本发明涉及一种用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂及其制备方法，尤其涉及一种用于adc12铸铝合金废旧变速箱壳体的水基清洗剂及其制备方法。
背景技术：
汽车零部件再制造是指将废旧的零部件完全拆解、清洗、再加工、装配，并且通过测试恢复到具有原产品一样的技术性能和产品质量的生产工艺流程。在再制造过程中做好零件的清洗工作是保证再制造质量的重要一环，是对废旧零件进行鉴定、检测、加工、装配等工作的前提条件，对鉴定零件的准确性、保证再制造质量、降低再制造成本、提高再制造产品寿命等均能产生重要影响。
目前市场上的很多水基清洗剂虽然也具有高效的去污能力，但是对于零部件大多具有一定的腐蚀性、且刺激性较大。
技术实现要素：
基于以上背景，本发明提供了一种用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂及其制备方法。所述水基清洗剂可专门用于adc12铸铝合金废旧变速箱壳体的清洗，能够有效去除油污、氧化物、以及汽车发动机运行过程中附着在零部件表面的其它物质形成的污垢。
本发明采取的技术方案为：
一种用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料：op-100.8-2.3％、α-烯基磺酸钠0.3-1.0％、丙二醇丁醚0.08-0.35％、柠檬酸钠0.3-1.5％、三乙醇胺0.2-0.8％、ds-401铝及压铸铝专用缓蚀剂0.3-1.9％、去离子水93-98％。
优选为，包括以下重量百分比的原料：op-101.5％、α-烯基磺酸钠0.8％、丙二醇丁醚0.3％、柠檬酸钠1.2％、三乙醇胺0.3％、ds-401铝及压铸铝专用缓蚀剂0.5％、去离子水95.4％。
本发明还提供了所述水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将配方量的α-烯基磺酸钠溶于部分蒸馏水中，搅拌使其全部溶解；
(2)边搅拌边向步骤(1)中逐一加入配方量的其他原料，快速搅动至溶液呈均匀透明的胶体；
(3)加入剩余部分的蒸馏水，搅拌均匀即可。
蒸馏水的温度为55-60℃，此温度下可以使原料快速溶解，节省制备时间，同时又不会影响原料的性能。步骤(1)和(3)中的蒸馏水体积之比为1:2.5～3。
本发明还提供了所述水基清洗剂在adc12铸铝合金废旧变速箱壳体清洗方面的应用。
进一步地，本发明还提供了一种adc12铸铝合金废旧变速箱壳体的清洗方法，所述清洗方法包括以下步骤：
a、将adc12铸铝合金废旧变速箱壳体的零部件放入上述水基清洗剂中浸泡10～15min，使样件上的污染物润湿、渗透、乳化和分散，然后超声清洗5～10min；
b、利用高压水进行全方位无死角冲洗，去除盲孔及缝隙中的污垢；再使用自来水进行冲洗；
c、冲洗完成后放入权利要求1中所述水基清洗剂中继续超声清洗5～10min，将试件表面残留的结合力强的细微污垢剥离除去；再经纯化水进行超声波漂洗，除去表面残留的清洗介质以及盲孔及缝隙中残留的细微污垢；然后于100～105℃烘干30～60min。
本发明提供的水基清洗剂的配方中，以α-烯基磺酸钠(aos)和op-10为表面活性剂。在一定浓度范围内，aos能将水的表面张力从72mn.m-1降至30-40mn.m-1左右。aos除了具有良好的表面活性外，还具有具优良的润湿性、去污力、良好的起泡力、泡沫稳定性、乳化力；极易溶于水，具极强的钙皂分散力、抗硬水能力；具有良好的生物降解性，且对皮肤温和；配伍性能好；含aos的产品泡沫丰富；细腻；手感好，易于漂洗。为了同时发挥高效的清洗力和去油垢力，需严格控制aos在体系中的含量，本发明将aos的重量百分比控制在0.3-1.0％，如果含量过高则清洗力降低，含量过低，对于表面油垢去除作用较差。
op-10可以通过把油和油脂分解成非常细小的颗粒而将其形成的污垢从零件表面驱逐下来。一旦乳化在水中，油和油脂即可通过稀释作用被移除。本发明以aos和op-10联合作为乳化剂，强化了清洗剂的去油污性。
以丙二醇丁醚和柠檬酸钠为助剂，丙二醇丁醚的毒性极低，因此用于工业用清洁剂配方中，安全性极高。可溶解重垢污物，能极好地溶解、偶联油和脂，其部分水溶，可是使各原料增溶于水性溶剂中。柠檬酸钠是优良的螯合剂/络合剂，具有生物降解性、金属离子络合能力以及良好的ph调节及缓冲性能，柠檬酸钠的加入量会显著影响体系的ph范围，进而影响清洗剂的清洗效果。因此，本发明将柠檬酸钠的含量控制在0.3-1.5％，含量过高时清洗力降低而且ph值过高，增加对零件的腐蚀性，含量过低时，对于表面油垢去除作用较差而且ph低时，对清洗剂的性能同样产生不利影响。
三乙醇胺在本发明的配方中可同时充当缓蚀剂和消泡剂。既可保护金属表面，防止氧化，又可抑制过多的泡沫产生。其含量范围设置为0.2-0.8％，含量过高时，对零件的保护作用过强，则清洗作用降低；含量过低时，消泡作用较微弱，清洗剂的泡沫无法消除，清洗过程中，因为泡沫过多，影响超声波清洗时的空化作用。
ds-401铝及压铸铝专用缓蚀剂，其作为清洗防锈剂，不会影响清洗剂的清洗效果及漂洗性，其属于无泡产品，对铝合金、压铸铝等具有优异缓蚀作用。并且其不含磷，无明显刺激，无腐蚀性，使用安全。由于水对其的溶解性不高，因此若其含量过高则不宜全部溶解；而含量较低时，缓蚀性较差，影响清洗零件表面的质量。因此，本发明将其含量控制在0.3-1.9％的范围之内。
以上各原料相互配合协同作用，具有强力渗透能力，能渗透到清洗物底层，迅速溶解清除附着于金属表面的各种污垢和杂质，清洗时无再沉积现象，清洗过程对金属表面无腐蚀、无损伤，清洗速度快，清洗后金属表面洁净、光亮。本发明提供的水基清洗剂能够有效去除油污、氧化物、以及汽车发动机运行过程中附着在零部件表面的其它物质形成的污垢。通过清洗剂超声波浸洗、高压水清洗、自来水冲洗、清洗剂超声波浸洗、超声波纯水漂洗、干燥。
与现有技术相比，本发明提供的水基清洗剂的原料成本低、无污染、对人体无刺激，能够达到变速箱清洁度标准，是一种高效的铸铝合金变速箱壳体的清洗剂，其ph在8～10的范围内，去污力在99％以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料：op-101.5％、α-烯基磺酸钠0.8％、丙二醇丁醚0.3％、柠檬酸钠1.2％、三乙醇胺0.3％、ds-401铝及压铸铝专用缓蚀剂0.5％、去离子水95.4％。
其制备方法为：
(1)将配方量的α-烯基磺酸钠溶于三分之一体积的60℃蒸馏水中，搅拌使其全部溶解；
(2)边搅拌边向步骤(1)中逐一加入配方量的其他原料，快速搅动至溶液呈均匀透明的胶体；
(3)加入剩余部分的蒸馏水，搅拌均匀即可。
将从报废汽车上拆卸下的充满厚厚污垢的adc12铸铝合金变速箱拆分成各个零部件，然后将各零部件单独或者分批没入本实施例中的水基清洗剂中，浸泡10min，然后超声清洗5min；清洗之前进行称重；利用高压水进行全方位无死角冲洗；再使用自来水进行冲洗；冲洗完成后放入本实施例中的水基清洗剂中继续超声清洗5min，再经纯化水进行超声波漂洗，然后于100℃烘干60min。烘干后观察可见清洗过程对金属表面无腐蚀、无损伤，清洗后金属表面洁净、光亮。
实施例2
一种用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料：op-101.0％、α-烯基磺酸钠0.4％、丙二醇丁醚0.1％、柠檬酸钠0.4％、三乙醇胺0.3％、ds-401铝及压铸铝专用缓蚀剂0.5％、去离子水97.3％。
其制备方法为：
(1)将配方量的α-烯基磺酸钠溶于三分之一体积的55℃蒸馏水中，搅拌使其全部溶解；
(2)边搅拌边向步骤(1)中逐一加入配方量的其他原料，快速搅动至溶液呈均匀透明的胶体；
(3)加入剩余部分的蒸馏水，搅拌均匀即可。
将从报废汽车上拆卸下的充满厚厚污垢的adc12铸铝合金变速箱拆分成各个零部件，然后将各零部件单独或者分批没入本实施例中的水基清洗剂中，浸泡15min，然后超声清洗10min；清洗之前进行称重；利用高压水进行全方位无死角冲洗；再使用自来水进行冲洗；冲洗完成后放入本实施例中的水基清洗剂中继续超声清洗10min，再经纯化水进行超声波漂洗，然后于105℃烘干30min。烘干后观察可见清洗过程对金属表面无腐蚀、无损伤，清洗后金属表面洁净、光亮。
实施例3
一种用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料：op-102.0％、α-烯基磺酸钠0.6％、丙二醇丁醚0.2％、柠檬酸钠0.8％、三乙醇胺0.5％、ds-401铝及压铸铝专用缓蚀剂1.5％、去离子水94.4％。
其制备方法为：
(1)将配方量的α-烯基磺酸钠溶于三分之一体积的55℃蒸馏水中，搅拌使其全部溶解；
(2)边搅拌边向步骤(1)中逐一加入配方量的其他原料，快速搅动至溶液呈均匀透明的胶体；
(3)加入剩余部分的蒸馏水，搅拌均匀即可。
将从报废汽车上拆卸下的充满厚厚污垢的adc12铸铝合金变速箱拆分成各个零部件，然后将各零部件单独或者分批没入本实施例中的水基清洗剂中，浸泡15min，然后超声清洗5min；清洗之前进行称重；利用高压水进行全方位无死角冲洗；再使用自来水进行冲洗；冲洗完成后放入本实施例中的水基清洗剂中继续超声清洗10min，再经纯化水进行超声波漂洗，然后于105℃烘干30min。烘干后观察可见清洗过程对金属表面无腐蚀、无损伤，清洗后金属表面洁净、光亮。
实施例4
一种用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料：op-102.3％、α-烯基磺酸钠0.3％、丙二醇丁醚0.25％、柠檬酸钠1.5％、三乙醇胺0.2％、ds-401铝及压铸铝专用缓蚀剂1.8％、去离子水93.65％。
其制备方法为：
(1)将配方量的α-烯基磺酸钠溶于三分之一体积的60℃蒸馏水中，搅拌使其全部溶解；
(2)边搅拌边向步骤(1)中逐一加入配方量的其他原料，快速搅动至溶液呈均匀透明的胶体；
(3)加入剩余部分的蒸馏水，搅拌均匀即可。
将从报废汽车上拆卸下的充满厚厚污垢的adc12铸铝合金变速箱拆分成各个零部件，然后将各零部件单独或者分批没入本实施例中的水基清洗剂中，浸泡10min，然后超声清洗5min；清洗之前进行称重；利用高压水进行全方位无死角冲洗；再使用自来水进行冲洗；冲洗完成后放入本实施例中的水基清洗剂中继续超声清洗5min，再经纯化水进行超声波漂洗，然后于100℃烘干30min。烘干后观察可见清洗过程对金属表面无腐蚀、无损伤，清洗后金属表面洁净、光亮。
比较例1
一种水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料：op-102.3％、丙二醇丁醚0.3％、柠檬酸钠1.2％、三乙醇胺0.3％、ds-401铝及压铸铝专用缓蚀剂0.5％、去离子水95.4％。
其制备方法为：向60℃蒸馏水中边搅拌边逐一加入配方量的各原料，快速搅动至溶液呈均匀透明的胶体。
比较例2
一种水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料：op-101.5％、α-烯基磺酸钠0.8％、丙二醇丁醚0.3％、柠檬酸钠2.0％、三乙醇胺0.1％、铝合金碱性缓蚀剂(pr001)、去离子水93.8％。
其制备方法为：
(1)将配方量的α-烯基磺酸钠溶于三分之一体积的60℃蒸馏水中，搅拌使其全部溶解；
(2)边搅拌边向步骤(1)中逐一加入配方量的其他原料，快速搅动至溶液呈均匀透明的胶体；
(3)加入剩余部分的蒸馏水，搅拌均匀即可。
对以上各实施例及比较例得到的水基清洗剂的综合去污性能、腐蚀性能进行评价，评价结果如表1所示。
表1
从上述表1中可以看出，本发明提供的用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂无刺激性，高低温稳定性较好，去污力高达99％以上，并在清洗过程中不会腐蚀金属件。
上述表1中去污力和腐蚀性的测试方法为：
去污力测试：
(a)将从报废汽车上拆卸下的充满厚厚污垢的adc12铸铝合金变速箱，采用线切割成50～150g不等的切割件，线切割可以避免普通切割的高温对切割件组织的影响，使用分析天平称量待清洗切割件，记为m0；
(b)将称量后的切割件水平置于800ml烧杯中，加入400ml(研制)水基清洗剂溶液后置于超声波清洗机中，在50℃下超声波清洗6min后取出，并用常温自来水清洗10～15s，然后在105℃下干燥1h后放到干燥皿中冷却至室温后称重，记为m1；
(c)将将步骤(b)清洗后的切割件水平置于800ml的烧杯中，加入400ml浓度为6％的(市售)水基清洗剂溶液后置于超声波清洗机中，在50℃下超声波清洗6min后取出，并用常温自来水清洗10～15s；
(d)将步骤(c)清洗后的切割件水平置于800ml的烧杯中，加入400ml丙酮，随后置于超声波清洗机中，在25℃下超声波清洗6min后取出，并用蒸馏水定压清洗，压力为0.25mpa，清洗时间为30s，收集定压清洗后的清洗液，进行清洁度检测，检测是否合格；将清洁度合格的切割件在105℃下干燥1h后放到干燥皿中冷却至室温后称重，记为m2；水基清洗剂的去污力(η)计算公式为：η＝(m0-m1)/(m0-m2)×100％。
(e)然后继续将称重后的切割件水平置于800ml的烧杯中，加入400ml(研制的)水基清洗剂溶液中，并置于60±2℃恒温水浴中2h，后取出，用清水漂洗后再用丙酮超声波清洗，烘箱干燥、冷却后称重记为m3；腐蚀率的计算公式为μ＝(m2-m3)/m2×100％。
上述参照实施例对一种用于污垢铝、镁金属件的水基清洗剂及其制备方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。