CN109161910A - 一种低泡金属清洗剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低泡金属清洗剂的制备方法，其中低泡金属清洗剂的配方配方为：LAS10％‑20％、油酸8％‑16％、三乙醇胺10％‑18％、OP‑10 2％‑5％、苯骈三氮唑0.1％‑0.3％、羧甲基纤维素钠0.1％‑0.5％、STPP0.5％‑1.0％、对甲苯磺酸钠0.5％‑1.0％、聚醚改性有机硅型消泡剂5％‑8％、抑泡剂2％‑4％、水余量；其中聚醚改性有机硅型消泡剂的制备方法为：制备含氢硅油；制备混合液A；合成反应；得到粘稠状固体B即为聚醚改性有机硅型消泡剂。本发明的目的在于提供一种泡沫高度低、清洗效果好的低泡金属清洗剂的制备方法。

Description

一种低泡金属清洗剂的制备方法

技术领域

本发明涉及清洁技术领域，特别涉及一种低泡金属清洗剂的制备方法。

背景技术

金属工件加工后，表面会携带污物，如各种切削液、导轨油等，若不清洗干净，不但影响加工工序的顺利进行，而且会引起并加速金属表面腐蚀，影响产品的加工质量和使用寿命。另外，在电镀、磷化(硅烷化)、涂釉、喷漆等精加工前，以及机械设备的维修和保养中，都离不开清洗工序。清洗工艺的选择和清洗效果的好坏，不仅涉及安全、能源及环保等重大问题，而且直接影响到产品的性能和质量，所以清洗工序已成了现代工业生产中不可缺少的重要环节。但水基金属清洗剂易起泡、易残留，严重时泡沫溢出带走大量表面活性剂，使得清洗剂寿命缩短，而且泡沫会降低清洗效率。因此，需要设计开发出一种低泡防锈型金属清洗剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泡沫数量少、泡沫高度低、清洗效果好的低泡金属清洗剂的制备方法。

本发明提供一种低泡金属清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

其中低泡金属清洗剂的配方为：LAS10％-20％、油酸8％-16％、三乙醇胺10％-18％、OP-102％-5％、苯骈三氮唑0.1％-0.3％、羧甲基纤维素钠0.1％-0.5％、STPP0.5％-1.0％、对甲苯磺酸钠0.5％-1.0％、聚醚改性有机硅型消泡剂5％-8％、抑泡剂2％-4％、水余量；

其中聚醚改性有机硅型消泡剂的制备方法为：

S1:制备含氢硅油:用固体超强酸，催化六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷，水浴加热35℃，反应6h，过滤得含氢硅油；

S2:将铂催化剂、聚乙二醇600、乙酸乙酯和对苯二酚投入装有含氢硅油的反应釜中，在恒温反应温度下搅拌1-2h，得到混合液A；

S3：向混合液A中滴加烯丙基缩水甘油醚，有氧环境下，加热到反应温度后，恒温反应一段时间；

S4：降温冷却，水洗、过滤，得到粘稠状固体B即为聚醚改性有机硅型消泡剂。

作为本发明的进一步改进，抑泡剂为ED3060。

作为本发明的进一步改进，含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚的重量比为1:1-1.5。

作为本发明的进一步改进，步骤S1的固体超强酸的用量为六甲基二硅氧烷质量的0.0015％-0.0025％。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中铂催化剂的用量为10-30μg。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中聚乙二醇600的用量为：100-200μg。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中的反应温度为70-90℃。

作为本发明的进一步改进，步骤S3反应温度为100-120℃。

作为本发明的进一步改进，步骤S3反应时间为7-10h。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明添加适当量聚乙二醇600到铂催化剂中，聚乙二醇600能活化H-H键，从而对H-H件的活化断裂具有有效的作用，从而能增加铂催化剂的亲电性，使之更适合于对烯烃的亲核进攻，提高乙烯插入Pt—H形成Pt-硅基-烷基络合物硅氢的控速反应速率，并且增加硅氢反应的反应转化率，而且显著地提高生成硅烷基产物的选择性，并一定程度地抑制取代反应和不饱和化合物的异构化反应等副反应的发生。

2.本发明添加的乙酸乙酯能增加氢化硅油和烯丙基缩水甘油醚两相接触面积，从而进一步提高形成Pt-硅基-烷基络合物硅氢的控速反应的转化率，并且在反应中能分散硅氢加成产生的热量，克服硅氢加成反应由于铂催化剂诱导期长、易发生爆聚的缺点。

3.本发明的先将铂催化剂与聚乙二醇600、乙酸乙酯、对苯二酚、氢化硅油反应搅拌一段时间，活化铂催化剂，提高后续硅氢加成反应的反应速率，同时对苯二酚能起自由基阻聚的作用，防止活化的铂催化剂与氢化硅油发生脱氢交联反应，从而提高后续硅氢加成反应的转化率。

4.本发明在由氧气存在的条件下发生硅氢加成反应，氧气和铂催化剂协同催化硅氢加成反应，提高反应速率。

5.本发明的采用固体超强酸制备含氢硅油，固体超强酸作为催化剂不仅反应转化率高，对环境污染小，而且可以再生利用。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明披露了一种低泡金属清洗剂的制备方法，具体实施方式如下。

实施例1

本发明提供一种低泡金属清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

其中低泡金属清洗剂的配方为：LAS10％-20％、油酸8％-16％、三乙醇胺10％-18％、OP-102％-5％、苯骈三氮唑0.1％-0.3％、羧甲基纤维素钠0.1％-0.5％、STPP0.5％-1.0％、对甲苯磺酸钠0.5％-1.0％、聚醚改性有机硅型消泡剂5％-8％、抑泡剂2％-4％、水余量；

其中聚醚改性有机硅型消泡剂的制备方法为：

S1:制备含氢硅油:用0.15g固体超强酸，催化10kg的六甲基二硅氧烷、6kg的八甲基环四硅氧烷、8kg的四甲基环四硅氧烷，水浴加热35℃，反应6h，过滤得含氢硅油；

S2:将10μg铂催化剂、100μg聚乙二醇600、20g乙酸乙酯和10g对苯二酚投入装有1kg的含氢硅油的反应釜中，在70℃的恒温反应温度下搅拌1-2h，得到混合液A；

S3：向混合液A中滴加1kg烯丙基缩水甘油醚，有氧环境下，加热到100℃反应温度后，恒温反应7h，出料；

S4：降温冷却，水洗、过滤，得到粘稠状固体B即为聚醚改性有机硅型消泡剂。

实施例2

本发明提供一种低泡金属清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

其中低泡金属清洗剂的配方为：LAS10％-20％、油酸8％-16％、三乙醇胺10％-18％、OP-102％-5％、苯骈三氮唑0.1％-0.3％、羧甲基纤维素钠0.1％-0.5％、STPP0.5％-1.0％、对甲苯磺酸钠0.5％-1.0％、聚醚改性有机硅型消泡剂5％-8％、抑泡剂2％-4％、水余量；

其中聚醚改性有机硅型消泡剂的制备方法为：

S1:制备含氢硅油:用0.2g固体超强酸，催化10kg的六甲基二硅氧烷、6kg的八甲基环四硅氧烷、8kg的四甲基环四硅氧烷，水浴加热35℃，反应6h，过滤得含氢硅油；

S2:将20μg铂催化剂、150μg聚乙二醇600、35g乙酸乙酯和20g对苯二酚投入装有1kg的含氢硅油的反应釜中，在80℃的恒温反应温度下搅拌1-2h，得到混合液A；

S3：向混合液A中滴加1.2kg烯丙基缩水甘油醚，有氧环境下，加热到110℃反应温度后，恒温反应8h，出料；

S4：降温冷却，水洗、过滤，得到粘稠状固体B即为聚醚改性有机硅型消泡剂。

实施例3

本发明提供一种低泡金属清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

其中低泡金属清洗剂的配方为：LAS10％-20％、油酸8％-16％、三乙醇胺10％-18％、OP-102％-5％、苯骈三氮唑0.1％-0.3％、羧甲基纤维素钠0.1％-0.5％、STPP0.5％-1.0％、对甲苯磺酸钠0.5％-1.0％、聚醚改性有机硅型消泡剂5％-8％、抑泡剂2％-4％、水余量；

其中聚醚改性有机硅型消泡剂的制备方法为：

S1:制备含氢硅油:用0.25g固体超强酸，催化10kg的六甲基二硅氧烷、6kg的八甲基环四硅氧烷、8kg的四甲基环四硅氧烷，水浴加热35℃，反应6h，过滤得含氢硅油；

S2:将30μg铂催化剂、200μg聚乙二醇600、50g乙酸乙酯和30g对苯二酚投入装有1kg的含氢硅油的反应釜中，在90℃的恒温反应温度下搅拌1-2h，得到混合液A；

S3：向混合液A中滴加1.5kg烯丙基缩水甘油醚，有氧环境下，加热到120℃反应温度后，恒温反应8h，出料；

S4：降温冷却，水洗、过滤，得到粘稠状固体B即为聚醚改性有机硅型消泡剂。

本发明实施例1-3的聚醚改性有机硅型消泡剂的重量和收率分别通过称量和计算得到，结果见表1：

表1实施例1-3聚醚改性有机硅型重量和收率结果

从表1中可以得出，采用本方法制备出的聚醚改性有机硅的收率为91-92.6％，转化率高，一方面是因为添加适当量聚乙二醇600到铂催化剂中，聚乙二醇600能活化H-H键，从而对H-H件的活化断裂具有有效的作用，从而能增加铂催化剂的亲电性，使之更适合于对烯烃的亲核进攻，提高乙烯插入Pt—H形成Pt-硅基-烷基络合物硅氢的控速反应速率，并且增加硅氢反应的反应转化率，而且显著地提高生成硅烷基产物的选择性，并一定程度地抑制取代反应和不饱和化合物的异构化反应等副反应的发生；添加的乙酸乙酯能增加氢化硅油和烯丙基缩水甘油醚两相接触面积，从而进一步提高形成Pt-硅基-烷基络合物硅氢的控速反应的转化率，并且在反应中能分散硅氢加成产生的热量，克服硅氢加成反应由于铂催化剂诱导期长、易发生爆聚的缺点；另一方面先将铂催化剂与聚乙二醇600、乙酸乙酯、对苯二酚、氢化硅油反应搅拌一段时间的工艺方法，活化铂催化剂，提高后续硅氢加成反应的反应速率，同时对苯二酚能起自由基阻聚的作用，防止活化的铂催化剂与氢化硅油发生脱氢交联反应，从而提高后续硅氢加成反应的转化率，三方面协同作用，共同提高聚醚改性有机硅的转化率和收率。

对实施例1-实施例3分别按照配制清洗剂样品及其5％(蒸馏水配制)的工作液，移取30mL工作液放入一支100mL的具塞量筒内，盖塞，分别在5℃(冰柜中操作)、室温(20℃)、较高温(50℃)下，立即上下摇动1min，上下摇动的距离约为0.33m，频率约100-110次/min；摇动完毕后，打开筒塞，置于冰柜/水浴中静置10min，观察并记录泡沫消失时间；

净洗率采用此方法进行测试：将处理过并已称量的试片(此重量为m0)浸入到预先加热的人造油污中，在室温下浸涂5min以上，待试片与油温相同时，将试片提起，挂于试片架上沥干20min，刮去试片底部聚集的油滴，连同挂钩一起称重(此重量为m1)。将浸油并称重的试片用挂钩固定在摆洗机上，分别浸入3个500mL，(65±2)℃试液的摆槽内，立刻记录时间，静浸3min，摆洗3min，提出试片。再在(65±2)℃蒸馏水中摆洗10次。取出试片立即在(70±2)℃的烘箱中烘干30-40min，取出冷却至室温再称重(此重量为m2)，汇总的测试结果如下表2，其中，洗净率X按式计算，X＝(m1－m2)/(m1－m0)。

表2不同实施例的测试结果

实施例1、实施例2和实施例3是不同物料用量以及不同制备工艺条件所呈现的清洗剂在不同工作温度下的泡沫高度和泡沫消失时间的测试结果，可以得出，随着温度的升高，泡沫的高度呈现上升趋势，并且泡沫消失的时间也呈延长趋势，这是因为水温越高，分子活性高，起泡活性分子在水中的溶解度增大，生成气泡的表面弹性大，泡壁不易破裂，因此堆叠泡沫增大。但相比现有常用的清洗剂，本发明的清洗剂在同等环境下使用的起泡高度低，消泡速度快。从表2得知，本清洗剂的净洗率较高均大于99％，实施例2的净洗率最高为99.6％。综合成本、低泡效果和净洗率来看，可得知实施例2是既能将成本控制在合适条件，清洁度也较高的一种实施方式。

以上对本发明所提供的一种低泡金属清洗剂的制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

其中低泡金属清洗剂的配方为：LAS10％-20％、油酸8％-16％、三乙醇胺10％-18％、OP-102％-5％、苯骈三氮唑0.1％-0.3％、羧甲基纤维素钠0.1％-0.5％、STPP0.5％-1.0％、对甲苯磺酸钠0.5％-1.0％、聚醚改性有机硅型消泡剂5％-8％、抑泡剂2％-4％、水余量；

其中聚醚改性有机硅型消泡剂的制备方法为：

S1:制备含氢硅油:用固体超强酸，催化六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷，水浴加热35℃，反应6h，过滤得含氢硅油；

S2:将铂催化剂、聚乙二醇600、乙酸乙酯和对苯二酚投入装有含氢硅油的反应釜中，在恒温反应温度下搅拌1-2h，得到混合液A；

S3：向混合液A中滴加烯丙基缩水甘油醚，有氧环境下，加热到反应温度后，恒温反应一段时间；

S4：降温冷却，水洗、过滤，得到粘稠状固体B即为聚醚改性有机硅型消泡剂。

2.根据权利要求1所述的一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：所述抑泡剂为ED3060。

3.根据权利要求1所述的一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚的重量比为1:1-1.5。

4.根据权利要求1所述的一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤S1的固体超强酸的用量为六甲基二硅氧烷质量的0.0015％-0.0025％。

5.根据权利要求1所述的一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中铂催化剂的用量为10-30μg。

6.根据权利要求1所述的一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中聚乙二醇600的用量为：100-200μg。

7.根据权利要求1所述的一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中的反应温度为70-90℃。

8.根据权利要求1所述的一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤S3反应温度为100-120℃。

9.根据权利要求1所述的一种低泡金属清洗剂的制备方法，其特征在于：步骤S3反应时间为7-10h。