本发明涉及工件用界面活性剂、制备方法及工件表面喷淋式前处理方法。
背景技术：
塑料件或金属等工件的表面在经过涂装以后，不仅可以改善工件的外观装饰效果，如色彩、光洁度、质感，还可以扩展工件的用途。以塑料件为例，在塑料件的表面涂装导电层，可以使其具有金属的导电性能，在通讯、电子等领域获得更广泛的应用。但由于塑料件在注塑成型、存放和输送过程中不可避免的沾附油渍、汗渍、灰尘、脱模剂等杂质以及因摩擦产生的静电，使得塑料件在进行表面涂装时附着性能大大降低，漆膜容易脱落，涂层厚度不均匀，工件返修率高，浪费涂层材料。
现有的对工件表面的喷淋式前处理方法中大部分没有用到界面活性剂来改善工件表面的亲水性，因此后续需要进行打磨处理或者酸化处理以使工件表面粗糙化，进而提高涂层与工件表面之间的结合力，增强涂覆效果。但进行打磨处理时工艺比较繁琐，且生产效率低。而进行酸化处理时易产生有害物质，对环境以及生产现场工人的身体伤害都很大。
现有的工件表面的喷淋式前处理方法中有一部分用到界面活性剂对工件表面进行界面活化处理，改善工件表面的亲水性，进而增强涂层与工件表面之间的结合力。但现有的界面活性剂一般为酸性(例如中日公司的甲基苯硫酸铵盐、聚乙二醇壬酚醚硫酸铵盐、聚乙二醇壬酚醚硫酸钠盐、聚乙二醇辛酚醚铵盐、缩合聚乙二醇多环壬酚醚甲基压克力酸硫酸酯等阴离子型界面活性剂，或中日公司的聚聚乙二醇硬酯酸醚、乙二醇壬酚醚、聚乙二醇辛酚醚、聚乙二醇癸基醚、聚乙二醇三癸基醚、聚乙二醇月桂醚等非离子型界面活性剂均为酸性)，能够使工件的表面粗糙化，增强涂层与工件表面之间的结合力，但在经过界面活化处理后还需要再进行纯水清洗等工艺。有些还需要在加热的条件下才能进行。工艺比较繁琐，同时增加能耗，成本高，生产效率低。此外，经过现有的界面活性剂界面活化处理后的工件(特别是掺杂有回收料的塑料件)还容易出现工件开裂、报废等不良情况。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明的目的之一是提供一种在喷淋时可常温使用，且能够改变工件表面的静电分布，使水膜均匀铺展，能够消除工件表面的水迹和流痕，增强工件与涂料的附着力的工件用界面活性剂。
本发明的目的之二是提供一种上述界面活性剂的制备方法。
本发明的目的之三是提供一种应用上述界面活性剂的工件表面喷淋式前处理方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明一方面一种工件用界面活性剂，包括去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂；其中，界面活性剂中的去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂的质量比为60～80:0～10:5～15:1～15:1～10:0.5～5；抗静电剂为乙氧基化胺类、离子型的季铵盐、离子型的叔胺盐、离子型的羧酸盐中的一种或多种的组合；水膜铺展剂为醇醚类与环氧乙烷缩合物、含氟表面活性剂、碳氢表面活性剂中的一种或多种的组合。
根据本发明，界面络合剂为聚羧酸盐、改性烷基萘磺酸盐中的一种或多种的组合；复合低泡表面活性剂为醇醚类与环氧乙烷缩合物。
根据本发明，附着力促进剂为甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、氨基硅烷中的一种或多种的组合。
本发明另一方面提供一种制备上述工件用界面活性剂的方法，包括如下步骤：s1、将界面络合剂和复合低泡表面活性剂加入到去离子水中，混合均匀并溶解；s2、将抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂加入到步骤s1得到的溶液中，混合均匀并溶解；s3、将步骤s2得到的溶液冷却、过滤后，得到的滤液为界面活性剂。
本发明再一方面提供一种工件表面喷淋式前处理方法，包括如下步骤：s1、上件：将待处理工件放置在输送装置上，在自动线上依次通过各喷淋装置；s2、脱脂工艺：用脱脂剂对待处理工件的表面分别进行预脱脂和脱脂两道工艺；s3、自来水水洗工艺：在常温下，用自来水对步骤s2得到的工件的表面进行喷洗；s4、纯水水洗工艺：在常温下，用纯水对步骤s3得到的工件的表面进行纯水喷洗；s5、界面活化工艺：在常温下，用上述的界面活性剂对步骤s4得到的工件的表面进行界面活化处理，改变工件表面的静电分布，消除工件表面的水迹和流痕；s6、除水工艺：去除步骤s5得到的工件的表面的水分；s7、烘干工艺：对步骤s6得到的工件的表面进行烘干；s8、冷却工艺：对步骤s7得到的工件的表面进行冷却。
根据本发明，在步骤s4中，纯水喷洗后，保证纯水的电导率≤50μs/cm；在步骤s5中，界面活性剂的电导率≤30μs/cm，界面活化处理的时间为0.5～1.5min；
根据本发明，在步骤s2中，预脱脂和脱脂处理的总时间为3～8min；在步骤s7中，烘干的温度为60～80℃。
根据本发明，在步骤s2中，脱脂剂包括以下质量百分比的组分：3％～5％组分a，3％～5％组分b和余量的去离子水或自来水；组分a包括去离子水、无机碱、络合剂和复配低泡增溶表面活性剂；其中，组分a中的去离子水、无机碱、络合剂和复配低泡增溶表面活性剂的质量比为65～70:15～25:1～2:8～14；组分b包括去离子水、络合分散剂、缓蚀剂、低泡增溶剂、封端/改性异构醇醚表面活性剂和改性聚醚；其中，组分b中的去离子水、络合分散剂、缓蚀剂、低泡增溶剂、封端/改性异构醇醚表面活性剂和改性聚醚的质量比为50～70:1～2:0～5:5～10:8～15:8～25。
根据本发明，在组分a中，无机碱为碳酸氢盐、碳酸盐、硅酸盐中的一种或多种的组合；络合剂为柠檬酸盐、乙二胺四乙酸、葡萄糖酸盐中的一种或多种的组合；复配低泡增溶表面活性剂为烷基糖苷、改性异构醇醚类中的一种或多种的组合。
根据本发明，在组分b中，络合分散剂为聚羧酸盐、改性烷基萘磺酸盐中的一种或多种的组合；缓蚀剂为羟基乙叉二膦酸、丙烯酸树脂、丙炔醇的烷氧基化物中的一种或多种的组合；低泡增溶剂为苯磺酸钠类；封端/改性异构醇醚表面活性剂为异构醇与环氧乙烷缩合物；改性聚醚为端羟基的低聚物。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明的界面活性剂是由去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂混合制备的界面活性剂液。其中，复合低泡表面活性剂能够增加界面活性剂液的活性，且稳定性强。附着力促进剂能够增强工件表面与涂料的结合力。特别是，由于乙氧基化胺类、离子型的季铵盐、离子型的叔胺盐、离子型的羧酸盐这些抗静电剂的特殊分散形态，体现出超强的抗静电能力，能够形成导电通道，使电荷的分布均匀或很快地从工件表面移走，起到优异的抗静电作用。而醇醚类与环氧乙烷缩合物、含氟表面活性剂、碳氢表面活性剂这些水膜铺展剂能够表现出优异的表面活性，大幅度地降低界面活性剂液的表面张力，使界面活性剂液的湿润力和渗透力都大大提高，在工件表面上更容易润湿铺展开来，大大增加了界面活性剂的亲水相容性，进而减少或完全消除工件表面的水渍或流痕。因此，经过本发明的界面活性剂界面活化处理后的工件不易出现开裂、报废等不良情况，活化处理效果十分显著。
如此，本发明的界面活性剂在喷淋时可常温使用，无需采用加热环境进行，也无需再增加纯水清洗等工艺，简化了工件前处理工艺，降低了能耗，提高了生产效率，降低了生产成本。
本发明的制备界面活性剂的方法操作简单，适合大批量生产。
本发明的工件表面喷淋式前处理方法操作简单，界面活化处理工艺在常温下就行进行，节约能源，且通过界面活化处理后能够改变工件表面的静电分布，使水膜均匀铺展，能够消除工件表面的水迹和流痕，增强工件与涂料的附着力。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例提供一种工件用界面活性剂，包括去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂，且各个成分均为液态。也就是说，界面活性剂是由去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂混合制备的界面活性剂液。
具体地，界面活性剂中的去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂的质量比为60:4:8:2:5:4.5。
其中，界面络合剂选择聚羧酸钠，能够络合界面活性剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子，对界面活性剂液或工件表面的固体微粒及低聚物凝胶有极佳的分散效果，可使固体微粒及低聚物凝胶尽可能不粘附于工件表面。复合低泡表面活性剂选择丙二醇乙醚与环氧乙烷缩合物，丙二醇乙醚与环氧乙烷缩合物是非离子型表面活性剂，能够分散于水中，具有良好的乳化性能，能够增加界面活性剂的活性，去油污效果好，且稳定性强。需要强调的是，本实施例中所选择的复合低泡表面活性剂是在常温下产生泡沫极少的表面活性剂，进而能够防止在喷淋时因泡沫过多而造成各成分混合不均匀，以及泡沫过多在高速搅拌时界面活性剂液溢出反应容器，造成泄露。
抗静电剂选择离子型的季铵盐，离子型的季铵盐属于阳离子型抗静电剂。离子型的季铵盐溶于水后，其分子中的亲水基就插入水里，而亲油基就伸向空气，将界面活性剂喷淋在工件表面时，季铵盐分子中的亲油基就会吸附于工件表面，再经过后续的烘干工艺后，脱出水分后的工件表面上，季铵盐分子中的亲水基都向着空气一侧排列，易吸收环境水分，或通过氢键与空气中的水分相结合，形成一个单分子导电层，使产生的静电荷迅速泄露而达到抗静电的目的。因此，通过离子型的季铵盐的特殊的分散形态体现出了抗静电能力，离子型的季铵盐能够形成导电通道，使电荷的分布均匀或很快地从工件表面移走，进而起到抗静电的作用。
水膜铺展剂选择含氟表面活性剂，含氟表面活性剂具有优良的耐热性和化学稳定性，表面活性高，且用量少，节约原料；且含氟表面活性剂兼具疏水性和疏油性，因此能呈现出良好的表面活性；同时含氟表面活性剂能够大幅度降低界面活性剂液的表面张力，进而使界面活性剂液的湿润力和渗透力都大大提高，在工件表面上更容易润湿铺展开来，能够增加界面活性剂的亲水相容性，进而减少或消除工件表面的水渍或流痕。附着力促进剂选择三甲氧基硅烷，三甲氧基硅烷是合成功能性有机硅化合物的重要中间体，可用作粘合剂，能够增强工件表面与涂料的结合力。
进一步地，界面活性剂的成分中选择去离子水而不选择自来水，主要是因为界面活性剂液中的原料多数为有机物，且界面活性剂液为中性，抑菌能力较差。若采用自来水，自来水中往往易带有细菌，界面活性剂液在存放过程中易受细菌影响，进而易出现腐败、发臭等情况。而采用去离子水，由于去离子水中一般很少带有细菌或杂质，因此采用去离子水配制的界面活性剂液存放时稳定性更好。
进一步地，该界面活性剂的成分无磷，且是可降解的，因此，该界面活性剂更加环保，对环境和生产现场工人的身体伤害较小。同时该界面活性剂在喷淋时，在常温下就可以使用，无需加热，进而可节约能源。此外，经过该界面活性剂进行界面活化处理后，无需再进行纯水清洗等工艺，工艺简单，可提高生产效率。
进一步地，采用此界面活性剂对工件的表面进行界面活化处理后，能够改变工件表面的静电分布，使水膜均匀铺展，消除工件表面的水迹和流痕，进而能够增强工件表面与涂料的附着力，保证了工件表面的性能，减少了工件出现开裂、报废等不良情况。
本实施例还提供了上述工件用界面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
s1、将600份的去离子水加入到反应容器中，装上电动式高速搅拌机，在搅拌状态下将40份的聚羧酸钠和80份的丙二醇乙醚与环氧乙烷缩合物缓慢加入到反应容器中，在高速剪切分散条件下，搅拌30min至溶解，其中，搅拌机的转速为1100r/min。
s2、将20份的离子型的季铵盐、50份的含氟表面活性剂和45份的三甲氧基硅烷加入到步骤s1得到的溶液中，搅拌35min至溶解，其中，搅拌机的转速为1100r/min。
s3、移去搅拌设备，将步骤s2得到的溶液冷却、过滤后，得到的滤液为界面活性剂。在制备界面活性剂时主要是由于在高速搅拌时产生热量，因此需要冷却。其中，过滤掉的滤渣为各成分混合之后仍未完全溶解的固体。
其中，在制备界面活性剂时，由于界面活性剂的各个成分均为液态，因此对各个成分的加入顺序并无严格要求。需要说明的是，在制备界面活性剂时，界面活性剂中的各成分之间不会发生化学反应，仅是物理上的混合。
实施例2
本实施例提供一种工件用界面活性剂，包括去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂，且各个成分均为液态。
具体地，界面活性剂中的去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂的质量比为70:6:10:8:6:2。
其中，界面络合剂选择改性乙基萘磺酸钠，改性乙基萘磺酸钠具有良好的表面活性，经常用作保湿、渗透因子以及乳化、聚合反应的乳化剂，能够络合界面活性剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子，对界面活性剂液或工件表面的固体微粒及低聚物凝胶有极佳的分散效果，可使固体微粒及低聚物凝胶尽可能不粘附于工件表面。复合低泡表面活性剂选择丙二醇甲醚与环氧乙烷缩合物，丙二醇甲醚与环氧乙烷缩合物是非离子型表面活性剂，能够分散于水中，具有良好的乳化性能，能够增加界面活性剂的活性，去油污效果好，且稳定性强。
抗静电剂选择乙氧基化烷基胺，乙氧基化烷基胺属于非离子型的抗静电剂，是最大的一类抗静电剂。乙氧基化烷基胺是很有效的抗静电剂，即使在相对湿度低的情况下亦然，而且长期有效。将界面活性剂喷淋在工件表面时，乙氧基化烷基胺分子就在界面活性剂与空气或者界面活性剂与工件的表面形成最稠密的取向排列，其中，亲油基伸向界面活性剂的内部，亲水基伸向界面活性剂的外部。再经过后续的烘干工艺后，脱出水分后的工件表面上，乙氧基化烷基胺分子中的亲水基都朝向空气一侧排列，形成一个单分子导电层。因此，通过乙氧基化烷基胺的特殊的分散形态体现出了抗静电能力，乙氧基化烷基胺能够形成导电通道，使电荷的分布均匀或很快地从工件表面移走，进而起到抗静电的作用。
水膜铺展剂选择阳离子型的碳氢表面活性剂，阳离子型的碳氢表面活性剂具有良好的表面活性，同时具有亲水亲油基团，能够降低界面活性剂液的表面张力，进而增强界面活性剂液的润湿、乳化、增溶作用，进而使界面活性剂液在工件表面上更容易润湿铺展开来，减少或消除工件表面的水渍或流痕。此外，阳离子型的碳氢表面活性剂还具有优异的杀菌性，能够增强界面活性剂液在存放时的稳定性。附着力促进剂选择氨基硅烷，将氨基硅烷喷淋在工件表面后，能够在氨基硅烷与工件的表面相互作用，形成硅烷与工件表面相互渗透的网状结构，增强了内聚力和耐水侵蚀的稳定性，进而能够增强工件表面与涂料的结合力。
本实施例还提供了上述工件用界面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
s1、将700份的去离子水加入到反应容器中，装上电动式高速搅拌机，在搅拌状态下将60份的改性乙基萘磺酸钠和100份的丙二醇甲醚与环氧乙烷缩合物缓慢加入到反应容器中，在高速剪切分散条件下，搅拌40min至溶解，其中，搅拌机的转速为1200r/min。
s2、将80份的乙氧基化烷基胺、60份的阳离子型的碳氢表面活性剂和20份的氨基硅烷加入到步骤s1得到的溶液中，搅拌35min至溶解，其中，搅拌机的转速为1200r/min。
s3、移去搅拌设备，将步骤s2得到的溶液冷却、过滤后，得到的滤液为界面活性剂。在制备界面活性剂时主要是由于在高速搅拌时产生热量，因此需要冷却。
实施例3
本实施例提供一种工件用界面活性剂，包括去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂，且各个成分均为液态。
具体地，界面活性剂中的去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂的质量比为65:5:6:6:8:4。
其中，界面络合剂选择聚羧酸钾，能够络合界面活性剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子，对界面活性剂液或工件表面的固体微粒及低聚物凝胶有极佳的分散效果，可使固体微粒及低聚物凝胶尽可能不粘附于工件表面。复合低泡表面活性剂选择乙二醇甲醚与环氧乙烷缩合物，乙二醇甲醚与环氧乙烷缩合物是非离子型表面活性剂，能够分散于水中，具有良好的乳化性能，能够增加界面活性剂的活性，去油污效果好，且稳定性强。
抗静电剂选择离子型的叔胺盐，常被用作抗静电剂，通过离子型的叔胺盐的特殊的分散形态体现出了抗静电能力，离子型的叔胺盐能够形成导电通道，使电荷的分布均匀或很快地从工件表面移走，进而起到抗静电的作用。
水膜铺展剂选择含氟表面活性剂，表面活性高，能够大幅度降低界面活性剂液的表面张力，增加界面活性剂的亲水相容性，进而减少或消除工件表面的水渍或流痕。附着力促进剂选择三乙氧基硅烷，能够增强工件表面与涂料的结合力。
本实施例还提供了上述工件用界面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
s1、将650份的去离子水加入到反应容器中，装上电动式高速搅拌机，在搅拌状态下将50份的聚羧酸钾和60份的乙二醇甲醚与环氧乙烷缩合物缓慢加入到反应容器中，在高速剪切分散条件下，搅拌35min至溶解，其中，搅拌机的转速为1150r/min。
s2、将60份的离子型的叔胺盐、80份的含氟表面活性剂和40份的三乙氧基硅烷加入到步骤s1得到的溶液中，搅拌35min至溶解，其中，搅拌机的转速为1150r/min。
s3、移去搅拌设备，将步骤s2得到的溶液冷却、过滤后，得到的滤液为界面活性剂。在制备界面活性剂时主要是由于在高速搅拌时产生热量，因此需要冷却。
实施例4
本实施例提供一种工件用界面活性剂，包括去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂，且各个成分均为液态。
具体地，界面活性剂中的去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂的质量比为80:10:12:5:8:5。
其中，界面络合剂选择聚羧酸钠，能够络合界面活性剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子，对界面活性剂液或工件表面的固体微粒及低聚物凝胶有极佳的分散效果，可使固体微粒及低聚物凝胶尽可能不粘附于工件表面。复合低泡表面活性剂选择丙二醇丁醚与环氧乙烷缩合物，丙二醇丁醚与环氧乙烷缩合物是非离子型表面活性剂，能够分散于水中，具有良好的乳化性能，能够增加界面活性剂的活性，去油污效果好，且稳定性强。
抗静电剂选择离子型的季铵盐，属于阳离子型抗静电剂，通过离子型的季铵盐的特殊的分散形态体现出了抗静电能力，离子型的季铵盐能够形成导电通道，使电荷的分布均匀或很快地从工件表面移走，进而起到抗静电的作用。
水膜铺展剂选择含氟表面活性剂，表面活性高，能够大幅度降低界面活性剂液的表面张力，增加界面活性剂的亲水相容性，进而减少或消除工件表面的水渍或流痕。附着力促进剂选择氨基硅烷，能够增强工件表面与涂料的结合力。
本实施例还提供了上述工件用界面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
s1、将800份的去离子水加入到反应容器中，装上电动式高速搅拌机，在搅拌状态下将100份的聚羧酸钠和120份的丙二醇丁醚与环氧乙烷缩合物缓慢加入到反应容器中，在高速剪切分散条件下，搅拌40min至溶解，其中，搅拌机的转速为1200r/min。
s2、将50份的离子型的季铵盐、80份的含氟表面活性剂和50份的氨基硅烷加入到步骤s1得到的溶液中，搅拌40min至溶解，其中，搅拌机的转速为1200r/min。
s3、移去搅拌设备，将步骤s2得到的溶液冷却、过滤后，得到的滤液为界面活性剂。在制备界面活性剂时主要是由于在高速搅拌时产生热量，因此需要冷却。
实施例5
本实施例提供一种工件用界面活性剂，包括去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂，且各个成分均为液态。
具体地，界面活性剂中的去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂的质量比为75:8:5:15:10:4。
其中，界面络合剂选择改性二丁基萘磺酸钠，具有良好的表面活性，经常用作保湿、渗透因子以及乳化、聚合反应的乳化剂，能够络合界面活性剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子，对界面活性剂液或工件表面的固体微粒及低聚物凝胶有极佳的分散效果，可使固体微粒及低聚物凝胶尽可能不粘附于工件表面。复合低泡表面活性剂选择丙二醇乙醚与环氧乙烷缩合物，丙二醇乙醚与环氧乙烷缩合物是非离子型表面活性剂，能够分散于水中，具有良好的乳化性能，能够增加界面活性剂的活性，去油污效果好，且稳定性强。
抗静电剂选择离子型的羧酸钠，通过离子型的羧酸钠的特殊的分散形态体现出了抗静电能力，离子型的羧酸钠能够形成导电通道，使电荷的分布均匀或很快地从工件表面移走，进而起到抗静电的作用。
水膜铺展剂选择阳离子型的碳氢表面活性剂，表面活性高，能够大幅度降低界面活性剂液的表面张力，增加界面活性剂的亲水相容性，进而减少或消除工件表面的水渍或流痕。附着力促进剂选择三甲氧基硅烷，能够增强工件表面与涂料的结合力。
本实施例还提供了上述工件用界面活性剂的制备方法，具体包括如下步骤：
s1、将750份的去离子水加入到反应容器中，装上电动式高速搅拌机，在搅拌状态下将80份的改性二丁基萘磺酸钠和50份的丙二醇乙醚与环氧乙烷缩合物缓慢加入到反应容器中，在高速剪切分散条件下，搅拌35min至溶解，其中，搅拌机的转速为1100r/min。
s2、将150份的离子型的羧酸钠、100份的阳离子型的碳氢表面活性剂和40份的三甲氧基硅烷加入到步骤s1得到的溶液中，搅拌40min至溶解，其中，搅拌机的转速为1100r/min。
s3、移去搅拌设备，将步骤s2得到的溶液冷却、过滤后，得到的滤液为界面活性剂。在制备界面活性剂时主要是由于在高速搅拌时产生热量，因此需要冷却。
当然，本发明的界面活性剂的成分不局限于上述实施例，界面活性剂中的去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂的质量比优选为60～80:0～10:5～15:1～15:1～10:0.5～5中的任一值。界面络合剂优选为聚羧酸盐、改性烷基萘磺酸盐中的一种或多种的组合，复合低泡表面活性剂优选为醇醚类与环氧乙烷缩合物，抗静电剂优选为乙氧基化胺类、离子型的季铵盐、离子型的叔胺盐、离子型的羧酸盐中的一种或多种的组合，水膜铺展剂优选为醇醚类与环氧乙烷缩合物、含氟表面活性剂、碳氢表面活性剂中的一种或多种的组合，附着力促进剂优选为甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、氨基硅烷中的一种或多种的组合。
同时，本发明的界面活性剂的制备方法中，也不局限于上述实施例，在步骤s1和s2中，搅拌机的转速优选在800～1200r/min的范围内，搅拌时间优选在20～60min的范围内，具体搅拌时间会根据产量及加料的多少而定。
综上，本发明的界面活性剂是由去离子水、界面络合剂、复合低泡表面活性剂、抗静电剂、水膜铺展剂和附着力促进剂混合制备的界面活性剂液。其中，复合低泡表面活性剂能够增加界面活性剂液的活性，且稳定性强；抗静电剂能够改变工件表面的静电分布，使电荷的分布均匀或很快地从工件表面移走；水膜铺展剂能够增加界面活性剂液的活性，同时降低界面活性剂液的表面张力，增加界面活性剂液的亲水相容性，进而减少或消除工件表面的水渍或流痕；而附着力促进剂能够增强工件表面与涂料的结合力。因此，经过本发明的界面活性剂界面活化处理后的工件不易出现开裂、报废等不良情况，活化处理效果十分显著。
如此，本发明的界面活性剂在喷淋时可常温使用，无需采用加热环境进行，也无需再增加纯水清洗等工艺，简化了工件前处理工艺，降低了能耗，提高了生产效率，降低了生产成本。
此外，本发明中制备界面活性剂的方法操作简单，适合大批量生产。
实施例6
本实施例提供一种工件表面喷淋式前处理方法，该工件表面喷淋式前处理方法中所用的界面活性剂为实施例1～5中的任一界面活性剂。具体包括如下步骤：
s1、上件：将待处理工件放置在输送装置上(例如插或挂在治具上)，在自动线上依次通过各喷淋装置。
s2、脱脂工艺：在60℃的脱脂温度下，用脱脂剂(这里所说的脱脂剂为现有市场中的脱脂剂)对待处理工件的表面分别进行预脱脂和脱脂两道工艺，预脱脂和脱脂两道工艺的总时间为10min。其中，预脱脂工艺5min，脱脂工艺5min。此外，在预脱脂工艺和脱脂工艺中均加有聚醚改性有机硅消泡剂，进而消除工件在进行预脱脂和脱脂工艺中产生的泡沫，防止泡沫溢出槽体，带走脱脂剂液，对现场环境造成不良影响。
具体地，采用两次脱脂与只采用一次脱脂相比：只采用一次脱脂，脱脂剂液易达到饱和状态，使工件表面脱脂不干净，同时还使脱脂剂液极易老化(即脱脂剂液中含有杂质过多)，使脱脂剂液更换频繁，脱脂剂用量较多。而采用两次脱脂后，工件表面的油脂在预脱脂时基本已经去除，工件表面只剩下少量的油脂，因此，再进行脱脂时可以将工件表面的油脂去除干净，与只采用一次脱脂相比脱脂效果更好。
此外，采用两次脱脂后，预脱脂剂液和脱脂剂液的老化程度不一样，在更换脱脂剂液时仅需经常更换预脱脂剂液即可，并不需要经常更换脱脂剂液，因此，采用两次脱脂还可以节省脱脂剂的用量，进而节约成本。同时采用两次脱脂，在清洗时不会出现大的异常，即当预脱脂剂液和脱脂剂液中有一个发生异常时，另一个还可以正常使用，进而可以保证脱脂效果。
s3、自来水水洗工艺：在常温下，用自来水对步骤s2得到的工件的表面进行两道自来水喷洗。
s4、纯水水洗工艺：在常温下，用纯水对步骤s3得到的工件的表面进行两道纯水喷洗，使纯水的电导率≤50μs/cm。
其中，由于自来水中含有杂质较多，对工件表面的离子测试易产生干扰，因此在进行过自来水水洗后，还需再进行纯水水洗，同时在用纯水清洗后进行电导率的测试，进而可以保证清洁效果。在进行过纯水清洗后，若纯水的导电率＞50μs/cm，则说明工件的表面含有杂质(主要指阴阳离子)过多，则在后续进行烘干后易使工件的表面产生点状等痕迹，影响工件质量。而当纯水的电导率≤50μs/cm时，则表明工件表面的杂质已经清洗干净。
s5、界面活化工艺：在常温下，用实施例1～5中的任一界面活性剂对步骤s4得到的工件的表面进行界面活化处理0.5min，改变工件表面的静电分布，使水膜均匀铺展，进而消除工件表面的水迹和流痕，能够增强工件与涂料的附着力。
其中，界面活性剂的电导率≤30μs/cm，以保持界面活性剂液的洁净程度。
采用此界面活性剂对工件进行表面调整在常温下就可以进行，不需要加热，同时后续也不需要再进行纯水水洗等工序，且能够减少或消除工件表面的水渍或流痕，还能够增强工件表面与涂料的结合力。因此，采用此界面活性剂进行表面调整操作简单，效率高，同时成本低。
s6、除水工艺：去除步骤s5得到的工件的表面的水分。具体地，用压缩空气吹去工件表面的残留水分，采用除水工艺，可以减少后续烘干时所耗费的能量和时间，进而节约成本。
s7、烘干工艺：对步骤s6得到的工件的表面进行烘干。体地，用60℃的循环热风将工件的表面烘干，烘干时间为15min。
s8、冷却工艺：对步骤s7得到的工件的表面进行冷却。具体地，工件烘干后可自然冷却也可根据工艺要求用冷风强制冷却处理，处理完毕的工件即可进入涂装工序进行涂装。
实施例7
本实施例提供一种工件表面喷淋式前处理方法，与实施例6的区别主要在于步骤s2脱脂工艺中所采用的脱脂剂不同，以及对工件进行脱脂工艺的具体步骤不同。具体如下：
s1、上件：将待处理工件放置在输送装置上(例如插或挂在治具上)，在自动线上依次通过各喷淋装置。
s2、脱脂工艺：在常温下，用脱脂剂对待处理工件的表面分别进行预脱脂和脱脂两道工艺，预脱脂和脱脂两道工艺的总时间为3min。其中，预脱脂工艺1min，脱脂工艺2min。
其中，所用的脱脂剂包括以下质量百分比的组分：3％组分a、3％组分b和余量的去离子水(或者采用自来水)。也就是说，脱脂剂是由组分a、组分b和去离子水混合制备的脱脂剂液，采用此脱脂剂喷淋清洗塑料件或金属等工件表面的油渍等油脂物质，能够充分彻底地将这些油脂物质进行脱除，实现工件表面的脱脂处理。
具体地，组分a包括去离子水、无机碱、络合剂和复配低泡增溶表面活性剂，且去离子水、无机碱、络合剂和复配低泡增溶表面活性剂的质量比为65:25:2:8。
其中，无机碱选择固态的碳酸钾，主要提供碱性环境，起到ph缓冲和助洗的作用。络合剂选择固态的乙二胺四乙酸(edta)，edta是螯合剂的代表性物质，溶于碳酸钾的溶液中，能络合制得的脱脂剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子，与这些杂质金属离子形成稳定的水溶性络合物，增大这些杂质金属离子的溶解度，防止脱脂剂液出现过快老化而导致脱脂不干净、不彻底等问题。复配低泡增溶表面活性剂选择液态的改性异构十三醇聚氧乙烯醚，作为脱脂清洗的主要成分之一，可增强脱脂的效果。改性异构十三醇聚氧乙烯醚易分散或溶于水，具有优良的润湿性，渗透性和乳化性，是脱脂剂液的主要组分之一，大大增强脱脂剂液的脱脂清洗效果。
组分b包括去离子水、络合分散剂、缓蚀剂、低泡增溶剂、异构醇醚表面活性剂和改性聚醚，且去离子水、络合分散剂、缓蚀剂、低泡增溶剂、封端/改性异构醇醚表面活性剂和改性聚醚的质量比为60:2:1:8:9:20。
其中，络合分散剂选择液态的聚羧酸钠，能够络合脱脂剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子，同时能够对脱脂剂液中的ca2+、mg2+、cu2+、fe2+等金属离子有很强的螯合分散能力，对固体微粒及低聚物凝胶有极佳的分散效果。缓蚀剂选择液态的羟基乙叉二膦酸(hedp)，hedp呈酸性，能够减小组分a中的无机碱对设备的腐蚀；同时还是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能够与脱脂剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子形成稳定的络合物，起到良好的缓蚀阻垢作用，进而可减缓喷淋循环管道中结垢，避免了喷淋循环管道和喷嘴的堵塞。低泡增溶剂选择固态的二甲苯磺酸钠，二甲苯磺酸钠是一种高效的低毒性增溶剂，能够增大脱脂剂液的溶解度，避免脱脂剂液分层，同时能增加脱脂剂液的透明度，达到清澈透明的效果，此外还能够增加脱脂剂液的储存稳定性。
异构醇醚表面活性剂可以是封端异构醇醚表面活性剂，还可以是改性异构醇醚表面活性剂，采用封端异构醇醚表面活性剂时，主要起到增加稳定性的作用，采用改性异构醇醚表面活性剂时，可增加活性，增加相容性。在本实施例中，异构醇醚表面活性剂选择液态的改性异构十三醇与环氧乙烷缩合物(简称改性异构十三醇聚氧乙烯醚)，改性异构十三醇聚氧乙烯醚是一低泡非离子表面活性剂，在水中溶解性好，增溶性强，具有优异的洗涤力和渗透乳化能力，与阴、非、阳离子均可配伍，大大改善了去污力及净洗力，去油污效果更好。改性聚醚选择液态的脂肪醇聚氧乙烯醚在催化剂存在下经加聚反应得到的聚合物，主要起到清洗、消泡的作用。
在本实施例中，采用此种脱脂剂，在脱脂工艺时常温下就能进行，脱脂效果优异，且不会产生大量的泡沫，避免额外使用有机硅消泡剂，从而利于后续工件的喷涂。此外，脱脂剂液为碱性液，且无磷可降解，绿色环保，对环境和生产现场工人的身体伤害较小，使用安全。
s3、自来水水洗工艺：在常温下，用自来水对步骤s2得到的工件的表面进行两道自来水喷洗。
s4、纯水水洗工艺：在常温下，用纯水对步骤s3得到的工件的表面进行两道纯水喷洗，使纯水的电导率≤50μs/cm。
s5、界面活化工艺：在常温下，用实施例1～5中的任一界面活性剂对步骤s4得到的工件的表面进行界面活化处理1.0min，改变工件表面的静电分布，使水膜均匀铺展，进而消除工件表面的水迹和流痕，能够增强工件与涂料的附着力。
其中，界面活性剂的电导率≤30μs/cm，以保持界面活性剂液的洁净程度。
s6、除水工艺：去除步骤s5得到的工件的表面的水分。具体地，用压缩空气吹去工件表面的残留水分。
s7、烘干工艺：对步骤s6得到的工件的表面进行烘干。体地，用70℃的循环热风将工件的表面烘干，烘干时间为12min。
s8、冷却工艺：对步骤s6得到的工件的表面进行冷却。具体地，工件烘干后可自然冷却也可根据工艺要求用冷风强制冷却处理，处理完毕的工件即可进入涂装工序进行涂装。
实施例8
本实施例提供一种工件表面喷淋式前处理方法，与实施例6的区别主要在于步骤s2脱脂工艺中所采用的脱脂剂不同，以及对工件进行脱脂工艺的具体步骤不同。具体如下：
s1、上件：将待处理工件放置在输送装置上(例如插或挂在治具上)，在自动线上依次通过各喷淋装置。
s2、脱脂工艺：在常温下，用脱脂剂对待处理工件的表面分别进行预脱脂和脱脂两道工艺，预脱脂和脱脂两道工艺的总时间为4min。其中，预脱脂工艺2min，脱脂工艺2min。
其中，所用的脱脂剂包括以下质量百分比的组分：3％组分a、4％组分b和余量的去离子水。
具体地，组分a包括去离子水、无机碱、络合剂和复配低泡增溶表面活性剂，且去离子水、无机碱、络合剂和复配低泡增溶表面活性剂的质量比为70:15:1:4。
其中，无机碱选择固态的碳酸氢钠，主要提供碱性环境，起到ph缓冲和助洗的作用。络合剂选择固态的柠檬酸钠，柠檬酸钠是目前最重要的柠檬酸盐，安全无毒；是优良的螯合剂，溶于碳酸氢钠的溶液中，对制得的脱脂剂液中的ca2+、mg2+、fe2+等杂质金属离子具有优良的螯合能力；能够与这些杂质金属离子形成可溶性的络合物，进而增大这些杂质金属离子的溶解度，防止脱脂剂液出现过快老化而导致脱脂不干净、不彻底等问题；此外，柠檬酸钠还具有ph调节及缓冲的性能，同时还具有优良的稳定性能。
复配低泡增溶表面活性剂选择液态的烷基糖二苷，是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，是国际公认的首选“绿色”功能性表面活性剂；无浊点，易溶于水，易于稀释，具有良好的润湿性，配伍性能极佳，与其他表面活性剂有良好的协同增效效应，作为脱脂清洗的主要成分之一，能够大大增强脱脂的效果；同时还具有较强的广谱抗菌活性。
组分b包括去离子水、络合分散剂、缓蚀剂、低泡增溶剂、改性异构醇醚表面活性剂和改性聚醚，且去离子水、低泡增溶剂、络合分散剂、缓蚀剂、改性异构醇醚表面活性剂和改性聚醚的质量比为65:1:1:5:10:18。
其中，络合分散剂选择液态的改性烷基萘磺酸钾，具有水溶性好、去油污强的优点，能够络合脱脂剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子，同时能够对脱脂剂液中的ca2+、mg2+、cu2+、fe2+等金属离子有很强的分散能力，对固体微粒及低聚物凝胶有极佳的分散效果。缓蚀剂选择液态的丙烯酸树脂(paa)，paa呈弱酸性，能够减小组分a中的无机碱对设备的腐蚀；同时还具有除垢性能，能与脱脂剂液中的ca2+、mg2+等杂质金属离子形成稳定的化合物，进而可减缓喷淋循环管道中结垢，避免了喷淋循环管道和喷嘴的堵塞。低泡增溶剂选择固态的对甲苯磺酸钠，对甲苯磺酸钠易溶于水，主要用作增溶剂，加入对甲苯磺酸钠后，可使脱脂剂液的黏度、浊点都会有所下降，进而能够增大脱脂剂液的溶解度，避免脱脂剂液分层；同时能增加脱脂剂液的透明度，达到清澈透明的效果；此外还能够增加脱脂剂液的储存稳定性。
改性异构醇醚表面活性剂为改性异构十一醇与环氧乙烷缩合物(简称改性异构十一醇聚氧乙烯醚)，改性异构十一醇聚氧乙烯醚为新一代全能型低泡非离子表面活性剂，无毒，使用安全；在水中溶解性好，增溶性强，具有优异的洗涤力和渗透乳化能力，且用量小，节约原料；与阴、非、阳离子均可配伍，大大改善了去污力及净洗力，去油污效果更好。改性聚醚为脂肪醇与环氧乙烷缩合物在催化剂存在下经加聚反应得到的聚合物，易溶于水，具有优良的乳化、净洗、润湿性能，主要起到清洗、消泡的作用。
s3、自来水水洗工艺：在常温下，用自来水对步骤s2得到的工件的表面进行两道自来水喷洗。
s4、纯水水洗工艺：在常温下，用纯水对步骤s3得到的工件的表面进行两道纯水喷洗，使纯水的电导率≤50μs/cm。
s5、界面活化工艺：在常温下，用实施例1～5中的任一界面活性剂对步骤s4得到的工件的表面进行界面活化处理1.2min，改变工件表面的静电分布，使水膜均匀铺展，进而消除工件表面的水迹和流痕，能够增强工件与涂料的附着力。
其中，界面活性剂的电导率≤30μs/cm，以保持界面活性剂液的洁净程度。
s6、除水工艺：去除步骤s5得到的工件的表面的水分。具体地，用压缩空气吹去工件表面的残留水分。
s7、烘干工艺：对步骤s6得到的工件的表面进行烘干。体地，用80℃的循环热风将工件的表面烘干，烘干时间为10min。
s8、冷却工艺：对步骤s7得到的工件的表面进行冷却。具体地，工件烘干后可自然冷却也可根据工艺要求用冷风强制冷却处理，处理完毕的工件即可进入涂装工序进行涂装。
当然，本发明的工件表面喷淋式前处理方法也并不局限于上述实施例6、实施例7和实施例8。在步骤s2中，如实施例6中采用现有的脱脂剂时，脱脂温度优选为50～80℃的范围内，预脱脂和脱脂两道工艺的总时间优选为9～15min中的任一值，所选用的消泡剂也并不局限于聚醚改性有机硅消泡剂，也可以采用其他的消泡剂。如实施例7和实施例8选用的脱脂剂时，预脱脂和脱脂两道工艺的总时间优选为3～8min中的任一值，具体预脱脂的时间和脱脂的时间根据实际生产线而定。
当然，实施例7和实施例8中所选用的脱脂剂的成分也不局限于此，组分a和组分b占脱脂剂的质量百分比均优选为3％～5％。在组分a的成分中，去离子水、无机碱、络合剂和复配低泡增溶表面活性剂的质量比优选为65～70:15～25:1～2:8～14中的任一值。无机碱优选为碳酸氢盐(如小苏打)、碳酸盐(如碳酸钠、碳酸钾等)或硅酸盐中的一种或多种的组合，络合剂优选为柠檬酸盐、edta、葡萄糖酸盐中的一种或多种的组合，复配低泡增溶表面活性剂优选为烷基糖苷或改性异构醇醚类的一种或多种的组合。
在组分b的成分中，去离子水、络合分散剂、缓蚀剂、低泡增溶剂、异构醇醚表面活性剂和改性聚醚的质量比优选为50～70:1～2:0～5:5～10:8～15:8～25。络合分散剂优选为聚羧酸盐或改性烷基萘磺酸盐中的一种或多种的组合，缓蚀剂优选为hedp、paa或丙炔醇的烷氧基化物中的一种或多种的组合，低泡增溶剂优选为为苯磺酸钠类(如二甲苯磺酸钠、对甲苯磺酸钠或枯烯磺酸钠等)，封端/改性异构醇醚表面活性剂优选为异构醇与环氧乙烷缩合物。改性聚醚为优选为端羟基的低聚物，即由含活性氢基团的化合物，如：脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷缩合物、脂肪醇与环氧丙烷缩合物、脂肪醇与环氧丁烷缩合物中的一种或多种的组合等在催化剂存在的经加聚反应制得。
在步骤s3中自来水洗优选为1～2道任一值。在步骤s4中，纯水水洗并不局限于水洗两道，只要保证最终纯水的电导率≤50μs/cm均可。在步骤s5中界面活化处理的时间优选为0.5～1.5min的范围内。在步骤s6中，对工件表面的除水方式并不局限于压缩空气去除，也可以采用其他除水方式。在步骤s7中，烘干温度优选为60～80℃的范围内，烘干时间优选为10～20min，当然也可以采用其他方式进行烘干。在步骤s8中，冷却方式并不局限于自然冷却，也可以根据实际需要采用冷风或其他方式强制进行冷却。
综上，本发明的工件表面喷淋式前处理方法操作简单，界面活化处理工艺在常温下就行进行，节约能源，且通过界面活化处理后能够改变工件表面的静电分布，使水膜均匀铺展，能够消除工件表面的水迹和流痕，增强工件与涂料的附着力。经过本发明的界面活化处理后的工件不易出现工件开裂、报废等不良情况。同时使用的界面活性无磷可降解，更加环保，对环境和生产现场工人的身体伤害较小。此外，采用本发明界面活化处理时间短，效率高。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。