本发明涉及脱脂剂领域，特别涉及一种无磷脱脂剂及其制备方法。
背景技术：
脱脂剂是用于脱除物体表面油污的产品，脱脂是涂装前处理的基本工序之一，它利用高效液体对油脂和污物的皂化、润湿、乳化、渗透、卷离、分散和增溶等作用把工件表面的各种油脂、灰尘泥沙、金属粉末、手汗及其工件在加工过程中所粘附的油污性脏污高效的去除。
现有技术中的脱脂剂，磷以磷酸盐的形式加入到脱脂剂中，常用的磷酸盐有三聚磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠等，它们在脱脂剂中的作用为乳化、缓冲、络合，并具有良好的水洗性和使用成本低的特点。
磷在环境中，会逐渐进入到地下水中，长期饮用含磷的水，可使人骨质疏松，发生下颚骨坏死等病变。因而，磷污染对于人体危害极大，有必要研发一种无磷脱脂剂来取代现有的含磷脱脂剂。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种无磷脱脂剂，其优势在于，无磷环保同时具有低泡除油快的优良特性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种无磷脱脂剂，包括以下组分：
通过采用上述技术方案，五水偏硅酸钠易溶于水和稀碱溶液中，具有去垢、乳化、分散、湿润的作用，同时作为ph值缓冲剂，对溶液的整体的ph值更加稳定。
在对金属表面进行脱脂时，尤其是金属表面需要镀层时，需要进行严格的清洗，通过脱脂剂中葡萄糖酸钠的作用，可使镀层与金属表面结合更加稳定。
通过高效分散剂的作用，使各组分均匀的分散于水中，尤其是提高了表面活性剂在水中的分散性，提高了脱脂剂的脱脂效果和脱脂效率。
乙二胺四乙酸二钠是一种良好的配合剂，可与脱脂剂中的金属粒子形成稳定的螯合物，从而提高了脱脂剂的稳定性；同时，在金属表面进行脱脂时，乙二胺四乙酸二钠与金属及金属表面的氧化物形成了络合物沉淀，从而在金属表面形成一层保护膜，脱脂的同时，达到了除锈和防锈的效果。
通过加入碳酸钠，发生了水解，生成了氢氧根离子，使脱脂剂整体为碱性，利用氢氧根离子可以促进油脂水解，从而提高了脱脂剂的脱脂效果与脱脂效率。
通过表面活性剂的加入，表面活性剂具有亲水基团与疏水基团，其中，亲水段跟水分子结合形成胶束团，疏水基团与油脂分子结构相似，因而与油脂相容，经过机械摩擦运动，就将油脂分子疏松拉开，拉入水中，从而达到将油脂从物体表面带走的作用。
在使用脱脂剂时，溶液的表面产生了一定的气泡，通过加入柠檬酸，柠檬酸与碳酸钠发生反应放热，同时产生了大量的二氧化碳。温度较高的二氧化碳从溶液内升至溶液的表面，并进入到气泡内，气泡内部压力和温度突然增大，气泡膜难以承受突然增大的压力和提升的温度而破裂，从而减少了气泡。
因而，本脱脂剂，利用表面活性剂将油脂变得易于被液体从物体的表面冲刷走，同时，利用氢氧根离子将部分难以冲落的油脂进行水解，将油脂分解为高级脂肪酸和甘油，从而双管齐下，相对于普通脱脂剂，脱脂效果好，脱脂效率高。
作为优选，所述高效分散剂为丙二醇嵌段聚醚。
通过采用上述技术方案，丙二醇嵌段聚醚由聚氧乙烷和聚氧丙烷无视共聚形成，而聚氧乙烷为亲水基，而聚氧丙烷为疏水基，因而可以将脱脂剂中的亲水性物质和疏水性物质均匀的混合起来，提高了各种物质在水中的分散性，从而提高了脱脂剂的脱脂效率。
丙二醇嵌段聚醚具有良好的抑泡性。丙二醇嵌段聚醚中环氧乙烷的含量较低，疏水性的环氧丙烷链段长度较长，丙二醇嵌段聚醚在发泡体系内的溶解性较差，因而阻止和降低气体在发泡体系中的分散程度，从而降低了无磷脱脂剂形成泡沫的能力。
同时，丙二醇嵌段醚的破泡性较低，环氧乙烷链段分级进入到液膜并在液膜表面铺展，容易扩散到液膜表面产生作用，提高了液膜的强度和粘度，使得破泡性能下降。
从而使整体无磷脱脂剂，展现出，泡沫较少，但泡沫持久的优良特性。
作为优选，所述表面活性剂包括：7-20份的壬基酚聚氧乙烯醚与1-5份乙二醇单丁醚。
通过采用上述技术方案，壬基酚聚氧乙烯醚是壬基酚和环氧乙烷在催化剂作用下缩合反应的非离子表面活性剂，具有良好的分散作用。壬基酚在醚键的作用下，提高了其在水溶液内的溶解性。同时，聚氧乙烯醚的泡沫稳定性较差，易于消泡。
乙二醇单丁醚hlb值适中，因而可以作为润湿剂，降低了脱脂剂的表面张力，使得试件更容易被脱脂剂浸湿，从而提高了脱脂剂与试件接触的紧密程度，从而提高了脱脂剂的脱脂效率。同时，一定程度上对于消泡具有一定的阻碍作用，因而通过壬基酚聚氧乙烯醚与乙二醇单丁醚的配比，可对脱脂剂的消泡性能进行控制。
作为优选，所述无磷脱脂剂中还包括6-12份的双氧水。
通过采用上述技术方案，加入双氧水后，与碳酸钠发生反应，生成了过碳酸钠。过碳酸钠溶解在水中后，产生了活性氧，因而对于试件表面具有良好的去污性能，同时，具有杀菌消毒的作用，对于试件表面进行保护，防止试件被细菌侵袭。
因而在对金属表面进行杀菌消毒后，再利用乙二胺四乙酸二钠对金属表面的络合作用，形成一层保护膜，从而提高了保护膜对金属的保护效果。
作为优选，所述无磷脱脂剂中还包括1-4份的次氯酸镁。
通过采用上述技术方案，通过加入次氯酸镁，对过碳酸钠的形成起到稳定作用，部分镁与双氧水反应生成了[mg(oh)(ooh)]，从而对过氧化氢的分解起到抑制作用，同时，次氯酸镁与硅酸钠共同与金属离子作用，抑制了催化活性，从而抑制过碳酸钠分解。
同时，次氯酸镁具有良好的消毒杀菌作用，部分次氯酸镁与过碳酸钠共同对金属表面进行杀菌消毒，提高由乙二胺四乙酸二钠对金属表面的络合作用形成的保护膜的效果，从而进一步提高了保护膜对金属的保护作用，同时，该保护膜防止了次氯酸镁对金属的腐蚀。
作为优选，所述无磷脱脂剂具体包括：
通过采用上述技术方案，按本方案的比例进行无磷脱脂剂的配比，无磷脱脂剂具有良好的脱脂效果、消泡性、杀毒性等综合性能。
一种无磷脱脂剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、将6-12份的双氧水投入反应釜内，并加入3-12份的五水偏硅酸钠、1-4份的乙二胺四乙酸二钠、1-4份的次氯酸镁进行均匀搅拌5min；
s2、将反应釜内的温度调节至0-5℃，并将15-30份碳酸钠投入反应釜内，继续进行均匀搅拌30min；
s3、将60-80份水投入反应釜内，进行均匀搅拌5min；
s4、将2-6份的高效分散剂投入反应釜内，进行均匀搅拌5min；
s5、将4-7份的葡萄糖酸钠、8-25份的表面活性剂投入到反应釜内进行均匀搅拌15min，形成溶液a；
s6、准备1-4份的柠檬酸备用。
通过采用上述技术方案，将双氧水、五水偏硅酸钠、乙二胺四乙酸二钠、次氯酸镁混合均匀，再将碳酸钠投入反应内，反应生成了过碳酸钠。在此过程中，乙二胺四乙酸二钠、次氯酸镁、五水偏硅酸钠起到内稳定剂的作用，从而防止了过碳酸钠的分解。
再加入高效分散剂、表面活性剂，作为外稳定剂，将过碳酸钠包裹在其内部，从而延缓了过碳酸钠的分解速度。同时，高效分散剂与表面活性剂的亲水基团朝向试件表面而疏水基团朝外，从而对过碳酸钠的表面进行改性，降低了过碳酸钠的吸水性，提高了过碳酸钠的稳定性，延缓了过碳酸钠的分解速度，从而延长了过碳酸钠在使用过程中对试件表面的作用时间，提高了其去污、杀菌、消毒效果。
一种无磷脱脂剂的使用方法，包括以下步骤：
a1、将1-4份柠檬酸加入溶液a内混合；
a2、加水稀释混合；
a3、进行脱脂作业。
通过采用上述技术方案，通过柠檬酸加入到溶液a内，在无磷脱脂剂中，碳酸钠是过量的，因而柠檬酸与碳酸钠发生反应，生成了温度较高的二氧化碳气泡，柠檬酸与碳酸钠发生反应放热，同时产生了大量的二氧化碳。温度较高的二氧化碳从溶液内升至溶液的表面，并进入到气泡内，气泡内部压力和温度突然增大，气泡膜难以承受突然增大的压力和提升的温度而破裂，从而减少了气泡。
作为优选，a1具体包括：将溶液a加入到清洗槽内，再将1-4份的柠檬酸加入到清洗槽内，搅拌均匀备用；
a2具体包括：将a1中的混合溶液内与水以1∶13的比例进行均匀混合；
a3具体包括：将待清洗试件投入清洗槽内浸泡。
通过采用上述技术方案，将试件放入清洗槽内浸泡，由于本脱脂剂具有长效的脱脂效果，具有少量持久的气泡，同时，过碳酸钠在缓慢进行分解，因而对于试件表面可以持久的脱脂和去污。
作为优选，a1具体包括：将溶液a加入到储液罐内，再将1-4份的柠檬酸加入到储液罐内，搅拌均匀备用；
a2具体包括：将a1中的混合溶液内与水以1∶13的比例进行均匀混合；
a3具体包括：利用高压清洗枪，将脱脂剂与水的混合溶液喷射到待清洗试件的表面。
通过采用上述技术方案，利用高压清洗枪，在高压下，将无磷脱脂剂的稀释液喷向试件的表面，无磷脱脂剂迅速对试件表面的油脂进行快速脱脂，由于起泡较少，因而便于试件的快速漂洗，从而提高了整体脱脂作业的速度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、具有长效持久的脱脂效果，可用于浸泡脱脂；
2、具有快速脱脂的作用，起泡少而持久，脱脂速度快，漂洗速度快，从而缩短了整个脱脂作业的时间；
3、脱脂剂的制备过程中，无需加热，制备安全方便；
4、本脱脂剂，除脱脂外，还具有去污、杀菌消毒、除锈防锈的效果，尤其适用于金属材料的脱脂。
附图说明
图1为一种无磷脱脂剂的制备工艺图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本专利中使用的各组分均为市售化工原料。
实施例1、
一种无磷脱脂剂，其特征在于，所述无磷脱脂剂具体包括：
一种无磷脱脂剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、将9份的双氧水投入反应釜内，并加入8份的五水偏硅酸钠、3份的乙二胺四乙酸二钠、3份的次氯酸镁进行均匀搅拌5min；
s2、将反应釜内的温度调节至2℃，并将24份碳酸钠投入反应釜内，继续进行均匀搅拌30min；s3、将70份水投入反应釜内，进行均匀搅拌5min；
s3、将4份的丙二醇嵌段聚醚投入反应釜内，进行均匀搅拌5min；
s4、将5份的葡萄糖酸钠、13份的壬基酚聚氧乙烯醚、3份乙二醇单丁醚投入到反应釜内进行均匀搅拌15min，形成溶液a；
s5、准备2份的柠檬酸备用。
无磷脱脂剂的具体使用方法一：浸泡法
a1：将溶液a加入到清洗槽内，再将1-4份的柠檬酸加入到清洗槽内，搅拌均匀备用；
a2：将a1中的混合溶液内与水以1∶13的比例进行均匀混合；
a3：将待清洗试件投入清洗槽内浸泡。
无磷脱脂剂的具体使用方法二：喷射法
a1：将溶液a加入到储液罐内，再将1-4份的柠檬酸加入到储液罐内，搅拌均匀备用；
a2：将a1中的混合溶液内与水以1∶13的比例进行均匀混合；
a3：利用高压清洗枪，将脱脂剂与水的混合溶液喷射到待清洗试件的表面。
实施例2-实施例7、
实施例2-实施例7均利用与实施例1同样的制备方法和使用方法，对无磷脱脂剂组分及各组分的质量份数做出调整。
对比例10为石家庄天山银河科技有限公司生产的型号为yh-366的除锈除油剂；
对比例11为温州龙飞环保科技有限公司生产的型号为lf-185的工业高效除油剂；
根据qmg-j59.016-2011中的检测方法做进一步改进，对实施例1至实施例7及对比例8至对比例11进行泡沫高度、泡沫存在时长、脱脂效果、漂洗性能、腐蚀性能检测。
具体检测方式：
泡沫高度：配制5％质量浓度的工作液，用100毫升的具塞量简装入30毫升已配好的脱脂溶液，盖上盖子用30秒摇50下的速度摇动3分钟，然后静置正立，在30-60秒内观察泡沫高度(包括除油液高度)。
泡沫存在时长：泡沫高度从35毫升降至32毫升的时间。
脱脂效果：将生产用试片在5％质量浓度(温度控制在20℃)的工作液中静渍3分钟摆洗3分钟，摆洗频率为30±1次/分钟(往返为一次)，距离为50±2mm，提出试片并在蒸馏水中摆洗5次，将试片呈45度角放置，观察表面，不挂水珠，水膜连续完整为合格。
漂洗性能：将生产用试片在5％质量浓度的工作液中静渍3分钟、摆洗3分钟，摆洗频率为30±1次/分钟(往返为一次)，距离为50±2mm，提出试片并在蒸馏水中摆洗5次，立即取出用热风机吹干试片。检查试片表面无脱脂剂的残留物，再在试片上滴一滴无水乙醇，乙醇自然挥发后再检查试片上无白色残留。
腐蚀性能：将工作液加热到55-65℃，浸热镀锌试板于5％质量浓度的工作液中，5分钟后取出水洗干净，视热镀锌试板表面应无白色点蚀的粉状物。
抗菌性能：按照iso22196-2011的操作方法进行抗菌性能检测。
实施例1至实施例7及对比例8至对比例11中脱脂剂的试验性能检测结果表：
从上表中，可得出如下结论，本专利中的无磷脱脂剂相对现有技术具有：
1、具有长效持久的良好脱脂效果，可用于浸泡脱脂；
2、具有快速脱脂的作用，起泡少而持久，脱脂速度快，漂洗速度快，从而缩短了整个脱脂作业的时间；
3、本脱脂剂，除脱脂外，还具有去污、杀菌消毒、除锈防锈的效果。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。