CN106675846B - 一种水性清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全环保水性清洗剂及其制备方法，清洗剂包括以下组分及重量份含量：亲水性有机溶剂25‑45份，挥发性有机溶剂3‑12份，水50‑70份，消泡剂0.1‑1份，亲水性有机溶剂为醚类化合物，沸点为110‑180℃，挥发性有机溶剂为醇类化合物，沸点为70‑120℃；制备时，先备料，之后依次将挥发性有机溶剂、水及消泡剂加入至亲水性有机溶剂中，搅拌均匀后，即制得安全环保水性清洗剂。与现有技术相比，本发明组分简单且环保，制备容易，使用安全，既具有很高的水性色漆溶解性，同时具有很高的挥发性，能够将待清洗表面的水性色漆溶解并快速挥发脱除，实现对待清洗表面的快速、高效清洗。

Description

一种水性清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明属于颜料和染料技术领域，涉及一种水性清洗剂及其制备方法。

背景技术

汽车原厂涂装过程中，当机械手对一辆汽车喷涂完毕之后，会继续喷涂下一台汽车。由于在实际生产过程中，不同汽车的颜色可能不同，因此，当机械手每次喷涂完一辆汽车之后，通常会利用自动化，使清洗剂对机械手的空气罩、静电手指、喷嘴、混合器及各管路内的水性色漆进行彻底清洗，不仅要求清洗地干净，还要清洗地快速，以免影响整体的涂装效率。但目前市场上的水性清洗剂在应用于原厂漆的管路清洗时，往往无法同时满足清洗干净及清洗快速这两个要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种清洗干净且快速的水性清洗剂及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种水性清洗剂，该清洗剂包括以下组分及重量份含量：

所述的亲水性有机溶剂为醚类化合物，沸点为110-180℃；

所述的挥发性有机溶剂为醇类化合物，沸点为70-120℃。

作为优选的技术方案，所述的清洗剂包括以下组分及重量份含量：

所述的亲水性有机溶剂包括乙二醇单丁醚或丙二醇甲醚中的一种或两种。亲水性有机溶剂为水溶性好的有机溶剂，能够增强清洗剂的溶解性。其中，乙二醇单丁醚的沸点为171℃，属于高沸点溶剂，挥发较慢，与水共存能作为水性色漆的良好溶剂；丙二醇甲醚的沸点为120℃，具有较强的溶解力，能快速地对水性色漆进行溶解，并快速表干。

所述的挥发性有机溶剂包括正丁醇或乙醇中的一种或两种。挥发性有机溶剂的挥发速率快，能够增强清洗剂的挥发性。其中，正丁醇的沸点为117℃，与水轻微互溶，溶解度较低，对水性色漆具有轻微溶解性，能够显著提高清洗剂的挥发速率，减少清洗剂及水性色漆的残留；乙醇的沸点为78℃，对色漆的溶解力略低，具有很低的沸点，能够明显提高清洗剂的挥发速率，但由于乙醇具有较强的吸湿性，因此用量不宜过多。

所述的水为去离子水。水能够溶解水性色漆。

所述的消泡剂选自市售的BYK-019或BYK-021。消泡剂优选聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液，能够避免清洗剂在使用过程中产生过多气泡。清洗剂在使用过程中，在泵的作用下，清洗剂在管道中反复循环，因而容易在管路中产生过多气泡，不利于清洗。而本清洗剂选用的消泡剂中，聚硅氧烷上不同聚醚链段的极性、长度、数量及分布不同，因而能够得到不同的消泡效果。其中，BYK-019微溶于水，既具有优良的消泡性能，又不易产生缩孔。

本发明中，亲水性有机溶剂与水相配合，具有很高的水性色漆溶解性，能够使水性色漆从待清洗表面分离，将待清洗表面清洗干净；挥发性有机溶剂具有很高的挥发性，并与清洗剂中的其它组分相容性好，当清洗剂将待清洗表面的水性色漆溶解后，在挥发性有机溶剂的作用下，清洗剂能够快速挥发，并将溶解在其中的水性色漆带走，以实现对待清洗表面的快速、高效清洗。

本发明主要应用在原厂漆的管路清洗中。由于清洗剂在管路中流动会产生气泡，影响清洗效果，因此，本发明中加入合适的消泡剂，通过消泡剂避免过多气泡的产生，提高清漆效率。但是若选择的消泡剂不合适，容易导致色漆层出现凹点，本发明经过大量实验，最终选用的消泡剂，能够较好地避免色漆层凹点的出现，适用于本清洗剂体系。

普通的水性清洗剂一般是采用去离子水或去离子水加丙二醇甲醚体系，但这些清洗剂在应用于原厂时，当管路和静电旋杯清洗后，表面需要快速干燥，而去离子水过多会导致干燥速率较慢，之后再喷涂色漆时易被吸附，因此，本发明添加了适量的挥发性有机溶剂，提高水性清洗剂的干燥速率。

一般应用于原厂的汽车车身漆，其主体树脂可能是离子型或非离子型的聚氨酯乳液，由于离子型聚氨酯易被羟基清洗，非离子型聚氨酯易被醚键清洗，因此，为了同时适用于离子型和非离子型的聚氨酯乳液，本发明中亲水性有机溶剂选用含有醚键的亲水性有机溶剂，挥发性有机溶剂选用含有羟基的挥发性有机溶剂，使得本发明中同时含有羟基和醚键，对于清洗各类聚氨酯车身漆均十分有利，提高了本发明的应用范围。

一种水性清洗剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)依次将挥发性有机溶剂、水及消泡剂加入至亲水性有机溶剂中，搅拌均匀后，即制得所述的水性清洗剂。

步骤(2)所述的搅拌过程中，搅拌机转速为100-300rpm，搅拌时间为5-15min。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)通过各组分之间的配合，使本发明既具有很高的水性色漆溶解性，同时具有很高的挥发性，能够将待清洗表面的水性色漆溶解并快速挥发脱除，实现对待清洗表面的快速、高效清洗；

2)组分简单且环保，使用安全，各个组分分别发挥着不可替代的作用，缺一不可，本发明用精简的组分实现了相对较好的清洗效果，降低了生产成本，简化了生产工艺，具有高性价比，市场前景广阔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

一种水性清洗剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量进行备料：

(2)依次将正丁醇、去离子水及BYK-019加入至乙二醇单丁醚中，搅拌均匀后，即制得水性清洗剂。

实施例2：

一种水性清洗剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量进行备料：

(2)依次将乙醇、去离子水及BYK-019加入至丙二醇甲醚中，搅拌均匀后，即制得水性清洗剂。

对比例：

采用去离子水作为清洗剂。

分别对实施例1-2制备得到的水性清洗剂及对比例中的去离子水清洗剂进行性能测试，结果如下：

1、溶解力测试

A.T-4杯粘度差异

将清洗剂与色漆混合后，利用粘度判断清洗剂对色漆的溶解力。其中，粘度越低，表明溶解力越强，对于利用T-4杯进行的粘度测试，粘度的大小与清洗剂从孔中全部流出的时间呈正比。结果如下表所示：

由上表可以看出，水性清洗剂与色漆混合后的粘度较小，说明水性清洗剂具有很强的溶解力。

B.清洗剂滴定法

用10mL水性清洗剂冲淋表面涂覆玛雅红的PVC膜，PVC膜上80％以上的玛雅红被冲掉，而对比例只有65％左右的玛雅红被冲掉，表明水性清洗剂具有很强的溶解力。

2、挥发速率测试

A.湿膜表干指触对比

利用湿膜在空气中慢慢表干的过程，通过指触的方式来测定涂膜中清洗剂挥发的速率，时间越短，说明表干越快，即清洗剂的挥发速率越快。具体测试过程为：将玛雅红与清洗剂按重量比1:0.8混合后，置于空气中。结果为：实施例1中清洗剂的表干时间为12min，实施例2中清洗剂的表干时间为10min，对比例中清洗剂的表干时间为15min，表明水性清洗剂具有较高的挥发性能。

B，负压下重量减少

将清洗剂置于通风柜中2h，记录重量的损失，损失的重量越多，表明清洗剂挥发越快。结果如下表所示：

	实施例1	实施例2	对比例
				原始重量	50.2023g	50.8655g	50.6673g
2h后重量	48.3256g	48.1642g	50.0585g
				损失重量	1.8767g	2.7013g	0.6088g
损失百分比	3.70％	5.30％	1.20％

由上表可以看出，水性清洗剂具有较高的挥发性能。

3、消泡能力测试

利用高速搅拌机，在1500r/min下，对清洗剂进行高速分散15min，静置后观察泡沫的消泡速率。结果表明，实施例1与实施例2均能在3min内快速消泡，表明水性清洗剂的消泡能力较强，能够满足实际使用要求。

实施例3：

一种水性清洗剂，该清洗剂包括以下组分及重量份含量：

其中，亲水性有机溶剂为乙二醇单丁醚，亲水性有机溶剂的沸点为171℃，挥发性有机溶剂乙醇，挥发性有机溶剂的沸点为78℃。消泡剂选自市售的BYK-019。

一种水性清洗剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)依次将挥发性有机溶剂、水及消泡剂加入至亲水性有机溶剂中，在100rpm 下搅拌15min，至混合均匀后，即制得水性清洗剂。

实施例4：

一种水性清洗剂，该清洗剂包括以下组分及重量份含量：

亲水性有机溶剂 45份，

挥发性有机溶剂 3份，

水 70份，

消泡剂 0.1份，

其中，亲水性有机溶剂为丙二醇甲醚，亲水性有机溶剂的沸点为120℃，挥发性有机溶剂为正丁醇，挥发性有机溶剂的沸点为117℃。消泡剂选自市售的 BYK-021。

一种水性清洗剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)依次将挥发性有机溶剂、水及消泡剂加入至亲水性有机溶剂中，在300rpm 下搅拌5min，至混合均匀后，即制得水性清洗剂。

实施例5：

一种水性清洗剂，该清洗剂包括以下组分及重量份含量：

其中，亲水性有机溶剂为醚类化合物，沸点为110℃；

挥发性有机溶剂为醇类化合物，沸点为70℃。

一种水性清洗剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)依次将挥发性有机溶剂、水及消泡剂加入至亲水性有机溶剂中，在200rpm 下搅拌10min，至混合均匀后，即制得水性清洗剂。

实施例6：

一种水性清洗剂，该清洗剂包括以下组分及重量份含量：

其中，亲水性有机溶剂为醚类化合物，沸点为180℃；

挥发性有机溶剂为醇类化合物，沸点为120℃。

一种水性清洗剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)依次将挥发性有机溶剂、水及消泡剂加入至亲水性有机溶剂中，在150rpm 下搅拌12min，至混合均匀后，即制得水性清洗剂。

实施例7：

一种水性清洗剂，该清洗剂包括以下组分及重量份含量：

其中，亲水性有机溶剂包括乙二醇单丁醚和丙二醇甲醚，挥发性有机溶剂包括正丁醇和乙醇。

一种水性清洗剂的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)依次将挥发性有机溶剂、水及消泡剂加入至亲水性有机溶剂中，在250rpm 下搅拌7min，至混合均匀后，即制得水性清洗剂。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水性清洗剂，其特征在于，该清洗剂由以下组分及重量份含量组成：

所述的亲水性有机溶剂为醚类化合物，沸点为110-180℃；

所述的挥发性有机溶剂为醇类化合物，沸点为70-120℃；

所述的清洗剂用于汽车车身漆的清洗；

所述的亲水性有机溶剂选自乙二醇单丁醚或丙二醇甲醚中的一种或两种；

所述的挥发性有机溶剂选自正丁醇或乙醇中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的一种水性清洗剂，其特征在于，该清洗剂由以下组分及重量份含量组成：

3.根据权利要求1或2所述的一种水性清洗剂，其特征在于，所述的消泡剂选自市售的BYK-019或BYK-021。

4.一种如权利要求1或2所述的水性清洗剂的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照各组分的重量份含量进行备料；

(2)依次将挥发性有机溶剂、水及消泡剂加入至亲水性有机溶剂中，搅拌均匀后，即制得所述的水性清洗剂。

5.根据权利要求4所述的一种水性清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的搅拌过程中，搅拌机转速为100-300rpm，搅拌时间为5-15min。