除蜡剂原理除蜡剂原理.docVIP

钢铁件高效除蜡剂的研究 内??容： 1前言 除蜡作为五金电镀件前处理的第一道工序，其速度的快慢、除蜡的彻底性对于电镀线生产具有重要意义。因此，选择良好的除蜡剂可以提高除蜡性能，从而带来良好的经济效益。 抛光蜡主要分为白蜡、红蜡和绿蜡。不同蜡种由于其金属磨料不同而应用于不同基材的抛光中。白蜡膏的主要磨料是氧化钙细微粉末，适用于镍、铝、铜及其合金等软质金属的抛光；红蜡膏的主要磨料是具有中等硬度的氧化铁和长石粉细微粉末，适用于钢制品的抛光：而绿蜡膏的主要磨料为氧化铬绿色细微粉末，适用于铬不锈钢等硬质金属等的抛光。这些不同种类的磨料与石蜡、地蜡、硬脂酸、脂肪、油酸及粘合剂配制而成抛光膏。因此，抛光时应根据被抛光材料的性质及抛光面的质量要求选择不同的抛光膏[1]；工件经过抛光蜡抛光后，蜡垢就以机械吸附、分子间吸附和静电力吸附等粘附方式残留在工件上[2]。针对抛光蜡的成分配制具有良好润湿、渗透、乳化、分散等性能的高效除蜡剂，配以机械搅拌和超声波除蜡，将加快除蜡速度，达到快速、彻底的除蜡效果。 本文针对钢铁件的抛光膏——红蜡的除蜡方法进行研究，以较简单的方法设计除蜡剂的配方，通过逐步筛选不同成分对除蜡效果的影响，再就组分进行复配研究，得到较理想的除蜡剂配方。 2实验方法 原定采用机械抛光方法将蜡垢粘附在工件上，但由于损耗基体材料，上蜡不均匀，对除蜡剂的除蜡性能进行定量研究比较困难。本文通过以下方法模拟上蜡，以定量研究除蜡性能，计算得到的除蜡能力具有较好的可比性。 2．1实验材料 钢铁片5cm×10cm。 2．2除蜡剂的原料和配制方法 实验用的原料均为市售的日化级和工业级材料，根据设计的配方按309／L质量浓度加热溶解于水中，搅拌均匀即可。 2．3除蜡性能的研究 (1)将红蜡用小刀切割后，溶解于乙酸乙酯溶剂中，得到质量分数为20％的溶液； (2)将清洗干净的钢铁片吹干，称重，记录其质量为m0； (3)将钢铁片浸入搅拌均匀的红蜡溶液中，提取后静置，晾干； (4)将涂上红蜡的试片置于烘箱中，150℃烘干45 min，冷却后称重，记录其质量为ml； (5)将试片静置于70℃的除蜡剂水溶液中除蜡，8 min后取出试片，吹干，称重，记录其质量为m2； (6)计算除蜡能力： 3各组分对除蜡剂性能的影晌 3．1醇胺的影响 除蜡剂的一个重要的组分为油酸和醇胺。根据相似相溶原理，抛光蜡中有较多的硬脂酸和油酯。油酸的醇胺化合物的油酸基可以吸附、溶解这些基团，而醇胺基为亲水基团，可将蜡垢从基体中剥离出来。为简单起见，对单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺分别与油酸按一定比例反应后的产物进行除蜡研究，结果见表1。 表1油酸与不同醇胺在不同摩尔比时所得产物的除蜡能力 Table l Wax removing ability of the products prepared fromoleic acid with different alcohol amines at different molar ratios n（油酸）：n（醇胺） 除蜡能力/％ 单乙醇胺 二乙醇胺 三乙醇胺 1：1 33．4 37．3 42．5 1：2 41．5 88．8 35．5 1：3 58．6 83．9 35．2 1：4 50．3 63．7 30．6 表1表明，油酸与二乙醇胺的摩尔比为1：2的化合物除蜡性能最好，其除蜡能力接近90％。故以该比例的化合物为基础，根据除蜡能力筛选其它成分。 3．2表面活性剂的选择 除油除蜡的一个通用原理是以阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配，通过协同效应达到最好的除油除蜡效果。油酸的醇胺盐作为阴离子表面活性剂，需要复配非离子表面活性剂。研究表明[2]，作为非离子表面活性剂的高级脂肪基醇酰胺如6501、6502，具有除蜡垢、防蜡垢再沉淀能力的同时，兼有防锈性，能够抑制钢铁生锈。故按同样用量的6501、6502及其复配加入到上述比例的油酸与二乙醇胺溶液中进行对比，其除蜡能力见表2。 表2不同非离子表面活性剂及其复配的除蜡能力比较 Table 2 Comparison between the wax removing ability of different nonionic surfactants and its mixture 表面活性剂类型 6501 6502 6501+6502(质量比1：1) 除蜡能力/％ 60．5 90．7 73．4 由此可见，单独使用6502的除蜡效果最好。 3．3有机溶剂的选择 有机溶剂具有对蜡垢油污的溶解性能，同时可以调节除蜡剂的黏度，增加除蜡剂在水中的溶解