环保型镁合金水基清洗剂的制备与性能研究_林杉.pdf
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1、清 洗 世 界Cleaning World试验研究试验研究试验研究试验研究第39卷第3期2023年3月1 概述目前,我国镁合金行业快速发展,其具有质坚量轻、密度低、散热性好、抗压性强的特点,被广泛用于建筑、化工、石油管道、电子产品、消费类产品、汽车、船舶、军工、航空航天等领域。在国家要求节能减排、可持续发展的政策推动下,为我国汽车轻量化水平的发展注入了强劲的动力,随着节能减排及汽车轻量化需求和加工技术瓶颈的突破,镁合金铸件成为汽车轻量化的首选材料,在汽车轻量化中占有重要地位,带动了镁合金需求的增长。并且近些年,随着智能手机、平板电脑等电子产品的发展及普及,镁合金产品的需求量持续增长,为镁合金行
2、业提供了巨大发展的空间。在金属加工过程中,镁合金会附着油污,机械加工过程中常用的油污包括轧制油、拉伸油、润滑油、切削油、冲压油等,在进行后续工艺前,要将这些污垢去除,以免影响后续加工工艺。目前市面上的水基清洗剂,适用于镁合金的清洗剂,主要采用氢氧化钠或氢氧化钾等强碱,虽然此类清洗剂的清洗力较强,但是由于镁合金的化学性质比较活泼,这类碱性物质会对镁合金工件产生腐蚀,造成工件外观发黑;清洗后易在工件表面残留白斑,需要大量清水漂洗,造成水资源的浪费和成本的增加。为满足市场需求,公司研制出了一款环保型镁合金水基清洗剂。此产品净洗力强、不含磷、强碱、重金属、亚硝酸钠等有毒有害物质,清洗后易漂洗,工件表面
3、无白斑、盐类残留,对镁合金工件无腐蚀,同时也具有短期防护功能,泡沫低,适用于镁合金的超声波及喷淋清洗。本文选取了一款市售镁合金水基清洗剂,在净洗力、腐蚀性、防锈性等方面进行对比。2 试验部分2.1 试验仪器及原料试验仪器:烧杯、电子天平、恒温恒湿箱、数显恒温水浴锅、罗氏泡沫仪、摆洗机、电热鼓风干燥箱、低温恒温槽等。试验原料:硅氧烷酮、聚丙醇油酸酯胺、支链烷基葡萄糖苷、三乙醇胺、改性烷氧基醇醚、异构醇醚、增溶剂。2.2 制备方法环保型镁合金水基清洗剂配比如下:1%硅氧烷酮、1%聚丙醇油酸酯胺、2%支链烷基葡萄糖苷、3%三乙醇胺、3%改性烷氧基醇醚、3%异构醇醚、2%增溶剂、85%水。制备环保型镁
4、合金水基清洗剂时,先在烧杯内加入硅氧烷酮和聚丙醇油酸酰胺,边搅拌边加入去离子水,搅拌 510 min 直至混合均匀,然后依次加入三乙醇胺、支链烷基葡萄糖苷、改性烷氧基醇醚、异构醇醚和增溶剂,搅拌 2030 min 直至完全溶解成均匀透明液体,即制得成品清洗剂。2.3 性能测试(1)外观。目测。作者简介:林杉(1985-),男,硕士研究生,助理工程师,主要从事工业清洗剂、防锈剂的研究开发及检测工作。收稿日期:2022-09-16。文章编号:1671-8909(2023)3-0042-003环保型镁合金水基清洗剂的制备与性能研究林杉1,高玲1,冯侠2,赵国胜2(1.普华恒生(天津)检测有限公司;2
5、.华阳新兴科技(天津)集团有限公司,天津 300393)摘要:本文通过对表面活性剂、缓蚀剂、助洗剂等原料的筛选和复配,研制了一款镁合金水基清洗剂,与市售的镁合金水基清洗剂在对镁合金的腐蚀性、净洗力、防锈性等性能进行对比。表明我公司研制的镁合金水基清洗剂净洗力强、安全环保、对镁合金无腐蚀,还具有良好的防护作用。关键词:镁合金;水基清洗剂;净洗力强;安全环保中图分类号:TQ649.6 文献标识码:A43第 39 卷林杉 等.环保型镁合金水基清洗剂的制备与性能研究(2)pH 值。将清洗剂配制成 3%(w/w)水溶液,在 25 条件下,按照 GB/T 6368 方法进行测试。(3)白斑残留性。分别将适
6、量的镁合金水基清洗剂滴在打磨、清洗干净的 AZ91D 镁合金和 5A05铝镁合金试片表面,置于电热鼓风干燥箱中于 70 干燥 1 h,观察两种试片表面有无白斑残留。(4)高、低 温 稳 定 性。按 照 GB/T 357592017 中 5.12 进行测试。(5)泡沫性,按照 GB/T 357592017 中 5.8进行测试。(6)净洗力。测试条件:配制 3%(w/w)的水溶液,清洗温度(602);金属试片:5A05 铝镁合金,50 mm25 mm(36)mm;污垢:标准油污(按照 GB/T 357592017 中 5.7.4.1的要求配制)、拉伸油、冲压油;污垢涂覆:按照 GB/T 35759
7、2017 中 5.7.4.2 的要求涂覆油污;试片的打磨和清洗:按照 GB/T 357592017 中5.1.2 执行;试验步骤:将备好的试片置于 40 恒温干燥箱中干燥30 min,冷却至室温后称量(m0);然后将污垢均匀涂抹在试片的一面上,放入 40 恒温干燥箱中干燥30 min,冷却至室温后称量(m1);在 500 mL 烧杯中倒入 400 mL 清洗剂溶液,然后将烧杯放置于(602)水浴锅孔中,使清洗剂溶液保持在(602),将涂有污垢的试片夹持在摆洗机的摆架上,使试片表面垂直于摆动方向。在清洗剂溶液中浸泡 3 min,然后立即开动摆洗机摆洗 3 min,摆洗结束后,连同挂钩取出试片,在
8、(602),400 mL 的蒸馏水中摆洗 30 s,挂于试片架上,放入 40 恒温干燥箱中干燥 2 h,冷却至室温后称量(m2),计算净洗力。净洗力(X1)以洗去油污的质量分数表示,按下式计算。式中:X1净洗力,%;m0试片质量,g;m1涂抹污垢试片清洗前的质量,g;m2涂抹污垢试片清洗后的质量,g。(7)腐蚀性。测试条件:配制 3%(w/w)的水溶液,温度(602);金属试片:a)AZ91D镁合金,50 mm2 5mm(36)mm;b)5A05 铝镁合金,50 mm25 mm(36)mm。试片的打磨和清洗:按照 GB/T 357592017 中 5.1.2 的要求对试片进行打磨和清洗;试验步
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