CN108468053A - 含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂及其制备法 - Google Patents
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Abstract
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂及其制备法，属于金属清洗剂领域。该酸洗剂含有饱和腰果酚聚氧乙烯醚。其具体含有的成分及各个成分的质量百分比分别为：饱和腰果酚聚氧乙烯醚：0.01～5％；脂肪醇聚氧乙烯醚：0.01～2％；缓蚀剂：0.1～3％；酸性物质：0.2～5％；溶剂：0.02～5％；余量为水。该酸洗剂是以饱和腰果酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂为主要表面活性剂的铝或铝合金酸洗剂，具有优良的去污性能和良好的持效性，酸洗工艺简单方便，经洗涤后的铝件表面洁净且呈金属光泽。含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂是一种环保的铝或铝合金酸洗剂，满足工业生产的需要，且成本低具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于金属清洗剂领域，具体涉及一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂及其制备法。
背景技术
目前，清洗剂大多以壬基酚聚氧乙烯醚为主要成分，但其生物降解性差，存在严重的环境问题，在很多国家已被禁止使用。腰果酚是从腰果壳液中提取的一种廉价可再生环保型原料，可替代石油能源和矿物资源制备苯酚类物质及衍生物。腰果酚聚氧乙烯醚与壬基酚聚氧乙烯醚结构具有相似性，有望替代壬基酚聚氧乙烯醚应用于清洗剂中。
腰果酚聚氧乙烯醚仅能用于普通清洗剂中，尚未应用于金属酸洗剂中。其原因为腰果酚聚氧乙烯醚侧链为0～3个不饱和烯烃的混合物，较为活泼，易于聚合，不宜长期存放；且因其加工方式和产地不同，造成四种混合物的比例不同，使用时会影响其化学性质。除此之外，双键的存在使其不能在强酸水溶液体系以及强氧化性体系中使用。因此，需将侧链由不饱和烃变为单一的饱和烃的饱和腰果酚聚氧乙烯醚。
饱和腰果酚聚氧乙烯醚结构式如下：
式中，n＝2～30。
市场上的铝金属清洗剂虽种类繁多，但仍存在清洗效果不佳、清洗工序复杂、酸雾大、危害人体健康、生产成本高、污染环境等亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂及其制备法，该铝或铝合金酸洗剂是一种用饱和腰果酚聚氧乙烯醚制备的铝或铝合金酸洗剂，以解决铝或铝合金清洗效果不佳、清洗工序复杂、酸雾大、危害人体健康、生产成本高、污染环境等问题。以饱和腰果酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂为主要表面活性剂的铝或铝合金酸洗剂，具有优良的去污性能和良好的持效性，酸洗工艺简单方便，经洗涤后的铝件表面洁净且呈金属光泽。含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂是一种环保的铝或铝合金酸洗剂，满足工业生产的需要，且成本低具有显著的经济效益。
本发明的一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其含有饱和腰果酚聚氧乙烯醚。
更优选为，含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其含有的成分及各个成分的质量百分比分别为：
进一步，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚的结构式如下：
其中，n＝2～30；
所述的饱和腰果酚聚氧乙烯醚选自环氧乙烷加成数n为2～30中的饱和腰果酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
进一步，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的饱和腰果酚聚氧乙烯醚选自环氧乙烷加成数n为8～16中的饱和腰果酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
进一步，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚优选为碳原子数为12～18，环氧乙烷加成数为7～12的脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，优选选用AEO-7和/或AEO-9。
当脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-7和AEO-9的混合物，作为优选，混合质量比为：AEO-7：AEO-9＝(3～5):(5～7)，更优选为，按质量比，AEO-7：AEO-9＝4:6。
进一步，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，作为优选，按质量百分比，饱和腰果酚聚氧乙烯醚：脂肪醇聚氧乙烯醚＝(3～10)︰1；更优选为：按质量百分比，饱和腰果酚聚氧乙烯醚：脂肪醇聚氧乙烯醚＝(9～10)︰1。
进一步，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的酸性物质为无机酸和/或有机酸，无机酸可以为硝酸、硫酸或盐酸中的一种或几种；所述的有机酸为柠檬酸、酒石酸、草酸或醋酸中的一种或几种。作为优选，所述的酸性物质为硫酸。
进一步，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的缓蚀剂为硫脲、乌洛托品、苯并三氮唑或硫氰化钾中的一种或几种。作为优选为，所述的缓蚀剂为硫脲和乌洛托品的混合物。
进一步，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的溶剂为醇类物质和/或酮醛类物质，醇类物质优选为碳原子数小于12的一元醇或多元醇中的一种或几种，更优选为乙醇、丙醇、乙二醇、或甘油中的一种或几种；酮醛类物质优选为丙醛。
本发明的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按配比称量原料，将饱和腰果酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚溶于溶剂中，搅拌均匀，得到表面活性剂溶液；
步骤2：向表面活性剂溶液中，加入缓释剂，搅拌均匀，得到混合液A；
步骤3：将酸性物质缓慢倒入水中，得到酸性混合液B；
步骤4：将混合液A和酸性混合液B，混合，得到含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂。
本发明的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂的成分配方中，各成分相互配合，起到的作用分别为：
本发明中表面活性剂选取了非离子表面活性剂，具体为以下两种：饱和腰果酚聚氧乙烯醚类和脂肪醇聚氧乙烯醚。
由于饱和腰果酚聚氧乙烯醚的侧链为单一的饱和烃，比腰果酚聚氧乙烯醚具有更高的持久性和稳定性，因此，可应用在酸性溶液中。
饱和腰果酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂具有稳定的使用性能，以腰果酚为原料制备而成，具有良好的生物降解性。
饱和腰果酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂，环氧乙烷加成数为8～16，具有良好的润湿、乳化、增溶、优异的去污性能和低泡性等特点。
通过含不同环氧乙烷加成数的饱和腰果酚聚氧乙烯醚复配，可达到不同的清洗性能。经过和脂肪醇聚氧乙烯醚的不同的复配，HLB值在13左右时，对污垢具有较强的乳化能力，去油污能力强。
与现有技术相比，本发明的一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂及其制备法，其优点体现在：
1、本发明提供的以饱和腰果酚聚氧乙烯醚制备的铝或铝酸洗剂，具有优良的去污性能和良好的持效性，酸洗工艺简单方便，经洗涤后的工件表面洁净且呈现金属光泽，满足工业生产的需要。
2、本发明绿色环保，易生物降解，对环境友好，且饱和腰果酚聚氧乙烯醚以腰果酚为原料制得，成本低，具有显著的经济效益。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的产品及方法进行详细说明，但是下述实施例仅是对本发明的描述，但并不构成对本发明权利要求保护范围的限制。
以下实施例中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚的来源，依照专利号为CN102206336A的文献制备。
以下实施例中，含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗液的制备方法：包括以下步骤：
(1)根据各个实施例中的原料配比，称量原料，将饱和腰果酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚溶于装有溶剂的烧杯A中，得到表面活性剂溶液。
(2)按配方要求的用量将缓蚀剂加入烧杯A中，搅拌均匀，得到混合液。
(3)将酸性物质缓慢倒入装有水的烧杯B中，得到酸性混合液；
(4)将烧杯A中的混合液和烧杯B中的酸性混合液混合，得到含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂。
实施例1
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝酸洗剂，其含有的成分及各个成分按质量百分数计，分别为：
其余为水，总质量为100％。
其中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚为环氧乙烷加成数n为11和n为13的两种的混合物，复配比例为，按质量比，环氧乙烷加成数为11的饱和腰果酚聚氧乙烯醚︰环氧乙烷加成数为13的饱和腰果酚聚氧乙烯醚＝6︰4。
脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-7。
实验数据：
采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝酸洗剂性能：采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝酸洗剂，用于清洗纯铝制品，依照JB/T4323.2-1999水基金属清洗剂试验方法中去污力测试方法，清洗率为96.4％，防锈性0级，防腐蚀性0级。连续使用1年依然具有良好的效果。
实施例2
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂：其含有的成分及各个成分按质量百分数计，分别为：
其余为水，总质量为100％。
其中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚为环氧乙烷加成数n为11和n为13两种的混合物，复配比例为：按质量比，环氧乙烷加成数为11的饱和腰果酚聚氧乙烯醚︰环氧乙烷加成数为13的饱和腰果酚聚氧乙烯醚＝6︰4。
脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-9。
实验数据：
采用本实施例制备的含饱和腰果聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂的性能：采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，用于清洗铝合金制品，依照JB/T4323.2-1999水基金属清洗剂试验方法中去污力测试方法，清洗率为98.2％，防锈性0级，防腐蚀性0级。
实施例3
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，其含有的成分及各个成分按质量百分数计，分别为：
其余为水，总质量为100％。
其中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚为环氧乙烷加成数n为10和n为15两种的混合物，复配比例为：按质量比，环氧乙烷加成数为10的饱和腰果酚聚氧乙烯醚︰环氧乙烷加成数为15的饱和腰果酚聚氧乙烯醚＝6︰4。
所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-7和AEO-9的混合物，其中，按质量比，AEO-7：AEO-9＝1:1；
实验数据：
采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂性能：采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，用于清洗铝合金制品，依照JB/T4323.2-1999水基金属清洗剂试验方法中去污力测试方法，清洗率为97.5％，防锈性0级，防腐蚀性0级。
实施例4
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，其含有的成分及各个成分按质量百分数计，分别为：
其余为水，总质量为100％。
其中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚为环氧乙烷加成数n为10和n为15两种的混合物，复配比例为：按质量比，环氧乙烷加成数为10的饱和腰果酚聚氧乙烯醚︰环氧乙烷加成数为15的饱和腰果酚聚氧乙烯醚＝6︰4。
所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为碳原子数为12，环氧乙烷加成数为10的脂肪醇聚氧乙烯醚；
实验数据：
采用本发明的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂性能：采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，用于清洗铝合金制品，依照JB/T4323.2-1999水基金属清洗剂试验方法中去污力测试方法，清洗率为97.2％，防锈性0级，防腐蚀性0级。
实施例5
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝酸洗剂，其含有的成分及各个成分按质量百分数计，分别为：
其余为水，总质量为100％。
其中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚为还原乙烷加成数n为8和n为16两种的混合物，复配比例为：按质量比，环氧乙烷加成数为11的饱和腰果酚聚氧乙烯醚︰环氧乙烷加成数为13的饱和腰果酚聚氧乙烯醚＝45︰55。
脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-7。
实验数据：
采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝酸洗剂性能：采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝酸洗剂，用于清洗纯铝制品，依照JB/T4323.2-1999水基金属清洗剂试验方法中去污力测试方法，清洗率为96.7％，防锈性0级，防腐蚀性0级。
实施例6
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，含有的成分及各个成分按质量百分数计，分别为：
其余为水，总质量为100％。
其中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚为环氧乙烷加成数n为8和n为16的两种的混合物，复配比例为，按质量比，环氧乙烷加成数为8的饱和腰果酚聚氧乙烯醚︰环氧乙烷加成数为16的饱和腰果酚聚氧乙烯醚＝45︰55。
脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-9。
实验数据：
本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂性能：采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，用于清洗铝合金制品，依照JB/T4323.2-1999水基金属清洗剂试验方法中去污力测试方法，清洗率为97.8％，防锈性0级，防腐蚀性0级。
实施例7
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，含有的成分及各个成分按质量百分数计，分别为：
其余为水，总质量为100％。
其中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚为环氧乙烷加成数n为9和n为14的两种的混合物，复配比例为，按质量比，环氧乙烷加成数为9的饱和腰果酚聚氧乙烯醚︰环氧乙烷加成数为14的饱和腰果酚聚氧乙烯醚＝35︰65。
所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为碳原子数为18，环氧乙烷加成数为12的脂肪醇聚氧乙烯醚。
实验数据：
本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂性能：采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，用于清洗铝合金制品，依照JB/T4323.2-1999水基金属清洗剂试验方法中去污力测试方法，清洗率为96.3％，防锈性0级，防腐蚀性0级。
实施例8
一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，含有的成分及各个成分按质量百分数计，分别为：
其余为水，总质量为100％。
其中，饱和腰果酚聚氧乙烯醚为环氧乙烷加成数n为10和n为12的两种的混合物，复配比例为，按质量比，环氧乙烷加成数为10的饱和腰果酚聚氧乙烯醚︰环氧乙烷加成数为12的饱和腰果酚聚氧乙烯醚＝1︰9。
所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为碳原子数为16，环氧乙烷加成数为8的脂肪醇聚氧乙烯醚。
实验数据：
本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂性能：采用本实施例制备的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝合金酸洗剂，用于清洗铝合金制品，依照JB/T4323.2-1999水基金属清洗剂试验方法中去污力测试方法，清洗率为95.6％，防锈性0级，防腐蚀性0级。
Claims (10)
1.一种含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，该含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂含有饱和腰果酚聚氧乙烯醚。
2.如权利要求1所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其含有的成分及各个成分的质量百分比分别为：
3.如权利要求1或2任意一项所述的所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，饱和腰果酚聚氧乙烯醚选自环氧乙烷加成数n为2～30中的饱和腰果酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的饱和腰果酚聚氧乙烯醚选自环氧乙烷加成数n为8～16中的饱和腰果酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
5.如权利要求2所述的所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为碳原子数为12～18，环氧乙烷加成数为7～12的脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
6.如权利要求2所述的所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，按质量百分比，饱和腰果酚聚氧乙烯醚：脂肪醇聚氧乙烯醚＝(3～10)︰1。
7.如权利要求2所述的所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的酸性物质为无机酸和/或有机酸，无机酸可以为硝酸、硫酸或盐酸中的一种或几种；所述的有机酸为柠檬酸、酒石酸、草酸或醋酸中的一种或几种。
8.如权利要求2所述的所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的缓蚀剂为硫脲、乌洛托品、苯并三氮唑或硫氰化钾中的一种或几种。
9.如权利要求2所述的所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂，其特征在于，所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂中，所述的溶剂为醇类物质和/或酮醛类物质，醇类物质为碳原子数小于12的一元醇或多元醇中的一种或几种；酮醛类物质为丙醛。
10.如权利要求1～2,4～9中任意一项所述的含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按配比称量原料，将饱和腰果酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚溶于溶剂中，搅拌均匀，得到表面活性剂溶液；
步骤2：向表面活性剂溶液中，加入缓释剂，搅拌均匀，得到混合液A；
步骤3：将酸性物质缓慢倒入水中，得到酸性混合液B；
步骤4：将混合液A和酸性混合液B，混合，得到含饱和腰果酚聚氧乙烯醚的铝或铝合金酸洗剂。
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