要求时才考虑使用磷酸。   ⑥氨基磺酸(NH2S030H) 氨基磺酸由尿素和发烟硫酸或氯磺酸作用制得，无色无臭，毒性也较小。用做清洗介质具有如下特点：   a．为一元固体酸，便于运输；   b．对金属的腐蚀性较小，适合于多种金属材料的清洗，是惟一可用于清洗镀锌金属的酸； c．对多数金属盐的溶解度大，清洗后的产物大多可溶于水； d．可以和钙盐、镁盐发生激烈反应，而且所生成的碱土金属的氨基磺酸盐在水中能很好地溶解，所以能很好清除水垢； e．对铁锈的溶解速度较小； f．价格比较高。   ⑦柠檬酸 柠檬酸是工业清洗中应用最多的有机酸，在化学清洗用酸中，用量仅次于盐酸。柠檬酸可以溶解铁和铜的锈垢，一方面因为其离解的氢离子能和碱性氢氧化物作用。另一方面，柠檬酸具有对金属离子的络合作用，促进金属氧化物溶解。柠檬酸根对金属离子具有配合能力。在柠檬酸洗中，当酸洗液中的铁离子浓度太大，pH值大于4时，可能生成柠檬酸铁的沉淀，影响清洗效果，使用时需注意。           柠檬酸的价格较高，因此在一般清洗中尽量首选其他酸洗液。柠檬酸主要用于清洗造价比较高的设备表面的氧化物垢，也能溶解碳酸盐水垢。   另外，在酸洗液中应用的有机酸还有乙酸、乙二胺四乙酸、草酸、羟基乙酸、有机膦酸等，它们也都各有其特点。 (2)酸洗液用表面活性剂 在酸洗过程中金属表面的氧化皮被溶解，同时金属基体也会被溶解腐蚀，且由于材料表面难溶氧化物的存在，从而形成疤痕状的点腐蚀，积聚的氢气扩散到金属内部会造成严重的氢脆现象。为提高酸洗效果，即加速氧化层的溶解，延缓酸对基体的腐蚀，抑制氢原子向基体的扩散，金属酸洗液中常常加入少量表面活性剂，这是因为加入的表面活性剂会在金属表面形成一层薄膜，起到一定的缓蚀作用。另外，在酸洗过程中会产生大量酸雾，既影响工人健康又污染环境，还会严重腐蚀厂房和设备，为消除或减轻这种危害，可加入抑酸雾剂。抑酸雾剂通常由非离子表面活性剂、羧酸盐等多种表面活性剂复配而成。其抑雾的机理是表面活性剂分子在溶液表面定向排列，形成单分子表面膜，降低了界面上的蒸气分压，抑制了酸雾的产生。常用的bc%c1">抑制剂有十二烷基硫酸钠、0P乳化剂和尿素等。加入十二烷基硫酸钠和0P乳化剂对加温硫酸洗涤，在室温下用盐酸退锌、镉时所产生的气体起抑制作用；尿素主要抑制硝酸酸洗时所产生的氮氧化物，如N0和N02。根据表面活性剂在酸洗中所起的作用，常称为缓蚀剂、抑雾剂或缓蚀抑雾剂。目前国内外研制生产的酸洗缓蚀剂品种较多，有适用于盐酸的、硫酸的，也有通用的。这些产品通常由硫脲及衍生物、烷基酚聚氧乙烯醚、咪唑啉等多种表面活性剂复配而成，其中有可加速去除氧化皮和污垢的成分；有可在金属表面形成一层薄膜以防止过度腐蚀和氢原子渗入基体的成分；有利用表面活性剂分子疏水基和亲水基在液面定向排列，形成表面膜及双电层液膜的成分；以及利用发泡作用来抑制酸雾挥发的成分等。如某型号的复配型缓蚀剂为土黄色液体，可溶于酸，溶于水，具有芳香味苦，毒性小。可适用于钢铁、铜、铝等多种材料以及盐酸、硫酸、氢氟酸及各种有机酸的酸洗，其缓蚀、抑雾效果明显，能防氢脆，提高材料酸洗后的机械强度，而且使金属表面光滑平整。 (3)其他助剂   ①缓蚀剂 酸洗液会对金属表面产生一定的腐蚀，所以酸洗液中也应添加适量的缓蚀剂。酸洗液中常用的缓蚀剂一般是含有0、N、S元素的无机或有机化合物。如乌洛托品、醛一胺缩合物、硫脲及其衍生物、吡啶及其衍生物等。盐酸中常用的缓蚀剂为乌洛托品，硫酸中常用的缓蚀剂有若丁(即含磷二甲基硫脲、NaCl、糊精、皂角粉组成的混合物)、硫脲、吡啶衍生物等。   ②湿润剂 湿润剂能排斥固体表面所吸附的气体，加快液体于固体表面的接触。主要是非离子表面活性剂和磺酸盐型阴离子表面活性剂。如平平加、0P乳化剂、Tween80等。   ③消泡剂 主要有硅油、Span类非离子表面活性剂、低分子醇等。   ④增厚剂 用以增加酸洗介质的稠度，以延长酸洗介质与被清洗表面的作用时间。 2．2酸洗清洗剂配方举例及应用 ①配方1(质量份) 浓硫酸(d=1．84) 100 饱和重铬酸钠水溶液(由70％Na2Cr20730和30％水组成) 30 该配方为不锈钢重垢清洗用配方。 ②配方2(质量份) 浓硫酸(d=1．84) 37 水 90 非离子表面活性剂 0．2   ③配方3(质量分数) 磷酸[ω(H3P04)=85％] 3 丁酮一2 3 无水柠檬酸 4 水 余量 非离子表面活性剂 2 配方(2)、(3)为不锈钢轻垢清洗配方。 ④配方4(质量分数) 硫酸(96％) 38．4 氢氟酸 6．48 脂肪醇聚氧乙烯醚 7．32 水 余量 松香酸聚乙二醇酯 7．32   这是一种铝表面酸洗液。 ⑤配方5(质量分数) 磷酸(85％) 3．0 丁基溶纤剂 4．0 柠檬酸 4．0 水 余量 C9～11烷基聚氧乙烯醚 3．0 该配方用于铝制零件的酸洗清洗。 ⑥配方6(质量分数) 草酸 0．6 脂肪醇聚氧乙烯醚 0．6 十二烷基硫酸钠 0．5 六亚甲基四胺(乌洛托品) 0．5 磷酸(85％) 2～3 盐酸(33％) 51 水 44．5 该配方为一种良好的钢铁常温快速除锈液。 3碱性金属清洗剂   在金属清洗剂中，碱性清洗剂比酸性清洗剂使用得更广泛，可以单独使用，也可以和其他清洗剂交替或混合使用。主要用于清除油脂垢，也用于清除无机盐、金属氧化物、有机涂层和蛋白质污垢等。 碱性金属清洗剂对动植物油脂的去除能力很强，而对矿物性油垢较难去除。为了提高碱性清洗剂的去污能力，常加入少量表面活性剂。采用碱性清洗剂除锈、除垢比采用酸性清洗剂除锈、除垢成本高，速度也慢。但是除对两性金属(Al、Zn、Sn)的设备以外，碱性清洗不会造成金属的严重腐蚀，不会引起工件尺寸的明显改变。 3．1碱性金属洗涤剂的清洗作用   (1)动植物油脂垢的清洗 利用碱类的脱脂洗涤能力去除衣物上的油污，早在肥皂出现之前已被人类应用，如用草木灰(主要成分是碳酸钾等碱性物质)洗衣物。碱性洗涤剂对油脂性污垢的清洗特别有效。因为它一方面可以使油脂发生皂化，转变为水溶性的脂肪酸皂；另一方面，动植物油脂中常含有游离脂肪酸，碱可将其中和成脂肪酸皂。脂肪酸皂是一种表面活性剂，可以促进油性污垢的乳化和分散。   动植物油脂的主要化学成分是高碳脂肪酸三甘油酯，同时含有30％左右游离脂肪酸，它们和碱作用的化学方程式如下： (2)矿物性油垢的清洗 矿物性油垢和动植物油脂都被称为油陛污垢，但它们的结构完全不同。矿物油的典型结构是饱和链烃，为非极性物质，分子中没有羧基、磺酸基等极性基团存在，因此也成胶粒，这些胶粒对油性污垢有一定的乳化、分散和吸附作用。所以在碱性洗涤液中加入硅酸盐、聚磷酸盐这类碱性物质，可促进矿物性油污的去除。 (3)无机盐垢的清洗 一些难溶于酸和水的无机盐垢，例如硫酸钙、硅酸钙等，和某些碱性清洗剂作用，可以转化为疏松的易溶于酸的新盐，以便进一步用酸洗清除。 Caso4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4 CaSiO3+Na2CO3=CaCO3↓+NaSio3 (4)金属锈垢的清洗 含有金属离子螯合剂的碱性清洗剂，由于螯合剂对金属离子的螯合作用，也具有一定的溶解金属氧化物垢章的能力。另一方面，对于两性金属氧化物或氢氧化物,例如氧化铝､氧化锌､氢氧化锌､氢氧化铝等,利用强碱性的清洗液,能使之发生如下反应而溶解｡   　ZnO+2NaOH=Na2Zn02+H20 Zn(OH)2+2NaoH——Na2Zn02+H20 (5)有机涂层的清洗 利用强碱的作用，可使待清除的有机涂膜膨胀，松软，进而清除。   (6)蛋白质污垢的清洗 碱性清洗剂对蛋白质污垢去除也有一定效果。一方面表现为稀的碱性水溶液对蛋白质有很强的溶解分散作用。这是因为有的蛋白质在水中有一定的溶解性。由于组成蛋白质的氨基酸分子中含有羧基等酸性基团和氨基等碱性基团。当二者的数量不等时，在蛋白质分子中就会有过剩的酸性基团或碱性基团。正是这些氨基和羧基的存在，使得蛋白质分子可与酸和碱发生反应。当蛋白质分子上的羧基与碱发生反应后，会使蛋白质分子带有负电，带负电的蛋白质分子之间相互排斥，降低了它们分子之间的作用力而增加了水溶性。另一方面，在加热情况下，用较强的碱性清洗剂处理蛋白质污垢时，会促进蛋白质大分子的水解，生成水溶性小分子氨基酸而溶解。例如头发这类难溶性蛋白质在5％的氢氧化钠水溶液中就会溶解。   值得注意的是，金属表面对碱有一定亲和力，易于形成碱的表面覆盖膜，不易被冲洗干净，必要条件下，可将物件浸入稀酸溶液中中和碱，再用水进行冲洗。 3．2碱性金属清洗剂的组成   碱性清洗液主要由碱性物质组成，而且常是多种碱并用。常用的碱性化合物有氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠及各种磷酸盐等。氢氧化钠是强碱，它可以中和酸性污垢，可以使动植物油脂皂化，也可以使一些难溶盐转化而易于酸洗，如： MgS04+2NaOH=Mg(0H)2+Na2S04 CaS04+2NaOH——Ca(OH)2+Na2S04 但由于其碱性强，对人体和金属的腐蚀作用也强，使用时需注意。碳酸钠是强碱弱酸盐，水解后呈碱性，它的碱性比氢氧化钠要弱。碳酸氢钠是碳酸钠的酸式盐，碱性更弱。它们可使油脂疏松、分散、乳化和皂化，从而起到清洗的作用。硅酸钠水解后碱性接近氢氧化钠溶液，它不仅可使油脂污垢皂化，而且硅酸钠水解的硅酸以胶状形式存在，对污垢有一定的分散和稳定作用。磷酸盐中最简单的是磷酸钠，磷酸氢二钠、磷酸二氢钠是磷酸钠的酸式盐，此外常用的还有三聚磷酸钠、焦磷酸钠等，它们的水溶液呈碱性，有一定的去污能力，更主要的是磷酸盐有显著的分散作用，能把颗粒大的污垢很好地分散，另外，磷酸盐对金属离子还有一定的螯合作用。 除碱性物质外，碱性清洗剂往往还添加少量的表面活性剂。表面活性剂的主要作用就是降低表面张力，乳化、分散污垢，从而显著提高清洗效率。另一方面，在碱性清洗剂中，大量的无机盐组分能降低表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)，从而提高其表面活性。非离子表面活性剂(如烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚等)具有良好的润湿和渗透能力，加入少量非离子表面活性剂可提高碱性成分对油性污垢、水垢和锈垢的润湿和渗透能力。另外，还添加少量螯合剂、有机溶剂等。碱性清洗剂的配方随被清洗材料的种类、污垢的组成、对清洗质量和速度的要求以及清洗条件的不同而不同。 3．3碱性金属清洗剂的应用 在电镀、油漆、焊接、搪瓷等工艺实施之前，待加工的金属部件常在碱性洗涤液中清洗，以去除油污和其他污物。碱性金属清洗剂的配方多种多样，以下仅举几例。   ①配方1 烷基磺酸盐 1％ 三聚磷酸钠 40％ Si02 3％ 碳酸钠 51％ 二氧化硫脲 5％ 该碱性清洗剂去污力高，使金属钝化作用好。 ②配方2 磷酸钠 5％～8％ 烷基苯磺酸钠 0．5％～l％ 磷酸二氢钠 2％一3％ 水 余量 硅酸钠 5％～6％ 该配方适合于钢铁和铝合金制件的清洗，对金属的腐蚀性较低。 ③配方3(质量份) 焦磷酸钠 2 碳酸氢钠 3．4 三聚磷酸钠 2．2 酒石酸 0．9 碳酸钠 6．6 EP型聚醚 1 磷酸二氢钠 1．2 硅酸钠 1．1 该配方适用于钢制品和铜制品的脱脂和清洗。   ④配方4(质量份) 葡萄糖酸钠 15 C10～14烷基EP型聚醚 l 硅酸钠 42 碳酸钠 42 EP型嵌段共聚物 5   该配方为低泡碱性bc%c1">脱脂剂。其0．2％溶液对铁、钢、铝、锌和铜无腐蚀。   ⑤配方5(质量份) 壬基酚聚氧乙烯醚 6．5 聚乙二醇 25 氢氧化钠 4．5 乙烯甲醚／马来酸酐共聚物 l 硅酸钠 6．5 三聚磷酸钠 2 碳酸钠 3．5 水 73．5 该配方适用于金属、玻璃、陶瓷等硬表面的清洗。含有非离子表面活性剂、碱性助剂和共聚物，具有很强的去油污能力。 ⑥配方6(质量分数) 50％NaOH 85 聚丙烯酸钠 1 葡萄糖酸钠 0．5 碳酸钾 2 EDTA-4Na 0．25 水 余量 磷酸钠 2 该配方可用于清洗轧制后退火和涂漆的钢材。 4溶剂基金属清洗剂   溶剂基金属清洗剂主要由有机溶剂组成，是利用各种有机溶剂对金属表面上油污的溶解作用，达到清洗的目的。常用的有机溶剂可分作两大类：一类属低沸点烃类，如汽油、煤油、石油醚等；另一类是卤代烃类，如三氯乙烯、l，1，1_三氯乙烷、四氯化碳、氯仿及氯氟烃等。溶剂基清洗剂对油溶性污垢去除力强，而对水溶性污垢去除力差。为了增强去污效果，常加入少量表面活性剂。表面活性剂可起到乳化、分散、润湿、起泡等作用，使污垢很容易从被洗金属表面脱离，提高去污能力。用于溶剂基金属清洗剂中的表面活性剂有酯、醚和胺的环氧乙烷加成物或它们的混合物，也可采用非离子和阴离子表面活性剂的复配物。表面活性剂的选择由溶剂的类型和拟配制的清洗剂乳化液的类型来决定。另外，在溶剂基清洗剂中还应加入某些助溶剂，以提高溶剂的溶解量(如高级醇、乙二醇、乙二醇衍生物等)。加入缓蚀剂可防止金属清洗后腐蚀。   有机溶剂清洗通常采用“浸没法”，即将被洗金属部件浸入装有溶剂基清洗剂的槽内，同时辅以搅拌。也有采用“蒸气除脂”，即将工件悬挂起来，通过溶剂的蒸发一冷凝来冲洗被洗对象的表面。因为大多数有机溶剂存在毒性大、易挥发的特性，完整的溶剂清洗装置是一个不损耗溶剂的可回收循环系统。 以下列举几个溶剂基金属清洗剂的配方。 配方1(质量分数) 四氯化碳 l～10 1，2，3-三氯丙烷 l～15 四氯乙烯 30～80 脂肪烃C7～20 20～60 配方2(质量分数) 三氯乙烯 33～71 氨基亚甲基磷酸钠 0．5～1．25 三聚丙烯制C9一APE 2--3 ABS-Na 2～3 水 余量   配方3(质量分数) C10～l8烷基磺酸二乙胺盐 l2．0 异丙醇轻油(沸程222～320℃) 4．0 C12～l4烷基(EO)9醚 3．0   配方4(质量分数) 200号工业汽油 94 苯并三氮唑 1．5 Span80 1．0 石油磺酸盐 0．5 烷基醇酰胺 1．5 去离子水 l．5