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中图分类号：TG 174. 48+1 文献标识码：B 文章编号：1000-4742(2012)06-0051-02
O前言
金属脱脂清洗的目的是清除金属表面的油脂，为电镀、涂装及其他金属防护处理提供洁净的金属表面。
1 金属表面油脂的特性
油脂是油与脂的统称，常温下呈液态的称为油，呈固态或半固态的称为脂。油脂可分为皂化性油脂和非皂化性油脂两大类。皂化性油脂能与碱发生皂化反应生成溶于水的肥皂和甘油，动植物油脂属于皂化性油脂。非皂化性油脂不与碱发生皂化反应，矿物油脂(如机油、柴油、煤油、凡士林、石腊等)属于非皂化性油脂。在机械加工过程中附着在工件表面的油脂分子既含有极性基团，也含有非极性基团。
2 常用的脱脂方法
常用的脱脂方法包括：有机溶脱之法、化学脱脂法、表面活性剂脱脂法、电解脱脂法以及超声波脱脂法等。这几种脱脂方法往往组合使用以达到最佳的脱脂效果。
2.1有机溶剂脱脂法
有机溶剂脱脂是利用相似相溶的原理。常用的有机溶剂有煤油、汽油、甲苯、三氯乙烯和四氯化碳等。有机溶剂脱脂具有速率快、不腐蚀工件等优点;但其同时具有脱脂不彻底、易燃、毒性大、成本高等缺点。该方法多用于工件化学或电化学脱脂的前处理。
2.2化学脱脂法
化学脱脂法是最传统的脱脂方法，其原理主要是利用碱性物质使动植物油脂皂化，生成溶于水的肥皂和甘油而脱去油脂。化学脱脂剂中常常加入起乳化作用的表面活性物质以除去矿物油脂。化学脱脂成本低，脱脂较彻底，应用十分广泛。化学脱脂包括强碱脱脂和弱碱脱脂。强碱脱脂常在高温下使用，适用于耐碱性强的钢铁件;弱碱脱脂常在低温或常温下使用，适用于有色金属(如铜及铜合金、锌及锌合金、铝及铝合金等)。
碱性化学脱脂剂的主要成分及作用：
(1)氢氧化钠
氢氧化钠是参与皂化反应的主要成分，其质量浓度过低时，皂化反应不彻底，除油效率低;过高时，肥皂溶解困难，难以清洗。铜及铜合金除油液中氢氧化钠的质量浓度应低一些;锌及锌合金、铝及铝合金除油液中最好不含氢氧化钠。
(2)碳酸钠
碳酸钠是碱性增效剂，水解时产生OH-，参与皂化反应。两性金属除油液中碳酸钠不可或缺。
(3)磷酸钠
磷酸钠除了起碱性增效作用外，还对油脂起乳化作用，清洗效果比较好。
(4)硅酸钠
硅酸钠对油脂起乳化作用。另外，对于铜、铝、锌及其合金有一定的缓蚀作用。
(5)焦磷酸钠
焦磷酸钠是无机乳化剂，可较好地乳化附着在工件表面的矿物油脂。焦磷酸盐有较强的螯合能力，阻止钙镁皂的生成，使水软化。也可使用其他金属螫合剂(如乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠等)。
(6)表面活性剂
表面活性剂主要起润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作用。
2.3表面活性剂脱脂法表面活性剂脱脂也称为乳化剂脱脂，是利用表面活性剂的亲水性的极性基团(如-COOH，-OH，-S03H等)向水和亲油性的非极性基团(一般为烃基)向油的特性，使油脂在金属表面的附着力下降，在搅拌及加热作用下，油脂从金属表面离开从而达到脱脂效果。
用于乳化剂脱脂的表面活性剂主要有非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂在水中不电离，化学稳定性高，与金属表面不发生强烈吸附，水洗性及与其他表面活性剂的相容性好。常用的非离子型表面活性剂主要有：TX-10，平平加0-20，OP-7，OS-15等。阴离子型表面活性剂在酸碱中比较稳定，分子中带负电的极性基团与金属表面发生强烈吸附，水洗性差，泡沫多。常用的阴离子型表面活性剂主要有：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基苯磺酸钠(AAS)、丁基萘磺酸钠(拉开粉)等。阴离子型表面活性剂的带电基团不仅易吸附于金属表面，而且易吸附于固体尘埃污垢(如抛光膏、油污、石腊等)表面，使之带有相同电荷，互相排斥，降低黏附。因此在较高温度(70℃以上)下，阴离子型表面活性剂有脱脂、脱腊的功效。
2.4电解脱脂法
电解脱脂与化学脱脂类似，除含有碱性物质外，还含有螯合剂及表面活性剂等。电解脱脂是通过皂化、乳化、分散及电极上析出氧气或氢气的机械剥离等共同作用来完成脱脂的。表面活性剂多采用低泡非离子型表面活性剂，配位剂可采用柠檬酸钠、葡萄糖酸钠等。
2.5超声波脱脂法
超声波脱脂是借助于超声波振荡，使脱脂剂中产生小气泡，由于小气泡不断生长破裂产生强大的机械力冲击金属表面，使油脂脱除浮于液面。超声波脱脂适用于形状复杂、多孔工件脱脂。
3 金属脱脂清洗实用配方
3.1碱性脱脂清洗
3.1.1 强碱性脱脂清洗
氢氧化钠30～50 g/L，磷酸钠50～70 g/L，碳酸钠20～30 g/L，OP-10 3～5 g/L，80～95℃。适用于钢铁件脱脂清洗。
3.1.2 中温弱碱性脱脂清洗
磷酸钠30～50 g/L，碳酸钠20～30 g/L，硅酸钠3～5 g/L，OP-10 3～10 g/L，60～70℃。适用于铜、锌、铝及其合金浸渍脱脂清洗。
3.1.3 常温弱碱性脱脂清洗
磷酸钠5～10 g/L，三聚磷酸钠10～15 g/L，柠檬酸钠3～5 g/L，十二烷基苯磺酸钠3～5 g/L，十二烷基硫酸钠0.5 g/L，TX-10 5～8 g/I。，JFC渗透剂2～3 g/L，常温。适用于钢铁件及金属件常温脱脂清洗。
3.2表面活性剂脱脂清洗
3.2.1 表面活性剂与无机物助剂复配
664清洗剂6～8 g/L，6503清洗剂6～8 g/L，苯甲酸钠4～6 g/L，三聚磷酸钠5～8 g/L，焦磷酸钠4～7 g/L，用NaOH调节pH值至(11±0.5)，常温至中温。
3.2.2全非离子型组成105清洗剂
聚氧乙烯脂肪醇醚24%，TX-10 12%，十二烷基二乙醇酰胺24%，水40%，20～40℃。
使用时一般配制成质量分数为3%的水溶液，适用于钢铁及有色金属脱脂清洗。
3.3有机溶剂与表面活性剂复配
此类清洗剂是在有机溶剂(煤油或汽油)中加入少量表面活性剂及水，促进油垢溶解，有较高的脱脂效率。
配方：煤油65%，聚氧乙烯系非离子型表面活性剂25%，水10%。
3.4 常温酸性脱脂清洗
质量分数为98%的硫酸250～300 mL/L，质量分数为31%的盐酸250～300 mL/L，TX-10 15～25 g/L，十二烷基苯磺酸钠10～15 g/L，硫脲0.5～1.O g/L，30～50℃。适用于有轻度油污工件脱脂、除锈一步清洗。
