CN106086902A - 一种绿色环保型水基金属清洗剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种绿色环保型水基金属清洗剂的制备方法，属于金属清洗剂技术领域。本发明首先通过硬脂醇在缩醛酶的作用下与葡萄糖反应得到烷基糖苷，然后对茶叶进行乙醇超声提取，得到含有茶皂素、茶多酚等茶叶提取物，再将苯甲酰氯与L‑抗坏血酸反应得到苯甲酸抗坏血酸酯，再与烷基糖苷、茶叶提取物混合，然后再加入油酸聚乙二醇酯、香精等搅拌得到混合料，然后再加入乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸混合得到一种绿色环保型水基金属清洗剂。本发明中不含有磷类物质，并且表面活性均可生物降解或自行降解，不会对环境造成污染，本发明制备的清洗剂效果明显，清洗效率高，并且能有效地防止金属腐蚀。

Description

一种绿色环保型水基金属清洗剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种绿色环保型水基金属清洗剂的制备方法，属于金属清洗剂技术领域。

背景技术

金属清洗剂在工业生产中应用十分广泛，常用于金属加工前后的表面除油、除垢及成品组装或包装前的清洗工艺。在电子工业中，印制电路板焊接后也必须采用清洗剂洗去有害残留物。此外，在机械设备维护保养过程中也常常用到金属清洗剂。

目前，常用的金属清洗剂分溶剂型、半溶剂型和水基型。溶剂型金属清洗剂中，石油溶剂易燃、易爆而且浪费资源。氯氟烃是常用的溶剂型金属清洗剂，但由于大气臭氧层的破坏而被禁用。因而，溶剂型金属清洗剂正逐步被半溶剂型和水基型金属清洗剂所替代。随着氟氯烃代替日期的逼近，半水基、水基型清洗剂的研究和应用受到各方面的关注。

目前半水基型清洗剂在我国主要是外资企业应用于清洗精密空调零部件，国内企业应用不多。主要原因是：（1）价格高，在国内市场价格大约50～100元/kg；（2）有些产品原液储存稳定性差，容易分层，使用时需要摇匀，取液不方便；（3）废液一般需要环保处理。水基型清洗剂可以有效的去除金属表面的油污，并且能够缓蚀防锈，清洗的自由度和配方自由度大，能够针对不同性质的污染物调整配方结构，再配合其他清洗手段如加热、喷洗、超声波清洗等，对所有污染物都有非常好的清洗效果。现有的市场产品含有磷类物质，随着应用的日益广泛，含磷物质排放到环境中造成的富营养问题会逐渐地显露出来，并且许多传统表面活性剂的生物降解性能比较差，造成环境污染。因此，研制性能良好并且环保无毒的水基金属清洗剂很有意义，目前已经成为国内外研究清洗剂的一个热点领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前水基金属清洗剂中含有磷类物质，含磷物质排放到环境中造成营养富集，并且清洗剂中表面活性剂的生物降解性能差，造成环境污染的问题，本发明首先通过硬脂醇在缩醛酶的作用下与葡萄糖反应得到烷基糖苷，然后对茶叶进行乙醇超声提取，得到含有茶皂素、茶多酚等茶叶提取物，再将苯甲酰氯与L-抗坏血酸反应得到苯甲酸抗坏血酸酯，再与烷基糖苷、茶叶提取物混合，然后再加入油酸聚乙二醇酯、香精等搅拌得到混合料，然后再加入乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸混合得到一种绿色环保型水基金属清洗剂。本发明中不含有磷类物质，并且表面活性均可生物降解或自行降解，不会对环境造成污染，本发明制备的清洗剂效果明显，清洗效率高，并且能有效地防止金属腐蚀。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）称取5～7g硬脂醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在45～55℃，再依次加入0.3～0.5g缩醛酶、100～200mL去离子水，搅拌5～10min，再加入10～12g葡萄糖，搅拌反应3～4h，反应结束，升温至90～100℃，搅拌20～30min，过滤，得到烷基糖苷液，备用；

（2）称取10～20g茶叶，用去离子水洗涤3～5次，将洗净的茶叶加入到烧杯中，向烧杯中加入200～300mL质量浓度为95%乙醇溶液，将烧杯置于3800～4000W超声波萃取机中，超声提取30～40min，过滤，得到滤液，向滤液中加入2～3g活性炭，搅拌5～10min，过滤，得到茶叶提取液，将茶叶提取液进行减压蒸馏，得到茶叶提取物，备用；

（3）称取2～4g苯甲酰氯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在30～40℃，再加入2～4gL-抗坏血酸，搅拌反应8～10h，得到苯甲酸抗坏血酸酯；

（4）向上述苯甲酸抗坏血酸酯中依次加入上述步骤（1）备用的烷基糖苷液、上述步骤（2）备用的茶叶提取物，搅拌10～20min，再依次加入2～4g油酸聚乙二醇酯、1～3g香精、1～3g过氧化氢、100～200mL去离子水，搅拌10～20min，得到混合料；

（5）向上述混合料中依次加入1～3g乙二胺四乙酸二钠、1～3g柠檬酸、0.5～0.7g聚二甲基硅氧烷，搅拌10～20min，得到一种绿色环保型水基金属清洗剂。

本发明的应用方法是：将表面具有油污和锈蚀的铁片放入烧杯中，向烧杯中加入300～400mL本发明制备的水基金属清洗剂，浸泡10～12h，取出铁片，上面的油污已经清洗完全，锈蚀仅剩20～30%未清洗完全，浸泡22～24h，将铁片取出，观察到锈蚀也清洗完全。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备的水基金属清洗剂中不含有磷类物质，并且表面活性均可生物降解或自行降解，不会对环境造成污染；

（2）本发明制备的清洗剂效果明显，清洗效率高，并且能有效地防止金属腐蚀；

（3）本发明制备步骤简单，所需成本低。

具体实施方式

首先称取5～7g硬脂醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在45～55℃，再依次加入0.3～0.5g缩醛酶、100～200mL去离子水，搅拌5～10min，再加入10～12g葡萄糖，搅拌反应3～4h，反应结束，升温至90～100℃，搅拌20～30min，过滤，得到烷基糖苷液，备用；然后称取10～20g茶叶，用去离子水洗涤3～5次，将洗净的茶叶加入到烧杯中，向烧杯中加入200～300mL质量浓度为95%乙醇溶液，将烧杯置于3800～4000W超声波萃取机中，超声提取30～40min，过滤，得到滤液，向滤液中加入2～3g活性炭，搅拌5～10min，过滤，得到茶叶提取液，将茶叶提取液进行减压蒸馏，得到茶叶提取物，备用；再称取2～4g苯甲酰氯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在30～40℃，再加入2～4gL-抗坏血酸，搅拌反应8～10h，得到苯甲酸抗坏血酸酯；向上述苯甲酸抗坏血酸酯中依次加入上述步骤（1）备用的烷基糖苷液、上述步骤（2）备用的茶叶提取物，搅拌10～20min，再依次加入2～4g油酸聚乙二醇酯、1～3g香精、1～3g过氧化氢、100～200mL去离子水，搅拌10～20min，得到混合料；向上述混合料中依次加入1～3g乙二胺四乙酸二钠、1～3g柠檬酸、0.5～0.7g聚二甲基硅氧烷，搅拌10～20min，得到一种绿色环保型水基金属清洗剂。

实例1

首先称取5g硬脂醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在45℃，再依次加入0.3g缩醛酶、100mL去离子水，搅拌5min，再加入10g葡萄糖，搅拌反应3h，反应结束，升温至90℃，搅拌20min，过滤，得到烷基糖苷液，备用；然后称取10g茶叶，用去离子水洗涤3次，将洗净的茶叶加入到烧杯中，向烧杯中加入200mL质量浓度为95%乙醇溶液，将烧杯置于3800W超声波萃取机中，超声提取30min，过滤，得到滤液，向滤液中加入2g活性炭，搅拌5min，过滤，得到茶叶提取液，将茶叶提取液进行减压蒸馏，得到茶叶提取物，备用；再称取2g苯甲酰氯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在30℃，再加入2gL-抗坏血酸，搅拌反应8h，得到苯甲酸抗坏血酸酯；向上述苯甲酸抗坏血酸酯中依次加入上述步骤（1）备用的烷基糖苷液、上述步骤（2）备用的茶叶提取物，搅拌10min，再依次加入2g油酸聚乙二醇酯、1g香精、1g过氧化氢、100mL去离子水，搅拌10min，得到混合料；向上述混合料中依次加入1g乙二胺四乙酸二钠、1g柠檬酸、0.5g聚二甲基硅氧烷，搅拌10min，得到一种绿色环保型水基金属清洗剂。

将表面具有油污和锈蚀的铁片放入烧杯中，向烧杯中加入300mL本发明制备的水基金属清洗剂，浸泡10h，取出铁片，上面的油污已经清洗完全，锈蚀仅剩30%未清洗完全，浸泡24h，将铁片取出，观察到锈蚀也清洗完全。

实例2

首先称取6g硬脂醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在50℃，再依次加入0.4g缩醛酶、150mL去离子水，搅拌8min，再加入11g葡萄糖，搅拌反应3.5h，反应结束，升温至95℃，搅拌25min，过滤，得到烷基糖苷液，备用；然后称取15g茶叶，用去离子水洗涤4次，将洗净的茶叶加入到烧杯中，向烧杯中加入250mL质量浓度为95%乙醇溶液，将烧杯置于3900W超声波萃取机中，超声提取35min，过滤，得到滤液，向滤液中加入2.5g活性炭，搅拌8min，过滤，得到茶叶提取液，将茶叶提取液进行减压蒸馏，得到茶叶提取物，备用；再称取3g苯甲酰氯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在35℃，再加入3gL-抗坏血酸，搅拌反应9h，得到苯甲酸抗坏血酸酯；向上述苯甲酸抗坏血酸酯中依次加入上述步骤（1）备用的烷基糖苷液、上述步骤（2）备用的茶叶提取物，搅拌15min，再依次加入3g油酸聚乙二醇酯、2g香精、2g过氧化氢、150mL去离子水，搅拌15min，得到混合料；向上述混合料中依次加入2g乙二胺四乙酸二钠、2g柠檬酸、0.6g聚二甲基硅氧烷，搅拌15min，得到一种绿色环保型水基金属清洗剂。

将表面具有油污和锈蚀的铁片放入烧杯中，向烧杯中加入350mL本发明制备的水基金属清洗剂，浸泡15h，取出铁片，上面的油污已经清洗完全，锈蚀仅剩25%未清洗完全，浸泡23h，将铁片取出，观察到锈蚀也清洗完全。

实例3

首先称取7g硬脂醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在55℃，再依次加入0.5g缩醛酶、200mL去离子水，搅拌10min，再加入12g葡萄糖，搅拌反应4h，反应结束，升温至100℃，搅拌30min，过滤，得到烷基糖苷液，备用；然后称取20g茶叶，用去离子水洗涤5次，将洗净的茶叶加入到烧杯中，向烧杯中加入300mL质量浓度为95%乙醇溶液，将烧杯置于4000W超声波萃取机中，超声提取40min，过滤，得到滤液，向滤液中加入3g活性炭，搅拌10min，过滤，得到茶叶提取液，将茶叶提取液进行减压蒸馏，得到茶叶提取物，备用；再称取4g苯甲酰氯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在40℃，再加入4gL-抗坏血酸，搅拌反应10h，得到苯甲酸抗坏血酸酯；向上述苯甲酸抗坏血酸酯中依次加入上述步骤（1）备用的烷基糖苷液、上述步骤（2）备用的茶叶提取物，搅拌20min，再依次加入4g油酸聚乙二醇酯、3g香精、3g过氧化氢、200mL去离子水，搅拌20min，得到混合料；向上述混合料中依次加入3g乙二胺四乙酸二钠、3g柠檬酸、0.7g聚二甲基硅氧烷，搅拌20min，得到一种绿色环保型水基金属清洗剂。

将表面具有油污和锈蚀的铁片放入烧杯中，向烧杯中加入400mL本发明制备的水基金属清洗剂，浸泡12h，取出铁片，上面的油污已经清洗完全，锈蚀仅剩20未清洗完全，浸泡22h，将铁片取出，观察到锈蚀也清洗完全。

Claims (1)

1.一种绿色环保型水基金属清洗剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取5～7g硬脂醇加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在45～55℃，再依次加入0.3～0.5g缩醛酶、100～200mL去离子水，搅拌5～10min，再加入10～12g葡萄糖，搅拌反应3～4h，反应结束，升温至90～100℃，搅拌20～30min，过滤，得到烷基糖苷液，备用；

（2）称取10～20g茶叶，用去离子水洗涤3～5次，将洗净的茶叶加入到烧杯中，向烧杯中加入200～300mL质量浓度为95%乙醇溶液，将烧杯置于3800～4000W超声波萃取机中，超声提取30～40min，过滤，得到滤液，向滤液中加入2～3g活性炭，搅拌5～10min，过滤，得到茶叶提取液，将茶叶提取液进行减压蒸馏，得到茶叶提取物，备用；

（3）称取2～4g苯甲酰氯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在30～40℃，再加入2～4gL-抗坏血酸，搅拌反应8～10h，得到苯甲酸抗坏血酸酯；

（4）向上述苯甲酸抗坏血酸酯中依次加入上述步骤（1）备用的烷基糖苷液、上述步骤（2）备用的茶叶提取物，搅拌10～20min，再依次加入2～4g油酸聚乙二醇酯、1～3g香精、1～3g过氧化氢、100～200mL去离子水，搅拌10～20min，得到混合料；

（5）向上述混合料中依次加入1～3g乙二胺四乙酸二钠、1～3g柠檬酸、0.5～0.7g聚二甲基硅氧烷，搅拌10～20min，得到一种绿色环保型水基金属清洗剂。