碱性化学脱脂中的表面活性剂 镀前的脱脂包括溶剂脱脂、化学脱脂与电化学(电解)脱脂。作为一个电镀工厂或车间来说，应具备上述三个完善的工序。但我国不少工厂或车间由于厂、点分散，条件差，普遍存在的问题如下。 ①脱脂工序不完全。有的工厂或车间没有价格高昂的溶剂脱脂设备，有的甚至缺乏电化学脱脂工序。 ②有的工厂(车间)工艺条件得不到保证。如化学脱脂与电化学脱脂的温度达不到工艺要求，致使脱脂效果不佳。 ③许多工厂为节约生产成本沿用传统的高温化学脱脂配方，脱脂时间长、效率低、能耗大。 随着国民经济的飞速发展，在机械、轻工、建筑、电子等各个部门应用的黑色金属品种增多，国产或进口的板材、线材和管材为了贮存或长途运输不被腐蚀，往往在金属表面涂覆各种磺化油、蜡等多种防锈油。此外，金属在切削加工过程中使用各种矿物油、动植物油、切削油及水溶性抽拉剂，使得油污的类型和来源十分复杂。因此，传统的化学脱脂工艺是难以应付的。为了保证脱脂效果，目前市场销售的脱脂剂和许多工厂自配的脱脂剂中，都或多或少含有不同类型的表面活性剂。 (一)碱性化学脱脂剂用表面活性剂的选配原则 表面活性剂的去油污作用，是由于表面活性剂降低了表面张力而产生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等多种作用综合的结果。当沾有油污的金属放入洗涤剂溶液中时，先充分润湿、渗透，使溶液渗入金属表层的油污内部，使污垢容易脱落，然后洗涤剂把脱落下来的污垢进行乳化分散于溶液中。去油污作用与表面活性剂的全部性能有关，一个去油污好的表面活性剂一定是上述各种性能协同配合好的结果。 作为碱性脱脂剂中使用的表面活性剂，常用的有阴离子型、非离子型和两性表面活性剂。 1．阴离子型表面活性剂 价格低廉，与碱剂一同使用去污力强，在脱脂剂中用得最多。常用的有以下几种。 ①直链烷基苯磺酸盐(LAS)，化学结构为： ②α-烯基磺酸盐(AOS) R-CH=CH(CH2)nS03M(R= C9～Cl5)。 ③烷基硫酸酯盐(AS)。R-CH2一OS03M(R=C9～Cl7)。 ④烷基聚氧乙烯硫酸酯盐(AES)R-CH20(C2H40)nS03M(R=C9～Cl7，n=1～5) ⑤仲烷基磺酸盐(SAS)。 阴离子型表面活性剂在酸、碱中都稳定，在硬水中也稳定。缺点是泡沫多、水洗性差。有时选两个阴离子型表面活性剂联用，如LAS与AES联用的脱脂效果会比单一应用好很多，这叫协同效应。LAS特别容易产生这种协同效应。 在阴离子型表面活性剂中还有带酰胺结构的磺酸盐 表6-6 DOW FAX 2A1用于化学脱脂基础配方
表6-7 DOW FAX 2A1用于电解脱脂基础配方
注：l．Tetronic是陶氏另一种低泡非离子型表面活性剂。 2．以上仅是基础配方，组成远不能满足实用化，如在2A1中再配伍DOW的3B2，则性能会大增。 DOW FAX2A1化学结构为：
它是一种高性能阴离子型表面活性剂，具有吸附能力强、分散能力大、连接力强等特点。强碱、强酸及强电解质(盐)都能适用，与其他非离子型表面活性剂具有协同效应。 此外，TOMAH公司的ALKALI也是适用于碱性，特别是弱碱性环境，性能十分优秀的阴离子型表面活性剂，它的化学结构如下：
含量为35％时，d=1．04，5％时pH=6．6～9．0，2％～3％溶液与NP-9或TX-10复配效果更好。 2．非离子型表面活性剂 用于洗涤剂的非离子型表面活性帮绝大多数是聚乙二醇非离子型洗涤剂。通式结构如下。 (1)RO(CH2CH2O)。H代表有C8H190(CH2CH20)7H代号：渗透剂 (2)
(3)脂肪酸二乙醇酰胺(1：1，1：2)，去污好。化学结构为：(代号：6501) (4)聚醚型非离子 化学结构为：HO(C2H40)x(C3H60)y(C2H40)zH。它也属聚乙二醇型，但是由于憎水基是聚丙二醇，所以它具有分子量大和低泡沫的特点。 (5)高级脂肪族巯醇RSH与E0加成物R-SH+E0→R-S(C2H40)nH，是一类性能优异的非离子型表面活性剂；美国陶氏的Triton X-100化学结构为： 总结用于洗涤的非离子型表面活性剂，其特点如下。 ①去污力强。 ②在低浓度下，去污力也很大，原因是它们临界胶束浓度很低，其浓度比阴离子型表面活性剂浓度低很多，还能保持一定的表面活性。 ③泡沫较少。 ④没有电荷，对硬水及酸碱介质都是稳定的。 缺点：①价格稍高；②耐温差，浊点较低，浊点左右去污力会发生重大变化。 实际应用中发现：壬基酚(EO)n型加成物中，Mw≈600洗涤性最好，而聚醚型洗涤剂选Mw在2000～3000为最好。 从去油污能力，将排列有如下顺序：非离子型>阴离子型>肥皂。 应用于高温或含盐多的洗涤条件下，还是阴离子型较为稳定。但当加入浊点较低的壬基酚(EO)n型加成物，因其与阴离子型复配使用时可提高浊点，因而复配不仅可以扩大使用温度范围，还可以通过协同效应，提高去油污效果。 现在引进许多国外奇数碳带支链的高级、中级、低级脂肪醇和相对应的烷基酚。用它们作原料与E0加成或再与P0嵌段共聚，一系列的高性能非离子型、阴离子型表面活性剂都已制造出来。它们脱脂性能好，能迅速地溶解清除附着于金属表面的各种油污和杂质；对金属表面无腐蚀且有一定的缓蚀防锈作用。它们的CMC小，所以用量也少、泡沫少、水洗性好。使碱性化学脱脂的技术水平提高一步。 此外，还有一类是十二烷基酰胺磷酸酯、两性含磺酸基的咪唑啉表面活性剂都有不俗的表现。实际应用的碱性化学脱脂剂中的表面活性剂都有数种之多，有时一种表面活性剂不能包揽所有好的性能，有的洗净能力好，但润湿、渗透性差，所以复配几种以期获得一个满意的综合性能好的脱脂剂是研制者必须反复进行仔细试验、优选才能完成的。 (二)碱性化学脱脂荆中常用的表面活性剂 碱性化学脱脂剂中常用的表面活性剂见表6-8；常用基材碱性化学脱脂液组成见表6-9。 表6-8碱性化学脱脂剂中常用的表面活性剂
表6-9化学脱脂液的绸成窭俐
①钢铁脱脂液pH＞12，铜及铜合金pH≤11，锌、铝及其合金pH≤10，基体金属会被化学腐蚀； ②表面活性剂一般都使用了3～4种复配，以得到良好的脱脂效果。它们可以使用商品代号为K一12，SS80，BS-l2，SA-60(Germany)，2A1(Dow)，3B2(Dow)，AQUA(USA)，NF-25(France)等。
|
(R=C10～Cl4)。
，R+R`=Cl3～Cl7。
仲烷基硫酸盐、脂肪酸单甘油酯经硫酸化后带酯结构的硫酸酯、高级醇或烷基酚与2～4mol环氧乙烷的加成物经硫酸化后带醚结构的硫酸酯盐都各有特点，洗涤效果好，用量都比前述的LAS、AES少。优秀的国外阴离子型表面活性剂亦很多，现以美国陶氏的DOW FAX为例说明(见表6-6、表6-7)。
代表有
代号：TX一10
代号：1307(13碳醇为异构)
因为C8为异构辛基，润湿、去污效果好，水洗性能也好。
