金屬清洗劑由表面活性劑與功能性助劑組成。表面活性劑主要使用非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和特殊的陽離子表面活性劑；功能性助劑主要包括堿性助洗劑、防銹劑、消泡劑、緩蝕劑、增稠劑、增溶劑、降粘劑、染料、香料等組成。金屬清洗劑的配方是針對不同清洗工藝、不同工件材質、不同工藝要求來研制的，因此金屬清洗劑在使用時有許多需要注意的地方。

一、作用原理

水基清洗劑通過借助于表面活性劑的潤濕、滲透、乳化、分散、增溶等來實現的去污目的。具體的去污步驟如下：

? 洗滌劑溶液對被洗基質和污垢的潤濕及對二者界面之間的滲透；

? 清洗劑中的表面活性劑使油性污垢乳化、增溶、分散使污垢與固體表面分離， 并分散或乳化于洗滌介質中( 一般是水)；

?  防止已被乳化的油性污垢和已被分散的固體污垢重新再沉積于基質表面。洗滌過程是一個可逆過程， 分散和懸浮于介質中的污垢也有可能重新沉積于固體表面， 這過程稱為污垢再沉積作用。

在以上步驟的基礎上施加一定的機械作用力， 可提高清洗的效果。

二、分類與應用

當下水基金屬清洗劑的分類多種多樣， 按照水基金屬清洗劑的配方組成，我們大致將其分為以下幾種:

01單一清洗劑

由于工業污垢的不同，一般來講，金屬沒有用單一表面活性劑配制的清洗劑清洗的。

02復合清洗劑

復合清洗劑是指由多種表面活性劑復合而成的金屬清洗劑。其復合的原理是表面活性劑復配產生的協同效應能改善它的性能， 并充分發揮其在清洗過程中的潤濕、滲透、乳化、增溶等作用， 滿足除油污、 防腐蝕、穩定性和抗硬水等要求。

根據表面活性劑的類別，通常有兩種復配方式:一種是陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑復配。陰離子單體能有效地消除或提高非離子單體溶液的濁點。以適應加熱清洗和高溫存放的需要，這一類清洗劑無濁點或濁點高，可用于加溫清洗;另一種是非離子表面活性劑復配，非離子單體之間復配可適當改變復合物的濁點， 清洗能力也有所增強.當清洗能力差的單體和清洗能力好的單體復配時，復配物的清洗能力通常接近清洗能力好的單體，一般不會降低清洗能力，這一類清洗劑常用于常溫清洗。

03含有助洗劑的復合清洗劑

由于存在更多金屬材料和多種污垢，而復合金屬清洗劑在除污垢性能上還不夠理想，技術人員通常在復配的金屬清洗劑中，添加多種助洗劑或其他添加劑，以期改善清洗劑的去污性，尤其是去除硬質污垢的能力。

04含有兩親溶劑的金屬清洗劑

這類金屬清洗劑中除含表面活性劑外，還添加具有兩親性質的有機溶劑。因為這類溶劑在水和油中都有一定的溶解作用， 故稱為兩親溶劑。常用的分類：醇類，如乙醇?、環己醇、正丁醇 ;醚類，如乙二醇苯醚、乙二醇乙醚、乙二醇單丁醚等。加入此類分子偶極較大的溶劑，主要是為了提高除油的能力。

05乳化清洗劑

有機溶劑可以除去它能溶解的油脂。在洗滌劑中它是一種活性組分， 有時為了提高清洗效率，在清洗劑組成中加入有機溶劑和表面活件劑兩種活性組分，可進一步地增強溶液的除油能力，進而彌補它們單一使用時的若干不足。有機溶劑和表面活性劑溶液并用的清洗過程，稱之為兩相清洗或乳化清洗。

06低泡清洗劑

工業采用的水劑清洗，一部分是以壓力沖洗工藝實現的，清洗劑的發泡性往往造成溢流。要達到低泡沫的要求，可有兩種解決方法，一種是在原清洗劑中添加消泡劑，另一種是采用低泡表面活性劑，如采用聚醚型表面活性劑。

常用的消泡劑有 GPE丙三醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚、7010 丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚等多羥基聚醚型表面活性劑。

三、作用

01在酸洗過程中

為提高酸洗效果，即加速氧化層的溶解，延緩酸對基體的腐蝕，抑制氫原子向基體的擴散，金屬酸洗液中常常加入些許表面活性劑， 這是因為加入的表面活性劑會在金屬表面形成一層薄膜，起到一定的緩蝕作用。

另外，在酸洗過程中會產生大量酸霧，為消除或減輕這種危害，可加入抑酸霧劑。抑酸霧劑通常由非離子表面活性劑、羧酸鹽等多種表面活性劑復配而成。其抑霧的機理是表面活性劑分子在溶液表面定向排列，形成單分子表面膜，降低了界面上的蒸氣分壓，抑制了酸霧的產生。常用的抑制劑有十二烷基硫酸鈉、OP 乳化劑和尿素等。

02在堿洗過程中

表面活性劑的主要作用就是降低表面張力、 乳化、 分散污垢， 從而顯著提高清洗效率。此外，大量的無機鹽組分能降低表面活性劑的臨界膠束濃度（cmc），從而提高其表面活性。非離子表面活性劑（如烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚等）具有良好的潤濕和滲透能力，加入少量非離子表面活性劑可提高堿性成分對油性污垢、水垢和銹垢的潤濕和滲透能力。

其次，在有機溶劑清洗過程中。主要使用的表面活性劑有醚、酯及胺的環氧乙烷加成物等，或可采用非離子和陰離子表面活性劑的復配物。

表面活性劑的選擇，由溶劑的類型和擬配制的清洗劑乳化液的類型來決定。另外，在溶劑基清洗劑中還應加入某些助溶劑， 以提高溶劑的溶解量(如乙二醇、高級醇、乙二醇衍生物等) 。

四、發展趨勢

1）常溫型水基金屬清洗劑的開發：降低金屬清洗的工藝難度和能源消耗，使清洗溫度降至室溫，是常溫型水基金屬清洗劑的開發方向。

2）低泡型水基金屬清洗劑的開發：表面活性劑一般具有良好的起泡性能，對體系的抗泡抑泡性具有著明顯的影響作用，故選用具有優異清洗性且低泡的表面活性劑，或通過調配使體系低泡或無泡，并具有優異清洗性能，是開發低泡型水基金屬清洗劑的關鍵。

3）多功能水基金屬清洗劑及其多功能添加劑的開發：近年來，多功能水基金屬清洗劑的需求日益增加，一方面，要求其不但具有優異的清洗性能，而且具有優異的防銹性能和快速鈍化性能，另一方面，要求其具有良好的黑色金屬防銹性能和有色金屬緩蝕性能，可對多種金屬進行清洗。此外，多功能添加劑如兼具優異清洗性能和防銹性能添加劑的引入，不但可明顯提高水基金屬清洗劑配方的性價比，而且有利于節能環保。

4）綠色環保型水基金屬清洗劑的開發：隨著對環保問題越來越重視，磷酸鈉等易導致富營養化添加劑，壬基酚醚等生物降解性差的添加劑助劑會逐漸被淘汰，無毒且易降解的綠色環保添加劑成為不錯的選擇。