CN103834225A - 清洗用溶剂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及清洗溶剂组合物，尤其是汽车涂装管线清洗溶剂组合物，所述清洗溶剂组合物包括C_1-4脂肪酸C_1-6烷基酯、C_1-4烷基醇和C_3-8烷基酮，其具有高闪点和清洗性能优异的特点。

Description

清洗用溶剂组合物

技术领域

本发明涉及清洗溶剂组合物，尤其是汽车涂装管线清洗溶剂组合物，所述清洗溶剂组合物包括C_1-4脂肪酸C_1-6烷基酯、C_1-4烷基醇和C_3-8烷基酮，其具有高闪点和清洗性能优异的特点。

背景技术

在汽车涂装生产中，为了追求卓越的涂膜质量，常常需要清洗输漆管路。清洗的作用是将管路清洗干净，防止涂料附着在管壁上从而影响后续生产中车的涂装效果，造成缩孔、颗粒或串色等缺陷。合适的清洗溶剂组合物应当满足以下基本条件：(1)洗涤力强；(2)可供在线的各种涂料洗涤用；(3)对现有的各种涂料的外观和性能无不良影响；(4)毒性小，配方中没有国家禁止使用的原材料。

目前市场上清洗溶剂一般由芳烃类、酮类、酯类等有机成分按照不同比例配制而成，对涂料、油污、杂质等有良好的清洗效果，但存在闪点较低的问题，通常在20-30℃，甚至低于20℃，不能满足现行国标的要求，存在安全上的隐患。因此需求新型清洗溶剂组合物，其不仅具有良好的清洗效果，而且同时具有较高的闪点，达到38℃以上，从而满足国标GB12367-2006要求，具有高安全性，此外，该新型清洗溶剂组合物还具有与油漆的良好兼容性，不会引起油漆缩孔或者其他漆膜弊病。

发明内容

本发明提供了一种清洗溶剂组合物，其包括：C_1-4脂肪酸C_1-6烷基酯、C_1-4烷基醇和C_3-8烷基酮。

在某些具体实施方式中，本发明的清洗溶剂组合物还包括芳烃溶剂油。

在某些具体实施方式中，本发明提供了一种清洗溶剂组合物，其包括乙酸正戊酯且具有不低于38℃的闪点。

附图说明

图1是清洗效果测试装置示意图，显示了测试开始前玻璃面板支架的摆放位置；

图2是清洗效果测试装置示意图，显示了调整清洗溶剂滴落速率时烧杯和玻璃面板支架的摆放位置。

具体实施方式

本发明提供了一种清洗溶剂组合物，其包括：C_1-4脂肪酸C_1-6烷基酯、C_1-4烷基醇和C_3-8烷基酮。

本文中所使用的术语“脂肪酸烷基酯”是指具有直链或支链碳链的一元脂肪酸与一元烷基醇所形成酯，其中一元脂肪酸的碳链长度可以是1-8个碳原子，优选为1-6个碳原子，更优选为1-4个碳原子，最优选为2-3个碳原子；一元烷基醇的碳链长度可以是1-8个碳原子，优选为1-6个碳原子，更优选为2-6个碳原子，再优选为4-6个碳原子，最优选为4-5个碳原子。本发明的脂肪酸烷基酯任选地被选自C_1-4烷基或C_1-4烷氧基的一至两个取代基取代。所述烷基或烷氧基可以取代在一元脂肪酸的碳链上，也可以取代在一元烷基醇的碳链上，或者同时取代在一元脂肪酸和一元烷基醇的碳链上。所述C_1-4烷基的具体例子包括但不限于甲烷基、乙烷基、丙烷基或丁烷基；所述C_1-4烷基的具体例子包括但不限于甲烷氧基、乙烷氧基、丙烷氧基或丁烷氧基。

在本发明中可以使用的未取代的脂肪酸烷基酯的具体例子包括但不限于乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、乙酸新戊酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸异丙酯、丙酸正丁酯、丙酸异丁酯、丙酸正戊酯、丙酸异戊酯和/或丙酸新戊酯等等。所述未取代的脂肪酸烷基酯优选为乙酸正丁酯、乙酸正戊酯、丙酸正丁酯和/或丙酸正戊酯；更优选为乙酸正戊酯。

在本发明中可以使用的取代的脂肪酸烷基酯的具体例子包括但不限于3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯和/或3-乙氧基丙酸丙酯。所述取代的脂肪酸烷基酯优选为3-乙氧基丙酸乙酯和/或3-乙氧基丙酸丙酯；更优选为3-乙氧基丙酸乙酯。

在一些具体实施方式中，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括30-70重量%的C_1-4脂肪酸C_1-6烷基酯，优选为40-65重量%，更优选为50-60重量%，再优选为52-58重量%，最优选为55-58重量%。

在一些具体实施方式中，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括30-70重量%的未取代的脂肪酸烷基酯，优选为优选为35-65重量%，更优选为40-60重量%，再优选为45-55重量%，最优选为48-52重量%。

在一些具体实施方式中，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括0-20重量%的取代的脂肪酸烷基酯，优选为优选为1-16重量%，更优选为2-12重量%，再优选为3-10重量%，最优选为4-8重量%。

在本发明中术语“脂肪酸”和“烷基羧酸”可以交换替代使用，二者的含义相同。

本文中所使用的术语“烷基醇”是在直链或支链烷基碳链上具有一个或多个羟基基团的有机化合物，其中烷基碳链长度可以是1-8个碳原子，优选为1-6个碳原子，更优选为1-4个碳原子，最优选为3-4个碳原子。本发明中可以使用的包括一元醇、二元醇，甚至更多元醇，优选为一元醇。在本发明中可以使用的烷基醇的具体例子包括但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇和异丁醇等等。所述烷基醇优选为正丁醇。

在一些具体实施方式中，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括2-25重量%的C_1-4烷基醇，优选为3-20重量%，更优选为4-15重量%，再优选为5-10重量%，最优选为6-8重量%。

本文中所使用的术语“烷基酮”是指在直链或支链烷基碳链中具有羰基(C=O)的有机化合物，其中烷基碳链长度可以是3-16个碳原子，优选为3-12个碳原子，更优选为3-10个碳原子，再优选为5-8个碳原子，最优选为6-7个碳原子。本发明中可以使用的包括一元酮、二元酮，甚至更多元酮，优选为一元酮。在本发明中可以使用的烷基酮的具体例子包括但不限于丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、甲基戊基酮、乙基乙基酮、乙基丙基酮、乙基丁基酮和乙基戊基酮等等。所述烷基酮优选为甲基戊基酮。

在一些具体实施方式中，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括10-28重量%的C_3-8烷基酮，优选为12-26重量%，更优选为14-24重量%，再优选为16-22重量%，最优选为18-20重量%。

在一些具体实施方式中，本发明的清洗溶剂组合物还包括芳烃溶剂油。如本文中所使用的术语“芳烃溶剂油”是指由石油原油获得的含有99%以上的芳香烃类碳氢化合物的混合物，包括轻芳烃溶剂油和重芳烃溶剂油，其通常用作工业生产中的溶剂，例如燃料添加剂、油漆和涂料等等。轻芳烃溶剂油含有99%以上的芳香烃类碳氢化合物，主要是C_9-10的二烷基苯和三烷基苯。常见的轻芳烃溶剂油包括芳烃溶剂油-100，例如由ExxonMobil提供的Solvesso^TM100，以及其他厂商提供的类似产品。重芳烃溶剂油主要由C_10-13的芳香化合物构成，在一些情况下含有超过1%的萘。常见的重芳烃溶剂油包括芳烃溶剂油-150和芳烃溶剂油-200，例如由ExxonMobil提供的Solvesso^TM150和Solvesso^TM200，以及其他厂商提供的类似产品。

在一些具体实施方式中，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括10-28重量%的芳烃溶剂油，优选为12-26重量%，更优选为14-24重量%，再优选为16-22重量%，最优选为18-20重量%。

本文中所使用的术语“闪点”是指可燃性液体蒸汽在液体表面附近和在使用的容器中与空气形成可燃性的混合气体，遇明火而引起的闪电式燃烧现象称为闪燃，引起闪燃的最低温度称为闪点。闪点测定法有开杯法和闭杯法，一般开杯法比闭杯法高5-10℃(相对分子质量低的用开杯法)。本文中未经指明是均为采用闭杯法测量得到的闪点值。

本发明还提供了所述清洗溶剂组合物的制备方法，在不高于50℃的温度环境下，将各种成分在搅拌的条件下依次加入容器中，并搅拌均匀获得澄清单一均相。

实施例

以下提供了本发明的实施例以助于理解本发明，但不能将其理解为对本发明的范围进行限制。除非特别注明，提及的份数和百分数均以重量计。

实施例1清洗溶剂组合物的制备

根据以下表1中配方制备清洗溶剂组合物，将各成分依次加入到烧瓶中，在室温下搅拌均匀，放置待用，其中各成分的含量范围均以清洗溶剂组合物的总重量计。

表1

成分	清洗溶剂组合物1	清洗溶剂组合物2	清洗溶剂组合物3
				乙酸正戊酯	52	50	65
正丁醇	8	10	13
				甲基戊基酮	18	20	22
芳烃溶剂油-100	18	20	-
				3-乙氧基丙酸乙酯	4	-	-

乙酸正戊酯购自Dow Chemical Co.

正丁醇购自BASF Corp.

甲基戊基酮购自Dow Chemical Co.

芳烃溶剂油-100购自ExxonMobil

3-乙氧基丙酸乙酯购自EASTMAN CHEMICAL COMPANY

实施例2闪点测试

采用闭杯法ASTM D93-12对实施例1中制备的清洗溶剂组合物的闪点进行测量，结果如下：

表2

清洗溶剂组合物编号	闪点(℃)
		1	38.5
2	36.0
		3	35.5

实施例3清洗效果测试

通过滴落清洗性能测试法(Purge Drip Performance EvaluationMethod)对本发明的清洗溶剂组合物的清洗效果进行测试，同时对比了现有清洗溶剂产品的清洗效果。滴落清洗性能测试法是将待测试的清洗溶剂组合物对湿膜基板进行清洗，并将清洗效果与已知的对照清洗溶剂产品进行对比。具体测试参数如下：

测试仪器装置：

·铁架台

·100mL烧杯

·7’’×7’’×1/8’’玻璃面板

·Gardner湿膜涂布器，可涂覆80mm宽，不同膜厚的湿膜（30、60、90、120μm）

·面板支架(Atlas Material Testing Solutions#19132300)

·数字计时器(精度为1秒或者更好)

·具有80-120CFM气流的通风橱

·50mL滴定管(Fisher#03-700-22C)

·滴定管夹(Fisher#05-779)

·滴液漏斗

测试材料

·本发明的清洗溶剂组合物1、对比清洗溶剂PPG F-16和PP6952M，各100mL

·测试用溶剂型油漆：ALD645A3W玛瑙红金属面漆、ALD626Y9C朱鹭白金属面漆、A-B530317马拉喀什棕金属面漆、A-B530309哈瓦那灰金属面漆和SGM519F-TJ星河银金属面漆，各100mL

测试条件

·清洗温度：25℃

·湿膜厚度：90μm

·晾干时间(flash time)：2分钟

·滴落速率：59-61滴/分钟

·总滴落数：10滴

测试步骤

1.用滴定管夹夹紧滴定管，然后固定在铁架台立杆上；

2.如图1所示，将面板支架放置在铁架台底座上，将空白玻璃面板放入支架并调整滴定管高度使得滴定管末端与玻璃面板表面相距2’’；

3.用5-10mL待测定的清洗溶剂冲洗滴定管；

4.确保开始测试以前玻璃面板保持光滑清洁，采用下拉式(drawdown)涂覆器将油漆均匀涂覆在玻璃面板中心位置形成薄膜，将面板放置在支架卡槽中固定，等待面板晾干2分钟；

5.在等待面板干燥时，向前移动支架，并将烧杯置于滴定管尖端下，如图2所示；

6.打开滴定管活塞使清洗溶液沿滴定管尖端滴下，调节活塞是的清洗溶液滴下的速率为1滴/秒，利用电子计时器记时；

7.2分钟晾干时间结束后，在清洗溶液滴落间隙，移除烧杯并快速将支架推至滴定管下的初始位置；

8.对滴落的清洗溶液滴计数，当滴落10滴之后，迅速向前移动支架并同时关闭活塞；

9.重复上述步骤，使用上述五种溶剂型油漆涂覆的玻璃面板对本发明的清洗溶剂以及对照清洗溶剂进行测试，采用目视对比法或PPG应用于该领域的软件对经过滴落清洗的基板进行扫描并计算清洁面积，依据清洁面积评估清洗效果，以下表3中数值越大，表明清洁面积越大，则清洗效果越好。

表3

测试用油漆	清洗溶剂组合物1	F-16	PP6952M
				ALD645A3W玛瑙红金属面漆	2.15	1.41	2.14
ALD626Y9C朱鹭白金属面漆	2.26	1.91	1.52
				A-B530317马拉喀什棕金属面漆	4.13	3.61	3.59
A-B530309哈瓦那灰金属面漆	3.56	2.26	1.7
				SGM519F-TJ星河银金属面漆	3.09	2.74	1.27

以上测试结果表明，本发明的清洗溶剂组合物1相比对照溶剂F-16和PP6952M具有更好的清洗效果。

实施例4相容性测试

如下制备测试板并观察缩孔缺陷(crater)是否出现，从而测试本发明的清洗溶剂组合物与溶剂型油漆的相容性，测试中使用的溶剂型油漆包括ALD645A3W玛瑙红金属面漆、ALD626Y9C朱鹭白金属面漆、A-B530317马拉喀什棕金属面漆、A-B530309哈瓦那灰金属面漆和SGM519F-TJ星河银金属面漆，所使用的金属基材面板为马口铁基材面板，烘烤温度为140℃，烘烤时间为30分钟。

1.混合相容性

以25%的体积比将清洗溶剂组合物1与金属面漆相混合，然后将经稀释的油漆喷涂在马口铁基材面板上并于140℃烘烤干燥30分钟。肉眼观察干燥后的金属面漆涂层是否具有缩孔缺陷。

2.覆盖喷涂(overspray)相容性

将金属面漆喷涂在马口铁基材面板上，然后喷洒少量清洗溶剂组合物1至面漆喷涂层上使之变得模糊，并于140℃烘烤干燥30分钟。肉眼观察干燥后的金属面漆涂层是否具有缩孔缺陷。

3.垫底喷涂(underspray)相容性

先用少量清洗溶剂组合物1喷涂在马口铁基材面板上使之表面模糊，然后将金属面漆喷涂在经模糊的金属基材面板上，并于140℃烘烤干燥30分钟。肉眼观察干燥后的金属面漆涂层是否具有缩孔缺陷。

观察结果显示所有经测试的马口铁基材面板上覆盖的金属面漆涂层都没有出现缩孔缺陷。由此可见，本发明的清洗溶剂组合物与溶剂型油漆具有良好的相容性。

综上所示，依据闪点测量、清洗性能测试和相容性测试结果可以看出，本发明的清洗溶剂组合物具有高闪点，满足国家标准的要求，从而具有高安全性；同时还具有优异的清洗性能以及与油漆的良好兼容性，能够满足生产过程中对管路进行清洗的要求。

Claims (12)

1.一种清洗溶剂组合物，其包括：C_1-4脂肪酸C_1-6烷基酯、C_1-4烷基醇和C_3-8烷基酮。

2.如权利要求1所述的清洗溶剂组合物，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括30-70重量%的C_1-4脂肪酸C_1-6烷基酯。

3.如权利要求1所述的清洗溶剂组合物，其包括一种或多种C_1-4脂肪酸C_1-6烷基酯，其每一种可任选地被选自C_1-4烷基或C_1-4烷氧基的一至两个取代基取代。

4.如权利要求3所述的清洗溶剂组合物，其包括乙酸正戊酯和/或3-乙氧基丙酸乙酯。

5.如权利要求1所述的清洗溶剂组合物，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括2-25重量%的C_1-4烷基醇。

6.如权利要求5所述的清洗溶剂组合物，其包括正丁醇。

7.如权利要求1所述的清洗溶剂组合物，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括10-28重量%的C_3-8烷基酮。

8.如权利要求7所述的清洗溶剂组合物，其包括甲基戊基酮。

9.如权利要求1所述的清洗溶剂组合物，还包括芳烃溶剂油。

10.如权利要求9所述的清洗溶剂组合物，以所述清洗溶剂组合物的总重量计，其包括10-28重量%的芳烃溶剂油。

11.如权利要求10所述的清洗溶剂组合物，其包括芳烃溶剂油100。

12.一种清洗溶剂组合物，其包括乙酸正戊酯且具有不低于38℃的闪点。

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