金属清洗剂由表面活性剂与功能性助剂组成。表面活性剂主要使用非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和特殊的阳离子表面活性剂；功能性助剂主要包括碱性助洗剂、防锈剂、消泡剂、缓蚀剂、增稠剂、增溶剂、降粘剂、染料、香料等组成。金属清洗剂的配方是针对不同清洗工艺、不同工件材质、不同工艺要求来研制的，因此金属清洗剂在使用时有许多需要注意的地方。
一、作用原理
水基清洗剂通过借助于表面活性剂的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等来实现的去污目的。具体的去污步骤如下：
❶ 洗涤剂溶液对被洗基质和污垢的润湿及对二者界面之间的渗透；
❷ 清洗剂中的表面活性剂使油性污垢乳化、增溶、分散使污垢与固体表面分离， 并分散或乳化于洗涤介质中( 一般是水)；
❸ 防止已被乳化的油性污垢和已被分散的固体污垢重新再沉积于基质表面。洗涤过程是一个可逆过程， 分散和悬浮于介质中的污垢也有可能重新沉积于固体表面， 这过程称为污垢再沉积作用。
在以上步骤的基础上施加一定的机械作用力， 可提高清洗的效果。
二、分类与应用
当下水基金属清洗剂的分类多种多样， 按照水基金属清洗剂的配方组成，我们大致将其分为以下几种:
01单一清洗剂
由于工业污垢的不同，一般来讲，金属没有用单一表面活性剂配制的清洗剂清洗的。
02复合清洗剂
复合清洗剂是指由多种表面活性剂复合而成的金属清洗剂。其复合的原理是表面活性剂复配产生的协同效应能改善它的性能， 并充分发挥其在清洗过程中的润湿、渗透、乳化、增溶等作用， 满足除油污、 防腐蚀、稳定性和抗硬水等要求。
根据表面活性剂的类别，通常有两种复配方式:一种是阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配。阴离子单体能有效地消除或提高非离子单体溶液的浊点。以适应加热清洗和高温存放的需要，这一类清洗剂无浊点或浊点高，可用于加温清洗;另一种是非离子表面活性剂复配，非离子单体之间复配可适当改变复合物的浊点， 清洗能力也有所增强.当清洗能力差的单体和清洗能力好的单体复配时，复配物的清洗能力通常接近清洗能力好的单体，一般不会降低清洗能力，这一类清洗剂常用于常温清洗。
03含有助洗剂的复合清洗剂
由于存在更多金属材料和多种污垢，而复合金属清洗剂在除污垢性能上还不够理想，技术人员通常在复配的金属清洗剂中，添加多种助洗剂或其他添加剂，以期改善清洗剂的去污性，尤其是去除硬质污垢的能力。
04含有两亲溶剂的金属清洗剂
这类金属清洗剂中除含表面活性剂外，还添加具有两亲性质的有机溶剂。因为这类溶剂在水和油中都有一定的溶解作用， 故称为两亲溶剂。常用的分类：醇类，如乙醇、环己醇、正丁醇 ;醚类，如乙二醇苯醚、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚等。加入此类分子偶极较大的溶剂，主要是为了提高除油的能力。
05乳化清洗剂
有机溶剂可以除去它能溶解的油脂。在洗涤剂中它是一种活性组分， 有时为了提高清洗效率，在清洗剂组成中加入有机溶剂和表面活件剂两种活性组分，可进一步地增强溶液的除油能力，进而弥补它们单一使用时的若干不足。有机溶剂和表面活性剂溶液并用的清洗过程，称之为两相清洗或乳化清洗。
06低泡清洗剂
工业采用的水剂清洗，一部分是以压力冲洗工艺实现的，清洗剂的发泡性往往造成溢流。要达到低泡沫的要求，可有两种解决方法，一种是在原清洗剂中添加消泡剂，另一种是采用低泡表面活性剂，如采用聚醚型表面活性剂。
常用的消泡剂有 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羟基聚醚型表面活性剂。
三、作用
01在酸洗过程中
为提高酸洗效果，即加速氧化层的溶解，延缓酸对基体的腐蚀，抑制氢原子向基体的扩散，金属酸洗液中常常加入些许表面活性剂， 这是因为加入的表面活性剂会在金属表面形成一层薄膜，起到一定的缓蚀作用。
另外，在酸洗过程中会产生大量酸雾，为消除或减轻这种危害，可加入抑酸雾剂。抑酸雾剂通常由非离子表面活性剂、羧酸盐等多种表面活性剂复配而成。其抑雾的机理是表面活性剂分子在溶液表面定向排列，形成单分子表面膜，降低了界面上的蒸气分压，抑制了酸雾的产生。常用的抑制剂有十二烷基硫酸钠、OP 乳化剂和尿素等。
02在碱洗过程中
表面活性剂的主要作用就是降低表面张力、 乳化、 分散污垢， 从而显著提高清洗效率。此外，大量的无机盐组分能降低表面活性剂的临界胶束浓度（cmc），从而提高其表面活性。非离子表面活性剂（如烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚等）具有良好的润湿和渗透能力，加入少量非离子表面活性剂可提高碱性成分对油性污垢、水垢和锈垢的润湿和渗透能力。
其次，在有机溶剂清洗过程中。主要使用的表面活性剂有醚、酯及胺的环氧乙烷加成物等，或可采用非离子和阴离子表面活性剂的复配物。
表面活性剂的选择，由溶剂的类型和拟配制的清洗剂乳化液的类型来决定。另外，在溶剂基清洗剂中还应加入某些助溶剂， 以提高溶剂的溶解量(如乙二醇、高级醇、乙二醇衍生物等) 。
四、发展趋势
1）常温型水基金属清洗剂的开发：降低金属清洗的工艺难度和能源消耗，使清洗温度降至室温，是常温型水基金属清洗剂的开发方向。
2）低泡型水基金属清洗剂的开发：表面活性剂一般具有良好的起泡性能，对体系的抗泡抑泡性具有着明显的影响作用，故选用具有优异清洗性且低泡的表面活性剂，或通过调配使体系低泡或无泡，并具有优异清洗性能，是开发低泡型水基金属清洗剂的关键。
3）多功能水基金属清洗剂及其多功能添加剂的开发：近年来，多功能水基金属清洗剂的需求日益增加，一方面，要求其不但具有优异的清洗性能，而且具有优异的防锈性能和快速钝化性能，另一方面，要求其具有良好的黑色金属防锈性能和有色金属缓蚀性能，可对多种金属进行清洗。此外，多功能添加剂如兼具优异清洗性能和防锈性能添加剂的引入，不但可明显提高水基金属清洗剂配方的性价比，而且有利于节能环保。
4）绿色环保型水基金属清洗剂的开发：随着对环保问题越来越重视，磷酸钠等易导致富营养化添加剂，壬基酚醚等生物降解性差的添加剂助剂会逐渐被淘汰，无毒且易降解的绿色环保添加剂成为不错的选择。
