CN102268685A - 一种铜带材清洗剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜带材清洗剂，其特征在于采用如下质量份比例的材料配方得到：正己烷：（5~10）%；丙酮：（5~10）%；三氯乙烯：（50~70）%；二氯甲烷：（15~20）%；异丁醇：（5~10）%。本发明的铜带材清洗剂，能够有效地去除铜带材表面的油污和杂质，去污效果良好，对铜带材表面损伤小，能够保持铜带材原有光泽度，达到无划痕、无残留的清洗效果。

Description

一种铜带材清洗剂

技术领域

本发明涉及一种清洗剂，尤其是一种铜带材清洗剂。

 

背景技术

铜带材是一种带状的铜质材料，产品规格有0.1～3×50～250mm等各种状态铜带产品，主要用于生产电器元件、灯头、电池帽、钮扣、密封件、接插件，主要用作导电、导热、耐蚀器材。如电气元器件、开关、垫圈、垫片、电真空器件、散热器、导电母材及汽车水箱、散热片、气缸片等各种零部件。铜带材在生产过程中，会在表面附着一些油污、灰尘和氧化皮等附着物，需要进行清洗，才能更好地进行使用。铜带材表面清洗技术是决定带材表面的关键因素，清洗步骤是带材生产中的关键工序。

金属清洗液广泛用于冶金和机械工业中金属铜材和冷加工前的管材，金属清洗剂主要分为两种，一种是水基清洗剂，另一种是溶剂型清洗剂。水基金属清洗剂的传统方法是高温酸洗，但它耗能大，对基体腐蚀性打、酸雾多，且去污、除锈、除氧化皮的速度慢。如专利申请号200910224770.3公布的的一种清洗方法，需经过至少两次清洗，时间慢且成本高。再比如专利申请号200910098106.9公布的一种清洗方法，需经过刷洗脱脂、冷水冲洗、酸洗、冷水刷洗、热水冲洗、钝化处理和烘干多个步骤，清洗时间长，环境污染严重。

虽然近年来研制出很多品种的清洗剂，但是与目前清洗行业对金属清洗剂的要求相比还有一定的差距，现有的产品不能完全满足市场的需要。

 

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是：怎样提供一种铜带材清洗剂，使其具有清洗效果好，金属表面损伤小，清洗剂残留少等特点。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种铜带材清洗剂，其特征在于，采用如下质量份比例的材料配方得到：正己烷：（5~10）%；丙酮：（5~10）%；三氯乙烯：（50~70）%；二氯甲烷：（15~20）%；异丁醇：（5~10）%。本铜带材清洗剂使用时，可以适宜采用走板式清洗方式清洗铜带材，铜带材通过洗槽，进入烘箱，烘干。即可达到清洗目的。

首先根据油垢的结构特点，选用与油垢分子结构有相似憎水基团且去污能力强的有机溶剂；然后再根据对去污能力的要求选用以下几种原料：

1、正己烷

正己烷，是低毒、有微弱的特殊气味的无色液体。正已烷在工业上主要用作溶剂，用于配制粘胶以粘合鞋革、箱包，常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。密度0.6594，沸点68.74℃，不溶于水，溶于丙酮。

2、丙酮

无色液体，具有令人愉快的气味（辛辣甜味）。易挥发。能与水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚及大多数油类混溶。相对密度 (d25)0.7845。熔点-94.7℃。沸点56.05℃。常用有机溶剂，具有选择性地溶解油溶性有机物。

3、三氯乙烯

无色液体。有氯仿样的特殊气味。低黏度。不燃。潮湿时能被光线缓慢分解生成盐酸。能与乙醇、乙醚和氯仿混溶，溶于多数油类，几乎不溶于水。相对密度(d204)1.4642。熔点-84.8℃。沸点86．9℃。低毒。三氯乙烯是C2有机氯溶剂中溶解力最强的一种，是最佳的金属脱脂洗剂，主要用于彩电、电冰箱、汽车、空调、精密机械、微电子等行业作金属部件、电子元件的清洗剂，其主要优点是脱脂彻底。

4、二氯甲烷

二氯甲烷具有溶解能力强和毒性低、沸点低的优点，大量用于涂料溶剂、金属脱脂剂。二氯甲烷为无色液体，无色液体。有醚样气味。易挥发。其气体不燃烧，与空气混合也不爆炸。相对密度1.3255。沸点 39.75℃。低毒。 

5、异丁醇

异丁醇，易溶于水、乙醇和乙醚。可与油溶性有机物混溶。无色透明具特征气味的液体，沸点108.1°C，密度0.82主要作为溶剂及有机合成原料。

本技术方案中采用了正己烷的比例为5~10%， 因为正己烷，是低毒、有微弱的特殊气味的无色液体，极性较弱，对铜带材上的油分有一定的溶解作用，常用于金属材料生产过程中的擦拭清洗作业，而正己烷具有一定的可燃性，且闪点较低，通过实验证明，使用比例在（5~10）%在能够保证使用的安全性的同时，保证了清洗的效果。而丙酮与正己烷等比例混合的同时，即丙酮的使用比例在（5~10）%时，能够促进油分的快速溶解，从而降低清洗液的闪点。三氯乙烯是C2有机氯溶剂中溶解力最强的一种，是最佳的金属脱脂洗剂，主要用于铜金属部件的清洗，其主要优点是脱脂彻底。通过相关实验证明，对铜材表面的杂质，油污有极强的溶解性，同时不会损伤铜带材的表面划痕，使清洗后的铜材光泽度更高。然而三氯乙烯的沸点较高，而在清洗的工艺中，要求清洗剂需快速挥发，沸点要控制在80℃,根据实验，从经济节能的角度出发，三氯乙烯的比例控制在55%左右能够达到预期的效果，与此同时，二氯甲烷的添加量在15%，能将清洗剂的沸点控制在80℃，同时，二氯甲烷也具有一定的溶解油污的能力，与三氯乙烯配合使用，能够使清洗效果更佳，同时可以减少三氯乙烯的作用，而三氯乙烯市场售价是各种组分中最贵的，在使其在不损失清洗效果的同时，降低清洗剂的成本。而异丁醇的添加量在（5~10）%的目的在于，异丁醇具有较强的极性，对于铜带材上存在的少量极性物质进行去除，如水分，灰尘等。并且异丁醇能与三氯乙烯、二氯甲烷、丙酮、正己烷互溶，使该配方对带材上的各种杂质清洗更彻底，极性物质和非极性物质均能去除。以上各组分按照设计比例使用，能达到比较良好的清洗效果。

申请人同时采用了实验对上述技术方案进行了验证，根据实验结果，其最优比例为正己烷：10%；丙酮：10%；三氯乙烯：55%；二氯甲烷：15%；异丁醇：10%。可以使得性能达到最佳。

综上所述，本发明的铜带材清洗剂，能够有效地去除铜带材表面的油污和杂质，去污效果良好，对铜带材表面损伤小，能够保持铜带材原有光泽度，达到无划痕、无残留的清洗效果。

具体实施方式

下面结合具体部分实验数据对本发明的优点和效果作进一步的详细说明。

为了验证本发明的实验效果，以及优选出最优比例，申请人采用了大量实验来进行对比。为了确定清洗液的最终组分及其配比，分别选用三氯乙烯、二氯甲烷、丙酮、正己烷、异丁醇等，确定设计正交实验时清洗剂各组分的质量分数，通过变换每个因子的成分与比例进行复配，弃去其中渗油的样品，对稳定性较好的配方做去污力等实验，最终确定清洗剂典型配方。

1、配方筛选实验：

表1 配方组成及配比正交试验

对比各配方的去污力一系列试验，综合衡量样品质量的优越性，工艺可行性，经济上的合理性等因素，从中筛选出实验配方3#。

2、配方3#组成

配方3#组成及配比见表2。

表2 配方3#组成及配比

按配方3#组成试验，洗涤剂外观为无色液体，酸度、水分、挥发性均符合预订目标。洗涤剂性能测试结果如表3。

表3 清洗剂性能测试结果

由表3可知，清洗剂的各项指标均达到或优于预期要求。

3、配制工艺

按配比在一定的搅拌速度下分别加入三氯乙烯、二氯甲烷、丙酮、正己烷、异丁醇。混匀，静置备用。

4、清洗剂的去污试验

4.1 人造油污的制备

人造油污的配方如表4。

表4 人造油污的配方

将L-HM抗磨液压油、工业凡士林、30 #机油、20 #机油混合物，加热到l20℃左右溶解均匀，羊毛脂、钙基脂搅拌溶解，控制温度不超过130℃，待全部溶解后，停止加热，加入氧化铝粉末，搅拌均匀，冷却至室温即可。

4.2人造油污的涂覆

将打磨、清洗好的铜带材试片[50×25×(1～5)mm)]，用挂钩挂好，置于(40±2)℃烘箱中干燥30min后，冷却称重，准确至0.1mg。将称后的试片，平放在干净的滤纸上，用小刮刀镊取人造油污，均匀地涂敷在试片一面上的规定部位，其余表面不涂覆，并将试片两侧和底边多余的油污用滤纸擦去。油污涂覆量应控制在0.10~0.20g之间。然后将涂好的试片用挂钩挂好，放人恒温干燥箱中，温度控制在(40±2)℃，干燥30min后取出，用滤纸擦去底边的油污，冷却称重。

4.3去污力的测定

在1000mL烧杯中，倒入已配好的洗涤剂溶液800mL，然后将烧杯放置于摆洗机的水浴孔中。使洗涤剂溶液温度保持在(25±2)℃。将涂好的试片夹持在摆洗机的摆架上，使试片表面垂直于摆洗方向，在洗涤剂溶液中浸泡3min。然后立即开动摆洗机摆洗3min。摆洗结束后，连同挂钩取出试片，然后置放于(80±2)℃的恒温干燥箱中，干燥15s钟，取出冷却至室温，称重，计算除油率。

除油率计算公式：

δ =[(M_l—M₂)／(M₁一M₀)]×100％

式中：

δ------除油率，％ ；

M₀------试片质量，g；

M₁------试片涂覆油污后的质量，g；

M₂------涂油污试片清洗后的质量，g；

按上述试验步骤分别用三个试片做平行试验，

测得去污力数据见表5。

表5  去污力数据

结果表明，2#、3#、4#分别做3个平行试验数据，每2个试片除油率之差不大于3％ ，洗涤剂可执行标准QB／T2117-95中要求除油率数值应大于等于90％，2#、3#两个配方的清洗剂对金属污垢的洗油率均达到标准要求，4#配方去污力略差。从铜带材表面损伤小、去污力、经济合理性等因素考虑，配方3#为最佳配方，即正己烷：10%；丙酮：10%；三氯乙烯：55%；二氯甲烷：15%；异丁醇：10%。

Claims (2)

1.一种铜带材清洗剂，其特征在于采用如下质量份比例的材料配方得到：正己烷：（5~10）%；丙酮：（5~10）%；三氯乙烯：（50~70）%；二氯甲烷：（15~20）%；异丁醇：（5~10）%。

2.如权利要求1所述的铜带材清洗剂，其特征在于采用如下质量份比例的材料配方得到：正己烷：10%；丙酮：10%；三氯乙烯：55%；二氯甲烷：15%；异丁醇：10%。