CN109295464B - 一种多功能环保稀土清洗剂及其制备方法 - Google Patents

一种多功能环保稀土清洗剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于金属表面清洗剂技术领域，具体涉及一种多功能环保稀土清洗剂及其制备方法。所述多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：氨基磺酸2～10％；有机羧酸3～18％；脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～2％；缓蚀剂1～5％；稀土硝酸盐0.1～2％；水余下量。所述稀土清洗剂通过氨基磺酸、有机羧酸、表面活性剂、缓蚀剂、稀土硝酸盐等各个组分的协同作用，除垢效率高，腐蚀率低。本申请的清洗剂适用范围广，可用于换热器、冷却器、反应釜夹套、循环水系统、动客车、高铁设备的清洗。本申请的清洗剂清洗后残液残留量低，清洗后的废液用做肥料的原料。稀土肥料有利于植物的生长发育。

Description

一种多功能环保稀土清洗剂及其制备方法
技术领域
本发明属于金属表面清洗剂技术领域，具体涉及一种多功能环保稀土清洗剂及其制备方法。
背景技术
在工业生产中，诸如电厂、钢厂、冶炼厂、水泥厂、造纸厂、食品加工厂、制药厂等众多生产单位，以及日常生活中的加热和换热设备，经常遇到锅炉、换热器、管道等因结垢而需要进行清洗。目前使用的酸清洗剂包括盐酸、硝酸、氢氟酸等无机酸和氨基磺酸、柠檬酸、乙酸、甲酸等有机酸。无机酸清洗剂具有清洗能力强、速度快、效果明显、所需费用低等优点；但使用无机酸清洗会对金属材料产生腐蚀，以及产生氢脆、应力腐蚀等不利影响。有机酸清洗对金属的腐蚀性小，危害小，但是腐蚀速率慢。
目前的清洗剂致力于提高清洗速率以及减少清洗过程中对金属的腐蚀，主要的技术方案包括有机酸和无机酸按一定比例混合、加入复配缓蚀剂、加入表面活性剂以及加入稀土元素等。例如：申请号为201310658842.1的专利通过加入复配有机酸、复配缓释剂、助剂、表面活性剂等制备出用于飞机管道的清洗剂，对铝合金的质量损失降到0.06～0.15mg/cm2·24h。申请号为201110166947.6的专利通过加入缓蚀剂、水基表面活性剂、无机酸和羟基乙酸，制备出复合型水垢锈垢清洗剂，对碳钢的腐蚀率为0.25g/m2·h。题目为《柠檬酸铈在氯化钠溶液中对碳钢的缓蚀作用》，作者为田丰的期刊对氯化铈、硝酸铈和柠檬酸铈在氯化钠溶液中对碳钢的缓蚀作用进行了研究，得出三者均能抑制碳钢的腐蚀。复配的酸、缓蚀剂以及稀土金属制备的清洁剂对碳钢具有一定的防腐蚀效果，其防腐蚀机理主要是通过在金属表面形成“钝化膜”。但是由于形成的钝化膜连续性差、存在裂纹、易脱落等，对碳钢的防腐蚀效果较差，而且清洗后的产物会对环境造成污染。
因此，亟需开发一种多功能环保稀土清洗剂。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000011
Figure BDA0001877806330000021
作为一种优选的技术方案，所述有机羧酸选自柠檬酸、羟基乙酸、甲酸、草酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、聚丙烯酸中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述有机羧酸由重量百分比为30～50％的柠檬酸和50～70％的羟基乙酸组成。
作为一种优选的技术方案，所述稀土硝酸盐为硝酸铈和/或硝酸镧。
作为一种优选的技术方案，所述组分还包括重量百分比为0.01～1％的烷基酚聚氧乙烯醚。
作为一种优选的技术方案，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述组分还包括重量百分比为0.1～1％的醇醚糖苷。
作为一种优选的技术方案，所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure BDA0001877806330000022
其中，m为1.2～1.8；n为1～2；R为碳原子数为8～12的脂肪烃基。
作为一种优选的技术方案，所述烷基酚聚氧乙烯醚和醇醚糖苷的重量份比为1：(1～5)。
本发明的第二个方面提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为300～500rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、有机羧酸依次加入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌10～20min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌0.5～1小时，即得。
有益效果：通过氨基磺酸、有机羧酸、表面活性剂、缓蚀剂、稀土硝酸盐等各个组分的协同作用，制备出洁净率高，同时腐蚀率低的清洗剂。本申请的清洗剂适用范围广，可用于锅炉、换热器、火车茶炉、不锈钢炊具、管道、冷却器、反应釜夹套、循环水系统、动客车、高铁设备等的清洗。
本申请的清洗剂清洗后残液残留量低，清洗后的废液用做肥料的原料。稀土肥料有利于植物的生长发育。
具体实施方式
为了下面的详细描述的目的，应当理解，当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000031
作为一种优选的实施方式，所述环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000032
Figure BDA0001877806330000041
氨基磺酸
氨基磺酸的分子式为NH2SO3H，又叫固体硫酸。其水溶液具有与盐酸、硫酸同等的强酸性，它具有不挥发、无臭味和对人体毒性极小的特点。氨基磺酸水溶液对铁等金属具有腐蚀作用，氨基磺酸水溶液可去除铁、钢、铜、不锈钢等材料制造的设备表面的水垢和腐蚀产物。
氨基磺酸与水垢、锈垢的主要化学反应方程式如下：
2NH2SO3H+CaO＝(NH2SO3)2Ca+H2O，
2NH2SO3H+MgO＝(NH2SO3)2Mg+H2O，
6NH2SO3H+Fe2O3＝2(NH2SO3)3Fe+3H2O。
有机羧酸
本申请中，术语“有机羧酸”指含有羧基的有机物。
作为一种优选的实施方式，所述有机羧酸选自柠檬酸、羟基乙酸、甲酸、草酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、聚丙烯酸中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述有机羧酸由柠檬酸和羟基乙酸组成。
本申请中，柠檬酸用于溶解氧化铁、氧化钙等锈垢，其作用原理是一方面利用H十离子与碱性的金属氧化物作用，另一方面是柠檬酸的络合作用。但是它与铁锈生成的柠檬酸铁在水中溶解度小，加入氨基磺酸后通过络合作用生成溶解度很高的柠檬酸亚铁铵和柠檬酸高铁铵复盐从而达到提高去除氧化铁的效应。进一步地，加入羟基乙酸后，可以提高与金属阳离子形成亲水螯合物的速度，加快水垢、锈垢等的清洁。
作为一种优选的实施方式，所述有机羧酸由重量百分比为30～50％的柠檬酸和50～70％的羟基乙酸组成。
优选地，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成。
脂肪醇聚氧乙烯醚
脂肪醇聚氧乙烯醚是由聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚，通式表示为：RO(CH2CH2O)nH。随着聚乙二醇的聚合度和脂肪醇的种类不同而生成具有不同功能的脂肪醇聚氧乙烯醚。R一般为饱和的或不饱和的C12～18的烃基，可以是直链烃基，也可以是带支链的烃基。n是环氧乙烷的加成数，也就是表面活性剂分子中氧乙烯基的数目。n越大，分子亲水基上的氧越多，与水就能形成更多的氢键，水溶性就越好。n＝1～5时，产物能溶于油而不溶于水，常做为制备硫酸酯类阴离子表面活性剂的原料。n＝6～8时，能溶于水，常用作纺织品的洗涤剂和油脂乳化剂。n＝10～20时，在工业上用作乳化剂和匀染剂。
当碳链R为C7～9，n＝5时，生成的脂肪醇聚氧乙烯醚在工业上称作渗透剂JFC。当碳链R为C12～18，n＝15～20时，生成的脂肪醇聚氧乙烯醚在工业上称作平平加。当碳链R为C12时，生成的脂肪醇聚氧乙烯醚则俗称AEO。
本申请中，脂肪醇聚氧乙烯醚通过以下方法制备：用氢氧化钠做催化剂，长链脂肪醇在无水和无氧气存在的情况下与环氧乙烷发生开环聚合反应，就生成脂肪醇聚氧乙烯醚。
作为一种优选的实施方式，所述脂肪醇聚氧乙烯醚选自正辛醇聚氧乙烯醚、仲辛醇聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚、正庚醇聚氧乙烯醚、仲庚醇聚氧乙烯醚、异庚醇聚氧乙烯醚、正壬醇聚氧乙烯醚、仲壬醇聚氧乙烯醚、异壬醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述脂肪醇聚氧乙烯醚选自正辛醇聚氧乙烯醚、仲辛醇聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚。
所述仲辛醇聚氧乙烯醚(型号：JFC-2)购买于武汉大华伟业医药有限公司。
缓蚀剂
缓蚀剂是指以适当的浓度和形式存在于环境中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物。
本发明的缓蚀剂可以列举的有：胺类、醛类、杂环化合物、炔醇类、季铵盐类、有机硫化合物类、有机磷化合物类等。
作为胺类的实例，包括但不限于丙胺、丙烯胺、乙酰胺、丙烯酰胺、苯胺、乙醇胺、环乙胺、二乙胺、二乙基氨基乙醇、甲氧基丙胺、硫脲等。
作为炔醇类的实例，包括但不限于溴化-N-辛基-4-(4-羟基-2-炔)吡啶、4-乙基-1-辛炔-3-醇、2-丙炔-1-醇等。
作为杂环化合物的实例，包括但不限于苯并三氮唑、三氮唑、苯并噻唑、苯并咪唑、苯并噻二唑、吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、咪唑啉、咪唑啉季铵盐、吗啉、喹啉等。
作为有机磷化合物的实例，包括但不限于N，N，N’，N’-乙二胺四甲撑基膦酸、1，6-乙二胺四甲撑基膦酸、氮三甲撑基三膦酸、羟乙叉基二膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、2-羟基膦基乙酸等。
作为一种优选的实施方式，所述缓蚀剂选自杂环化合物、炔醇类、有机磷化合物中的至少一种。
优选地，所述缓蚀剂为LAN-826。
所述缓蚀剂LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司。
本申请人发现，分子中含N、O、S的杂环结构的缓蚀剂具有多个缓蚀基团，可以对金属表面进行吸附形成配合物或者螯合物进而形成保护膜，并且这类缓蚀剂分子与分子间或者分子内部极易形成大量的氢键增厚保护膜，阻止环境中的腐蚀介质靠近金属表面。
作为一种优选的实施方式，所述稀土硝酸盐为硝酸铈和/或硝酸镧。
作为一种优选的实施方式，所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
单独加入缓蚀剂，由于缓蚀剂在金属表面形成保护膜层连续性差，而且与金属基底的结合力差，保护膜很快会从金属基底脱落。加入稀土硝酸盐后，金属的耐腐蚀时间和效果都有很大的改善。申请人猜测可能的原因是：一方面脂肪醇聚氧乙烯醚中的O原子有2对孤对电子，稀土元素铈离子或镧离子容易与脂肪醇聚氧乙烯醚上的O原子配位，形成稀土元素-配位化合物。形成稀土元素-配位化合物的分子量较大，因此与金属表面具有较强的范德华力；另一方面稀土元素铈离子或镧离子具有大量d-空轨道，与金属中的碳、杂原子的孤对电子进行配位，脂肪醇聚氧乙烯醚上的O原子与金属中的金属元素配位，形成致密的保护膜，使腐蚀速度降低。
作为一种优选的实施方式，所述组分还包括重量百分比为0.01～1％的烷基酚聚氧乙烯醚。
作为一种优选的实施方式，所述组分还包括重量百分比为0.1％的烷基酚聚氧乙烯醚。
作为一种优选的实施方式，所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚。
加入稀土硝酸盐后，增强了清洗剂中金属的耐腐蚀性。但是稀土硝酸盐在水溶液中的溶解性差，限制了稀土硝酸盐在清洗剂中的含量，加入烷基酚聚氧醚后，提高了稀土硝酸盐的溶解性。而且申请人意外发现，金属的耐腐蚀性能得到进一步增强，可能的原因是：烷基酚聚氧乙烯醚带有苯环，迁移速度慢；在脂肪醇聚氧乙烯醚、缓蚀剂、稀土硝酸盐在金属表面形成第一层保护膜后，烷基酚聚氧乙烯醚以苯环为锚点，形成第二层保护膜。
作为一种优选的实施方式，所述组分还包括重量百分比为0.1～1％的醇醚糖苷。
本申请中，醇醚糖苷是由葡萄糖和脂肪醇聚氧乙烯醚反应生成的绿色非离子表面活性剂，其分子结构相当于在烷基糖苷分子的亲水基糖环和烷烃疏水基之间插入一段聚氧乙烯链。随着醇醚糖苷分子中乙氧基数增加，其水溶性逐渐提高。具有易降解、安全、无刺激以及富有功能性等特点，在稳泡、发泡、乳化、去污等性能上与脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚活性组分协同增效作用明显。
作为一种优选的实施方式，所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure BDA0001877806330000071
其中，m指葡萄糖的平均聚合度，为1.2～1.8；
n指C2H4O-平均加合数，为1～2；
R指碳原子数为8～12的脂肪烃基。
优选地，所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure BDA0001877806330000072
其中，m指葡萄糖的平均聚合度，为1.2～1.8；
n指C2H4O-平均加合数，为1～2；
R指碳原子数为8～10的脂肪烃基。
所述醇醚糖苷购买于江苏万淇生物科技股份有限公司。
在清洗锈垢的过程中，溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢材的强度极限，会在钢内部形成细小的裂纹，产生氢脆现象。氢脆一经产生，就消除不了。金属中的原子是按一定的规则周期性地排列起来的，称为晶格。氢原子一般处于金属原子之间的空隙中，晶格中发生原子错排的局部地方称为位错，氢原子易于聚集在位错附近.金属材料受外力作用时，材料内部的应力分布是不均匀的，在材料外形迅速过渡区域或在材料内部缺陷和微裂纹处会发生应力集中。在应力梯度作用下氢原子在晶格内扩散或跟随位错运动向应力集中区域，由于氢和金属原子之间的交互作用使金属原子间的结合力变弱，这样在高氢区会萌生出裂纹并扩展，导致了脆断。另外，由于氢在应力集中区富集促进了该区域塑性变形，从而产生裂纹并扩展。还有，在晶体中存在着很多的微裂纹，氢向裂纹聚集时有吸附在裂纹表面，使表面能降低，因此裂纹容易扩展。
本申请中在清洗剂中加入醇醚糖苷后，醇醚糖苷与烷基酚聚氧乙烯醚共同构成金属表面第二层金属保护膜，依靠强的作用力牢固的吸附在第一层保护膜上，而且由于醇醚糖苷上有大量的羟基，可以阻止氢离子会穿过裂纹进入金属，破坏钢材性能。
作为一种优选的实施方式，所述烷基酚聚氧乙烯醚和醇醚糖苷的重量份比为1：(1～5)。
优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚和醇醚糖苷的重量份比为1：4。
本发明的第二个方面提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为300～500rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、有机羧酸依次加入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌10～20min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌0.5～1小时，即得。
作为一种优选的实施方式，所述的环保稀土清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为300～500rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、有机羧酸依次加入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌10～20min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌0.5～1小时，即得。
作为一种优选的实施方式，所述的环保稀土清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为300～500rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、有机羧酸依次加入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌10～20min，搅拌至溶解后加入脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚、醇醚糖苷，搅拌0.5～1小时，即得。
本申请中，用稀土环保清洗剂清除锈垢后，废液可制成肥料用于植物的生长发育。废液制成肥料的具体操作步骤为：
(1)在废液中按1:1的量加入磷酸钠溶液，出现白色沉淀；
(2)将上清液直接排放掉，把白色沉淀烘干制成粉状，即得肥料。
其中，所述磷酸钠溶液为浓度为10％的磷酸三钠溶液。
步骤(2)中上清液的pH为6～7。
本发明所述“金属”指含有金属的制品。例如：不锈钢、碳钢、铜片、合金等。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000101
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐为硝酸镧。
实施例1提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为400rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、有机羧酸依次加入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌10min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌0.5小时，即得。
实施例2
实施例2提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000102
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐为硝酸镧。
实施例2提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为400rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、有机羧酸依次加入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌20min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌1小时，即得。
实施例3
实施例3提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000111
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐为硝酸镧。
实施例3提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例2。
实施例4
实施例4提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000112
Figure BDA0001877806330000121
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐为硝酸铈。
实施例4提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例2。
实施例5
实施例5提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000122
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例5提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例2。
实施例6
实施例6提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000123
Figure BDA0001877806330000131
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.01％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例6提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为400rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、有机羧酸依次加入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌20min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌1小时，即得。
实施例7
实施例7提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000132
所述清洗剂组分还包括重量百分比为1％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例7提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例6。
实施例8
实施例8提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000141
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.1％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例8提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例6。
实施例9
实施例9提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000142
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.1％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例9提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例6。
实施例10
实施例10提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000151
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.1％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚；
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.1％的醇醚糖苷，所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure BDA0001877806330000152
其中，m指葡萄糖的平均聚合度，为1.2，
n指C2H4O-平均加合数，为1，
R指正辛基；
所述醇醚糖苷购买于江苏万淇生物科技股份有限公司；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例10提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为400rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、羧基酸依次将入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌20min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、醇醚糖苷，搅拌1小时，即得。
实施例11
实施例11提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000161
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.1％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚；
所述清洗剂组分还包括重量百分比为1％的醇醚糖苷，所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure BDA0001877806330000162
其中，m指葡萄糖的平均聚合度，为1.2，
n指C2H4O-平均加合数，为1，
R指正辛基，
所述醇醚糖苷购买于江苏万淇生物科技股份有限公司；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例11提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例10。
实施例12
实施例12提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000171
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.1％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚；
所述清洗剂组分还包括重量百分比为1％的醇醚糖苷，所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure BDA0001877806330000172
其中，m指葡萄糖的平均聚合度，为1.8，
n指C2H4O-平均加合数，为2，
R指正癸基；
所述醇醚糖苷购买于江苏万淇生物科技股份有限公司；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例12提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例10。
实施例13
实施例13提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000181
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.1％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚；
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.5％的醇醚糖苷，所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure BDA0001877806330000182
其中，m指葡萄糖的平均聚合度，为1.8，
n指C2H4O-平均加合数，为2，
R指正癸基；
所述醇醚糖苷购买于江苏万淇生物科技股份有限公司；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例13提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例10。
实施例14
实施例14提供了一种多功能环保稀土清洗剂，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure BDA0001877806330000191
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.1％的烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚；
所述清洗剂组分还包括重量百分比为0.4％的醇醚糖苷，所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure BDA0001877806330000192
其中，m指葡萄糖的平均聚合度，为1.8，
n指C2H4O-平均加合数，为2，
R指正癸基；
所述醇醚糖苷购买于江苏万淇生物科技股份有限公司；
其中，所述有机羧酸由重量百分比为40％的柠檬酸和60％的羟基乙酸组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚为仲辛醇聚氧乙烯醚，所述仲辛醇聚氧乙烯醚购买于武汉大华伟业医药有限公司；
所述缓蚀剂为LAN-826，所述LAN-826购买于河北冀衡药业有限公司；
所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成。
实施例14提供了所述的环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例10。
对比例1
对比例1提供了一种多功能环保稀土清洗剂，具体组分及重量份同实施例14，不同点在于，不含稀土硝酸盐。
对比例1提供了所述环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例10，不同点在于，不加入稀土硝酸盐。
对比例2
对比例2提供了一种多功能环保稀土清洗剂，具体组分及重量份同实施例14，不同点在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚的重量百分比为10％。
对比例2提供了所述环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例10。
对比例3
对比例3提供了一种多功能环保稀土清洗剂，具体组分及重量份同实施例14，不同点在于，所述醇醚糖苷的重量百分比为10％。
对比例3提供了所述环保稀土清洗剂的制备方法，具体步骤同实施例10。
性能测试
将实施例1-14及对比例1-3所制备的清洗剂进行性能测试。
(1)腐蚀率：
碳钢片预处理：首先将试片用320﹟水砂纸在平面玻璃板上前后方向打磨，并仔细磨去棱边的小毛刺，然后用丙酮浸泡去掉油污，用纱布擦干后放入无水乙醇中浸泡1～2分钟，取出后热风吹干放入干燥器中，1小时后将试片称重备用。使用精度为分析天平(精度为±0.0001g)进行称重，称得重量为W1(单位为g)；在计算表面积时，用游标卡尺测量其长、宽、厚度，以此计算表面积，测得表面积为S(单位为m2)。
测试：取1000mL清洗剂置于2000ml塑料烧杯中，将准备好的碳钢片悬挂于烧杯中，静止一定时间，记录好时间t(单位为h)。取出用清水淋洗，用滤纸吸去水分，放入无水乙醇中浸泡1～2分钟，取出后快速吹干放置于干燥器中，1小时后用分析天平称重，称得重量为W2(单位为g)；
腐蚀率计算：K＝(W2-W1)/(S×t)。
式中，腐蚀率K的单位为g/(m2·h)
(2)洗净率：
参考HG/T2387-92，在清洗剂中浸泡5h，洗净率B(％)按下式计算：
B＝(S0-S1)/S0×100％；
式中，S0为清洗前碳钢指定面中污垢覆盖的面积，mm2；
S1为清洗后碳钢指定面中污垢覆盖的面积，mm2。
实施例1-14及对比例1-3所制备的清洗剂性能测试结果
Figure BDA0001877806330000211
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种多功能环保稀土清洗剂，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：
Figure FDA0002675500930000011
水余下量；
所述稀土硝酸盐为硝酸铈和硝酸镧；所述稀土硝酸盐由重量百分比为60％的硝酸铈和40％的硝酸镧组成；
所述组分还包括重量百分比为0.01～1％的烷基酚聚氧乙烯醚；所述烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种；
所述有机羧酸由重量百分比为30～50％的柠檬酸和50～70％的羟基乙酸组成；
所述组分还包括重量百分比为0.1～1％的醇醚糖苷；所述醇醚糖苷的结构式为：
Figure FDA0002675500930000012
其中，m为1.2～1.8；n为1～2；R为碳原子数为8～12的脂肪烃基。
2.根据权利要求1所述的环保稀土清洗剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚和醇醚糖苷的重量份比为1：(1～5)。
3.根据权利要求1所述的环保稀土清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将缓蚀剂加入水中，搅拌转速为300～500rpm，搅拌至溶解；
S2.将氨基磺酸、有机羧酸依次加入步骤S1的溶液中，搅拌至溶解；
S3.在步骤S2的混合溶液中加入稀土硝酸盐，搅拌10～20min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌0.5～1小时，即得。
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