前　言

金属表面处理剂是对金属表面进行各种处理的化学药剂的总称。主要包括清洗剂、防锈剂两大类。金属表面处理技术分机械处理(如喷砂、抛光、高压水冲洗等)与化学处理两大类。至于涂料、电镀等技术已独立发展为一门金属防腐蚀技术,其所用的化学药剂通常不包括在这里所指的金属表面处理剂的范畴内。

金属及其制品在加工过程中常会在表面沾染各种污物和杂质。清洗是金属表面处理中极其重要的一环。以去油脱脂为主要目标的常用清洗剂有石油系清洗剂、氯代烃系清洗剂、碱性清洗剂和含有表面活性剂的清洗剂等。

(1)石油系清洗剂　主要有溶剂汽油、煤油或轻柴油等。它的作用原理主要是利用其对金属表面油脂的溶解作用。由于这类溶剂渗透力强、脱脂性好,故一般用于粗清洗,以除去大量的油脂类污物。但在实际使用时,往往加入某种合成的表面活性剂,使它具有清洗水溶性污物的能力,有时也加入少量防锈剂,使清洗后表面具有短时间的防锈能力。这类石油系清洗剂,特别是汽油,由于易燃,使用时必须有充分的防火安全措施。

(2)氯代烃系清洗剂　常用的是三氯乙烯和四氯化碳。这类溶剂的特点是对油脂的溶解能力强,但沸点低,一般为不易燃物。而且比热容小、蒸发潜热小,因而温升快、凝缩也快。它的蒸气密度一般比空气大,因而存在于空气下部。由于这些特点,故可用于蒸气脱脂。由于这类溶剂价格较贵,一般需循环使用或回收使用。有些溶剂如三氯乙烯有一定的毒性,在有光、空气和水分共存时,分解产生氯化氢,易引起金属腐蚀;与强碱共热时,易产生爆炸等;使用时应加以注意。

(3)碱性清洗剂　主要有氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、磷酸钠等,溶于水成为碱性清洗剂。它们的作用原理是能和油污中的脂肪酸甘油酯发生皂化作用形成初生皂,使油污成为水溶性的而被溶解去除。其中氢氧化钠和碳酸钠还有中和酸性污垢的作用。磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等既具有清洗作用,又有抑制腐蚀的作用。硅酸钠则有胶溶、分散等作用,清洗效果较好。碱性清洗剂由于价格较低、无毒性、不易燃等原因,使用较为广泛。但在使用碱性清洗剂时要注意被清洗金属的材质,选择适当pH值的碱液。此外,在使用碱性清洗剂时,通常加入表面活性剂构成复合配方,以加强清洗作用。

(4)表面活性剂类清洗剂　这类清洗剂的作用原理与表面活性剂的增溶、润湿、吸附、乳化、分散等性质有关。它们首先润湿金属表面,进入金属与污物连接的界面,使污物被拆开;或者使油脂类污物以球状聚集在金属表面上,然后逐渐从金属表面脱落、分散或悬浮成细小粒子。这种细小粒子在清洗剂的胶囊中溶解为溶液,或吸附在胶囊表面,与水形成乳化液或分散液,而不至于凝集或吸附在金属表面上,从而完成使油脂或固体污粒离开金属表面、进入清洗液中的清洗过程。这类含有表面活性剂(尤其是非离子表面活性剂)的清洗剂,因在水溶液中不离解,受酸碱、硬水、海水等影响较小,去脂能力强,清洗效果好,无毒,不易燃,因而有着广阔的应用前景。

为了满足市场的需求,我们在化学工业出版社的组织下编写了这本《金属表面处理剂配方手册》,书中收集了630余种金属表面处理剂制备实例,详细介绍了产品的特性、用途与用法、配方和制法,旨在为金属表面处理工业的发展尽点微薄之力。

本书的配方以质量份数表示,在配方中有注明以体积份数表示的情况下,需注意质量份数与体积份数的对应关系,例如质量份数以克为单位时,对应的体积份数是毫升,质量份数以千克为单位时,对应的体积份数是升,以此类推。

本书由李东光主编,参加编写的还有翟怀凤、李桂芝、吴宪民、吴慧芳、蒋永波、邢胜利、李嘉等,由于编者水平有限,错误在所难免,请读者使用过程中发现问题及时指正。编者Email地址为ldguang@163.com。

编者
2014.05