一种环保溶剂型着色探伤渗透剂及其制备方法

文档序号:8359713阅读:893来源:国知局
一种环保溶剂型着色探伤渗透剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环保型着色探伤渗透剂及其制备方法,用于检测工件表面开口缺 陷,属于无损检测着色渗透探伤技术领域。
【背景技术】
[0002] 着色渗透探伤是五种常规无损检测方法(渗透检测、磁粉检测、射线检测、超声波 检测、涡流检测)中的一种,用以检测非多孔性材料的表面开口缺陷。同其他无损检测方法 一样,着色渗透探伤也是以不破坏被检对象为前提,对各种工程材料、零部件和产品进行有 效的检验,借以评价它们的完整性、连续性及安全可靠性。渗透探伤是实现质量控制的重要 手段,是产品制造和使用维修中不可缺少的组成部分。
[0003] 着色渗透探伤的基本原理为毛细作用原理。将溶有着色染料的渗透剂施加于工件 表面,由于毛细作用,渗透剂渗入到各类表面有开口的微小缺陷中,渗透结束后清除表面多 余渗透剂,施加显像剂,缺陷中的渗透剂重新回渗到工件表面上,形成放大了的缺陷显示, 在白光下观察,缺陷处可呈红色显示,目视即可检测出缺陷的状态和分布。
[0004] 着色渗透探伤剂由渗透剂、显像剂、清洗剂组成,配套使用。目前市场上流通的产 品主要有散装和喷雾罐装两种型式,由于携带和使用的便捷性,喷雾罐是主流产品,被大量 使用。喷雾罐产品在使用时,渗透剂被雾化喷出,形成的微小液滴一部分在空气中悬浮停 留,极容易被探伤工人吸入,而渗透剂通常含有对人体有害的成份,对工人的身体健康存在 很大的潜在危害。因此渗透剂的环保化是大势所趋,研发一种无毒无害,完全采用天然的、 食品级的原料来研制的渗透剂,也是一种社会责任,以期降低对工人的伤害。
[0005] 渗透剂主要由溶剂、染料、表面活性剂、助溶剂、增塑剂等组成。现在市售的渗透剂 中,禁用限用的物质仍然在被大量使用,尤其是被社会广泛关注的苏丹红、邻苯二甲酸二酯 类增塑剂、烷基苯酚聚氧乙烯醚类表面活性剂,这些成份在相关专利、无损检测教材、文献、 各大主流厂商的MSDS中被反复提及。以下从各组分展开阐述。
[0006] 溶剂:起到溶解染料和渗透作用,常用的溶剂有煤油、乙醇、丙酮、芳香烃(例如: 甲苯、二甲苯、萘、甲基萘),其中芳香烃类的溶剂对人体危害尤其严重。
[0007] 染料:提供着色作用,是决定渗透剂灵敏度和对比度的关键因素,常用的染料有苏 丹红(苏丹III、苏丹IV)、刚果红、碱性玫瑰精、品红等,例如专利CN200510029697. 8、CN 87101195中使用苏丹红,专利CN200610022276. 5中使用了刚果红。以上染料被禁用的原 因是含有致癌芳香胺,例如苏丹红IV中含有邻甲苯胺。芳香胺致癌性问题首先由德国在 1895年提出,到20世纪60年代,据不完全统计,各国发现的职业性芳香胺膀胱癌患者已超 过3000例,凡是能在特定条件下分解释放出24种致癌芳香胺的染料都被列入禁用清单。
[0008] 表面活性剂:提供乳化作用,改善渗透剂的可去除性,主要是指水洗去除性,使渗 透剂更易被水洗;改善渗透剂的渗透功能。常用的乳化剂有烷基酚聚氧乙烯醚(例如TX-6、 TX-10),专利CN 87101195、CN 200610022276. 5中提及的渗透剂都采用了烷基酚聚氧乙 烯醚,特种设备I、II剂无损检测人员培训教材《渗透检测》中提及的参考配方中也采用 τχ-io。烷基酚聚氧乙烯醚及其原料或分解物烷基酚是一种雌激素,烷基酚中烷基的碳原子 数越小,对内分泌系统的扰乱作用越大。
[0009] 增塑剂:调节粘度、挥发速度和闪点。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二 甲酸二辛醋,专利CN200410093204. 0中提及的渗透剂用到了邻苯二甲酸二丁酯。邻苯二甲 酸二酯类增塑剂,可以引发动物肝组织病变甚至癌变,还严重的扰乱内分泌系统。1998年世 界绿色和平绿色组织已经提出禁止销售软塑料玩具的建议,以防止软塑料中的含邻苯二甲 酸二酯类增塑剂进入人体造成危害。
[0010] 专利CN 200810040936. 1提出了一种环保型水基渗透剂,其中的溶剂、表面活性 剂实现了环保化,增塑剂不用,被排除。但染料并没有环保化,提及的染料玫瑰红,实际上是 碱性玫瑰精,染料索引号c. I. 45160,也不是一种环保型的染料,碱性玫瑰精由邻甲苯胺合 成,而邻甲苯胺属于24种致癌芳香胺之一。目前,碱性玫瑰精在渗透剂中是被广泛使用的 一种染料。
[0011]目前市场上还没有一款真正意义上的环保型渗透剂,特别是溶剂型的环保渗透 剂。目前尚无报道环保溶剂型渗透剂。环保型的渗透剂应该从溶剂、增塑剂、表面活性剂、助 溶剂、染料上实现全面的环保化,如果无相应的环保代替材料,就应该考虑从配方上优化, 避免采用该材料。例如最有效的助溶剂是乙二醇醚类(例如乙二醇乙醚,二乙二醇乙醚,二 乙二醇丁醚等),相对乙二醇醚类溶剂,丙二醇醚类溶剂更环保,毒性更小,但不论是乙二醇 醚还是丙二醇醚都未见在食品、医药工业应用的报道,为避免风险,也应该弃用。
[0012] 环保溶剂:可以选择食用酒精、巴西橙油。用玉米、木薯为原料生产酒精早已实现 工业化,市场上可采购到含量99. 5%以上的酒精;橙油是近年发展起来的一种天然环保溶 剂,是从橙皮、橘皮中提炼出的精油,有类似柠檬的清香,能与大多数有机溶剂互溶,以巴西 生产的橙油最为知名。
[0013] 环保增塑剂:可选用动植物油基的环保增塑剂(例如油酸丁酯、硬脂酸丁酯)、柠 檬酸三丁酯,这三个产品大鼠经口 LD50 > 30g/ml,均属于无毒产品。可作为食品添加剂使 用。
[0014] 环保表面活性剂:可选择天然脂肪醇聚氧乙烯醚类和蔗糖硬脂酸酯类表面活性 剂,这一类的表面活性剂无毒。用于化妆品、食品、医药工业做乳化剂,还可用于食品乳化 剂、洗涤剂、农业及罐头制品。
[0015] 环保染料:《禁用染料和环保型染料》中提供了苏丹红IV的环保染料代用品,给出 了三个代用染料 Orasol Red BL(CIBA)、Zapon Red 395(BASF)、Zapon Red BB(BASF),代用 染料不会分解出致癌芳香胺,不含重金属、环境激素,没有致敏性、致癌性、急性毒性。着色 强度不低于苏丹红,是理想的代用染料。
[0016] 除了关注渗透剂的环保属性,渗透剂还必须具备应有的使用性能。主要有:
[0017] 1.灵敏度:参考GB/T 18851. 2-2008/IS0 3452-2 :2006《无损检测渗透检测第2 部分:渗透材料的检验》将着色渗透探伤剂的灵敏度分为1级灵敏度(普通级),2级灵敏度 (高级)。灵敏度越高,检测的可靠性越高。灵敏度用I型试块来判定,I型试块有10 μπκ 20 μ m、30 μ m、50 μ m四种规格,要达到2级灵敏度,要求50 μ m试块100 %显示,30 μ m试块 75%以上显示。
[0018] 2.易清洗:渗透剂的清洗性十分重要,如果清洗困难,工件上则会造成不良背景, 影响检测效果。
[0019] 3.润湿性:能良好的润湿工件,渗透剂施加到工件上后不应收缩,长时间保持润 湿状态,不能干燥。

【发明内容】

[0020] 本发明要解决的技术问题在于提供一种环保、高灵敏度、可水洗的溶剂型渗透剂 及其制备方法。
[0021] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种环保溶剂型着色探伤渗透剂,其特征 在于,由渗透溶剂47~70重量份、增塑剂10~30重量份、表面活性剂5~20重量份和染 料1. 5~3重量份组成。
[0022] 优选地,所述的渗透溶剂为食用酒精和巴西橙油。
[0023] 优选地,所述的增塑剂为油酸丁酯和柠檬酸三丁酯中的一种或两者的混合物。
[0024] 优选地,所述的表面活性剂为天然脂肪醇聚氧乙烯醚单油酸酯、天然脂肪醇聚氧 乙烯醚三油酸酯和蔗糖硬脂酸酯中的一种或任意几种的混合物。
[0025] 优选地,所述的染料为 Orasol Red BL(CIBA)、Zapon Red 395 (BASF)和 Zapon Red BB (BASF)中的一种或任意几种的混合物。
[0026] 本发明还提供了上述的环保溶剂型着色探伤渗透剂的制备方法,其特征在于,具 体步骤包括:
[0027] 第一步、在常温下,将渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料依次加入反应釜中,密 闭搅拌混合;
[0028] 第二步、将第一步得到的混合物过200目筛网,得渗透液原液;
[0029] 第三步、以散装或气雾罐形式包装。
[0030] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0031] 1、环保特点:本发明不含有毒有害成份,采用天然溶剂、食品级原料、环保染料配 制。采用的巴西橙油从橘皮、橙皮中提取;食用酒精以木薯、玉米为原料精制;食品级增塑 剂、表面活性剂;橙桔清香,清新宜人。
[0032] 2、性能特点:本发明可达到着色探伤剂的最高级灵敏度(2级);渗透剂色泽鲜明, 对比强烈;亲水自乳化型配方,可采用溶剂或水清洗。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
[0034] 实施例1
[0035] 一种环保溶剂型着色探伤渗透剂,由渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料组成, 各组分的具体成分见下表:
[0036]
【主权项】
1. 一种环保溶剂型着色探伤渗透剂,其特征在于,由渗透溶剂47~70重量份、增塑剂 10~30重量份、表面活性剂5~20重量份和染料1. 5~3重量份组成。
2. 如权利要求1所述的环保溶剂型着色探伤渗透剂,其特征在于,所述的渗透溶剂为 食用酒精和巴西橙油。
3. 如权利要求1所述的环保溶剂型着色探伤渗透剂,其特征在于,所述的增塑剂为油 酸丁酯和柠檬酸三丁酯中的一种或两者的混合物。
4. 如权利要求1所述的环保溶剂型着色探伤渗透剂,其特征在于,所述的表面活性剂 为天然脂肪醇聚氧乙烯醚单油酸酯、天然脂肪醇聚氧乙烯醚三油酸酯和蔗糖硬脂酸酯中的 一种或任意几种的混合物。
5. 如权利要求1所述的环保溶剂型着色探伤渗透剂,其特征在于,所述的染料为 Orasol Red BL、Zapon Red 395和Zapon Red BB中的一种或任意几种的混合物。
6. 权利要求1-5中任一项所述的环保溶剂型着色探伤渗透剂的制备方法,其特征在 于,具体步骤包括: 第一步、在常温下,将渗透溶剂、增塑剂、表面活性剂和染料依次加入反应釜中,密闭搅 拌混合; 第二步、将第一步得到的混合物过200目筛网,得渗透液原液; 第三步、以散装或气雾罐形式包装。
【专利摘要】本发明提供了一种环保溶剂型着色探伤渗透剂及其制备方法。所述的环保溶剂型着色探伤渗透剂其特征在于,由渗透溶剂47~70重量份、增塑剂10~30重量份、表面活性剂5~20重量份和染料1.5~3重量份组成。本发明不含有毒有害成份,采用天然溶剂、食品级原料、环保染料配制,可达到着色探伤剂的最高级灵敏度(2级);渗透剂色泽鲜明,对比强烈;亲水自乳化型配方,可采用溶剂或水清洗。
【IPC分类】G01N21-91
【公开号】CN104677917
【申请号】CN201510035396
【发明人】彭华, 赵成
【申请人】苏州新美达探伤器材有限公司, 上海诚友实业集团有限公司, 上海新美达探伤器材有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月23日
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