本发明公开了一种湿式抛钢砂连续高速处理钢板工艺用环保型金属清洁剂及其制备方法和应用。
背景技术：
抛丸是一种机械方面的传统表面处理工艺，类似于喷砂和喷丸，其原理是用电机带动叶轮体旋转，靠离心力的作用，将直径在0.2～3.0的丸子(有铸丸、切丸、不锈钢等)抛向工件的表面，使工件的表面达到一定的粗造度，使工件变的美观，或改变工件的焊接拉应力为压应力，提高工件的使用寿命。几乎用于机械的大多数领域，修造船、汽车零部件、飞机部件、枪炮坦克表面、桥梁、钢结构、玻璃、钢板、管道、等等。现有的抛丸方式虽然已经存在了很久，但是随着国家对于环境保护以及工人健康的要求越来越严格，传统的抛丸钢板表面处理技术也面临着许多自身的问题，其中主要包括：1.抛丸设备庞大，导致大量占用厂区内的地面面积，缩小了其他可利用的厂区面积。2.抛丸过程消耗的丸粒由于磨损快速，所以丸粒的消耗量十分惊人，大大得增加了处理成本。3.抛丸设备工作的过程由于大量干燥的丸粒快速的冲击钢板表面，使之产生巨大的噪声，形成了噪音污染。4.干式抛丸的车间往往金属粉尘弥漫，不仅使得厂房内空气质量大大下降，对于车间工人的健康产生了巨大影响。5.钢板抛丸后还需要后道的上漆工艺或防锈油来使钢板易于保存和后续处理，但是此工序不仅增加了人力物力，更大大提高了整个处理过程的成本。
钢板表面处理技术发展到现在，一种新的湿式抛钢砂连续高速处理钢板工艺——绿色表面清洁技术(eps)能够替代传统船板抛丸！eps所有的操作过程只需要在操作台上完成，设备本身有高度的自动化性能。车间比传统抛丸整洁，空气更干净。具有生产速度快，钢材处理表面质量好。工作原理为：将钢砂和水及一定比例的金属清洁剂在设备涡轮机室中混合，由涡轮机带动的叶片同时将钢砂和工作液喷射在钢板上，去除钢板表面的铁锈，尘土等，钢砂，水及金属清洁剂被循环使用。设备的过滤和分离系统将钢板脱落的氧化铁皮合磨损的钢砂从系统中分理出去。
由于金属清洁剂具有的防锈清洁功能，使钢板具有良好的防锈能力，表面光洁，可以满足钢板短时间工序加工的防锈要求，不需要涂传统的防锈油。工艺中大量钢砂的使用，及对生产产品钢板的表面质量要求，需要一种新型环保型金属清洁剂，目前使用的金属清洁剂多为单一性能防锈剂产品，存在产品组份构成简单，主要具有钢板防锈功能，对工艺介质中的钢砂防锈能力差，钢砂易生锈结块，钢砂流动性不好；生产过程中工艺介质泡沫难以以控制，影响生产设备的连续高速运行；同时钢板防锈能力一般，产品环保性能不好；钢板表面清洗清洁度一般。
另外，湿式抛钢砂连续高速处理钢板工艺可以代替传统酸洗钢板，同时工艺过程不排放污水，是一种钢板表面处理加工的的绿色环保工艺。
技术实现要素：
本发明的目的在于根据现有技术的不足，提供一种湿式抛钢砂连续高速处理钢板工艺用环保型金属清洁剂，该清洁剂具有成本低廉，安全环保，能够保证绿色表面清洁技术设备的高效运行，便于提高生产效率。
本发明的技术方案如下：
一种湿式抛钢砂连续高速处理钢板工艺用环保型金属清洁剂；其组份及质量百分含量如下：
一乙醇胺，8-10％，
三乙醇胺，5-6％；
硼酸酯8-10％，
癸二酸0-3％，
新癸酸2-4％，
异壬酸，3-6％，
聚羧酸，5-6％，
表面活性剂(平平加，型号o-10),0.5-1％，
其余为水。
本发明的清洁剂的制备方法，将一乙醇胺，三乙醇胺与等质量的水放入反应釜，混合搅拌均匀，然后反应釜加热到40-50℃，加入聚羧酸，溶解搅拌成透明溶液；再加入癸二酸、新癸酸、异壬酸，反应搅拌反应0.5-1.5小时。之后加入硼酸酯，表面活性剂及剩余的水，搅拌均匀即可。
本发明的清洁剂的的应用：将该发明金属清洁剂最低使用浓度建议控制在4％，从经济性上建议最高浓度控制在10％，以金属清洁剂成品为100％计算，工艺中金属清洁剂使用质量浓度在大于等于4％，小于等于10％，能够达到预期的效果，满足连续高速生产的要求，经济性较好。生产过程没有废水排放。
本发明的效果：一般传统单一防锈剂，一般两到三周左右生产系统钢砂板结；钢板防锈效果不好。而本发明对工艺介质中的钢砂防锈能强，钢砂不生锈结块，钢砂流动性好；生产过程中工艺介质泡沫容易控制，满足生产设备的连续高速运行；同时钢板防锈能力好，产品环保性好；钢板表面清洗清洁度优异。适合长周期高速连续生产运行，具有很高的经济价值。
具体实施方式
防锈能力评价按照gb/t6144-2010标准规定执行。
防锈检测条件：一级灰口铸铁，试验温度(35±2)℃，湿度95％，单片时间为24小时，叠片时间为8小时。试验评价产品采用纯水稀释。
实例1：
按照100克成品计：
原料组成及含量
一乙醇胺，8克，
三乙醇胺，5克；
硼酸酯，8克，
癸二酸，2克，
新癸酸，2克，
异壬酸，5克，
聚羧酸，5克，
表面活性剂(平平加，型号o-10)，0.5克，
水，64.5克。
按照重量配比准备水，一乙醇胺，三乙醇胺；硼酸酯，癸二酸，新癸酸，异壬酸，聚羧酸，表面活性剂。
先将8克一乙醇胺，5克三乙醇胺与13克的水混合搅拌均匀，然后反应釜加热到45℃，再加入5克聚羧酸，溶解搅拌成透明溶液；再顺序加入2克癸二酸，2克新癸酸，5克异壬酸，反应0.5小时后加入8克硼酸酯，0.5克表面活性剂，再加入水51.5克。搅拌均匀即可。
按照上述配方生产产品，4％浓度的工作液体系，能够满足绿色表面清洁技术的生产要求，防锈效果良好，钢砂不板结。单片和叠片均达到a级防锈标准。
实例2：
按照100克成品计算。
原料组成及含量
一乙醇胺，9克，
三乙醇胺，5.5克；
硼酸酯，9克，
新癸酸，3克，
异壬酸，4克，
聚羧酸，5.5克，
表面活性剂(平平加，型号o-10)，0.75克，
水，63.25克。
按照重量配比准备一乙醇胺，三乙醇胺；硼酸酯，新癸酸，异壬酸，聚羧酸，表面活性剂，水。
先将9克一乙醇胺，5.5克三乙醇胺与14.5克的水混合搅拌均匀，然后反应釜加热到50℃，再加入5.5克聚羧酸，溶解搅拌成透明溶液；之后再加3克新癸酸，4克异壬酸，反应1小后加入9克硼酸酯，0.75克表面活性剂，再加入水48.75克。搅拌均匀即可。
按照上述配方生产产品，4％浓度的工作液体系，能够满足绿色表面清洁技术的生产要求，防锈效果良好，钢砂不板结。单片和叠片均达到a级防锈标准。
实例3：
按照100克成品计算。
原料组成及含量
一乙醇胺，10克，
三乙醇胺，6克；
硼酸酯，10克，
癸二酸，0.5克，
新癸酸，4克，
异壬酸，6克，
聚羧酸，6克，
表面活性剂(平平加，型号o-10),1克，
水，57.5克。
按照重量配比准备一乙醇胺，三乙醇胺；硼酸酯，癸二酸，新癸酸，异壬酸，聚羧酸，表面活性剂，水。
先将10克一乙醇胺，6克三乙醇胺与16克的水混合搅拌均匀，然后反应釜加热到45℃，缓慢加入6克聚羧酸，溶解搅拌成透明溶液；再缓慢加入0.5克癸二酸，4克新癸酸，6克异壬酸，反应1.5小后加入10克硼酸酯，1克表面活性剂，再加入水41.5克。搅拌均匀即可。
按照上述配方生产产品，4％浓度的工作液体系，能够满足绿色表面清洁技术的生产要求，防锈效果良好，钢砂不板结。单片和叠片均达到a级防锈标准。
实例4：
按照100克成品计算。
原料组成及含量
一乙醇胺，9克，
三乙醇胺，5.5克；
硼酸酯，9克，
癸二酸，1.5克，
新癸酸，4克，
异壬酸，5.5克，
聚羧酸，5.5克，
表面活性剂(平平加，型号o-10),1克，
水，59.0克。
按照重量配比准备一乙醇胺，三乙醇胺；硼酸酯，癸二酸，新癸酸，异壬酸，聚羧酸，表面活性剂，水。
先将9克一乙醇胺，5.5克三乙醇胺与14.5克的水混合搅拌均匀，然后反应釜加热到50℃，加入5.5克聚羧酸，溶解搅拌成透明溶液；再加入1.5克癸二酸，4克新癸酸，5.5克异壬酸，反应1小后加入9克硼酸酯，1克表面活性剂，再加入水44.5克。搅拌均匀即可。
按照上述配方生产产品，4％浓度的工作液体系，能够满足绿色表面清洁技术的生产要求，防锈效果良好，钢砂不板结。单片和叠片均达到a级防锈标准。
实例5：
按照100克成品计算。
原料组成及含量
一乙醇胺，9克，
三乙醇胺，5.5克；
硼酸酯，9克，
新癸酸，3克，
异壬酸，4克，
聚羧酸，5.5克，
表面活性剂(平平加，型号o-10)，0.75克，
水，63.25克。
按照重量配比准备一乙醇胺，三乙醇胺；硼酸酯，新癸酸，异壬酸，聚羧酸，表面活性剂，水。
先将9克一乙醇胺，5.5克三乙醇胺与14.5克的水混合搅拌均匀，然后反应釜加热到45℃，再加入5.5克聚羧酸，溶解搅拌成透明溶液；之后再加3克新癸酸，4克异壬酸，反应1小后加入9克硼酸酯，0.75克表面活性剂，再加入水48.75克。搅拌均匀即可。
按照上述配方生产产品，10％浓度的工作液体系，能够满足绿色表面清洁技术的生产要求，防锈效果良好，钢砂不板结。单片和叠片均达到a级防锈标准。
实例6：
按照100克成品计算。
原料组成及含量
一乙醇胺，10克，
三乙醇胺，6克；
硼酸酯，10克，
癸二酸，0.5克，
新癸酸，4克，
异壬酸，6克，
聚羧酸，6克，
表面活性剂(平平加，型号o-10),1克，
水，57.5克。
按照重量配比准备一乙醇胺，三乙醇胺；硼酸酯，癸二酸，新癸酸，异壬酸，聚羧酸，表面活性剂，水。
先将10克一乙醇胺，6克三乙醇胺与16克的水混合搅拌均匀，然后反应釜加热到40摄氏度，缓慢加入6克聚羧酸，溶解搅拌成透明溶液；再缓慢加入0.5克癸二酸，4克新癸酸，6克异壬酸，反应1.5小后加入10克硼酸酯，1克表面活性剂，再加入水41.5克。搅拌均匀即可。
按照上述配方生产产品6％浓度的工作液体系，能够满足绿色表面清洁技术的生产要求，防锈效果良好，钢砂不板结。单片和叠片均达到a级防锈标准。
本发明公开和提出的一种湿式抛钢砂连续高速处理钢板工艺用环保型金属清洁剂及其制备方法和应用，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。