【脱脂剂的工作原理】脱脂剂有哪些

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【脱脂剂的工作原理】脱脂剂有哪些

2020-07-20BTC化工百科1578

在对金属进行化学处理、电镀或涂覆之前,应使用脱脂剂去除金属表面的油脂和矿物油。脱脂剂由碱、螯合剂和表面活性剂组成。【脱脂剂的工作原理】使用脱脂剂前,脱脂剂不含铁;用脱脂剂清除镀锡基板表面的油污和铁粉杂质后,随着脱脂剂中残留铁含量的逐渐增加,脱脂剂的清洗和脱脂能力逐渐减弱。对于脱脂剂中残留铁含量的检测,现有技术中普遍采用化学手工方法,由于基体复杂,需要加入各种掩蔽剂进行处理,步骤繁琐,难以掌握,分析结果准确性差,检测周期长,不利于现场快速监测和分析。

【脱脂剂的工作原理】主要脱脂剂如下:

(1)碱性脱脂剂。它由碱、螯合剂、表面活性剂和缓蚀剂组成。碱能皂化油、乳化分散和分散矿物油。所用的碱可以是氢氧化钠、碳酸氢钠、倍半碳酸钠、碳酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠等。这些碱对油和金属有不同的作用,一般需要2 ~ 3种才能一起使用。螯合剂由金属离子和螯合物组成,能溶解金属皂,软化硬水,促进碱和表面活性剂的乳化和分散,防止不溶性物质附着在金属表面。使用的表面活性剂优选为非离子表面活性剂,其可以通过喷涂或浸渍去除金属表面上的污垢。缓蚀剂主要用于防止碱和其他化学物质腐蚀金属。

【脱脂剂的工作原理】乳化脱脂剂。利用表面活性剂的润湿性、渗透性、乳化性和分散性,可以去除金属表面的污垢。一般使用阴离子、阳离子和非离子表面活性剂中的一种或几种混合物,用水或50的温水稀释制成乳液,用浸渍法和闪蒸法脱脂洗涤。它能有效去除矿物油。

溶剂脱脂剂。采用浸渍法或蒸汽法。主要溶剂有:卤代烃溶剂,如三氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、高氯酸和二氯甲烷。它们能溶解许多油和漆,它们的溶解度是二氯甲烷三氯乙烷1,1,1-三氯乙烷。三氯乙烷因其沸点为87,溶解性和稳定性好,价格低廉而得到广泛应用。高氯乙烷沸点高(121),适用于去除高熔点油漆和沥青。b  .以1,1,2-三氯三氟乙烷为代表的氟化烃溶剂,毒性低,不燃,对油脂和有机物有良好的溶解能力。

【脱脂剂的工作原理】脱脂剂有哪些

【脱脂剂的工作原理】脱脂剂有哪些

【脱脂剂的工作原理】碱性脱脂剂通常由碱性物质、表面活性剂和添加剂组成。冷轧不锈钢带的清洗脱脂主要是利用油和表面活性剂的皂化反应,通过润湿、渗透、分离、分散和增溶等手段去除钢板表面的油脂。

1.纯化学碱性脱脂剂的作用机理

碱性清洗剂中纯化学脱脂的主要机理是皂化、乳化、润湿和分散。

1)皂化:金属表面油污中的动植物油(主要是硬脂酸)与金属脱脂剂中的碱或碱性盐如氢氧化钠、磷酸三钠发生皂化反应,生成硬脂酸钠和甘油,油充分溶解在碱性溶液中,达到对工件表面脱脂的目的。反应式为:

2)乳化;金属脱脂剂通常含有大量表面活性物质,如乳化剂,这些物质容易吸附在工件表面的油污和溶液之间的界面上。乳化剂分子中的疏水基团对油渍有很强的亲和力,面对金属基体表面的油渍会发生吸附反应。亲水基团面向溶液方向,与水分子发生亲电结合,大大降低了金属与溶液之间的界面张力。在液体流动、搅拌、喷雾、超声波等外力的辅助作用下,油膜破碎成微小的珠粒,形成水包油型乳化颗粒。

3)浸泡(润湿):皂化和乳化主要从油脂表面逐步进行。有必要将碱性溶液浸泡在油脂中,以润湿工件表面,提高脱脂和脱脂效果,并高度清洁表面。这是表面活性剂的浸泡(润湿)。通过表面润湿作用,皂化乳化去除油污后的金属表面可以进一步溶解,表面高度洁净。对于精密零件用水性脱脂剂,清洗剂的优异质量性能主要体现在表面活性剂的润湿作用上。皂化、乳化和浸渍是相辅相成的,金属表面的油污可以通过相互配合完全去除。此外,表面活性剂还具有良好的分散效果,能够将工件上去除的油脂均匀分散到脱脂溶液中,不会产生二次沉积,具有延长清洗剂使用寿命的效果。

2.电解脱脂机理

电解脱脂是将零件悬挂在碱性电解液的阴极或阳极上,利用电极的极化和电解过程中产生的大量气体去除油污的方法。电极的极化可以降低油-溶液界面的表面张力。电极上沉淀的氢气或氧气泡对油膜有很强的撕裂作用,对溶液有机械搅拌作用,从而促使油膜更快地从零件表面脱落,变成细小的油珠,加速和强化脱脂过程。在脱脂剂本身的皂化、渗透、分散、乳化等化学或物理作用的共同作用下,电化学脱脂可以达到很好的脱脂效果。为了提高脱脂效率,实现深度脱脂,一般需要在化学脱脂的基础上进行电解脱脂。电解脱脂脱脂剂的主要成分与化学脱脂溶液相似,但碱性较强,更多的电解液可以完全电解。电化学脱脂过程的实质实际上是水的电解反应过程,其反应机理如下:

【脱脂剂的工作原理】当金属产品用作阴极时,其表面经历还原过程,这是分离出氢的阴极反应:

【脱脂剂的工作原理】当金属产品被用作阳极时,其表面正在经历氧化过程,这是一种沉淀氧的阳极反应:

产生的气体从金属表面逸出,进一步带走油污,反应产生的碱加速了油污的皂化和乳化,强化了脱脂过程。气体的逸出使得化学脱脂难以处理的毛细微孔便于电荷积聚,气体密集生成,局部碱度较强,从而达到纯化学清洗无法达到的脱脂效果。因此,电解脱脂被广泛使用。在实际应用中,为了达到脱脂的均匀性,通常需要阴极和阳极互换。

【脱脂剂的工作原理】主要参考资料

[1]精细化工实用词典

[2]环保型碱金属脱脂剂的应用

[3] CN201710133877.1脱脂剂中残留铁含量的检测方法

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