CN109468654A - 一种飞机零部件微乳液型水基清洗剂 - Google Patents

一种飞机零部件微乳液型水基清洗剂 Download PDF

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罗鹏
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Abstract

本发明公开了一种可用于航空飞机金属零件清洗的微乳液型水基清洗剂，其主要技术特征是含有至少一种HLB值在7‑15之间的非离子表面活性剂5％‑25％、一种水‑油相连接剂2％‑15％、至少一种有机溶剂3％‑10％、缓蚀剂0.05％‑5％、螯合剂0.05％‑5％、其他助剂1％‑10％以及去离子水。该清洗剂澄清透明，黏度适中，溶液呈中性至弱碱性，原料不含磷酸盐，硅酸盐，不含苯环，无毒环保，可生物降解。该清洗剂能够对飞机零部件上的污垢、油泥、灰尘等进行彻底清除同时不会对飞机零部件造成腐蚀。

Description

一种飞机零部件微乳液型水基清洗剂
技术领域
本发明涉及化工材料技术领域，特别是涉及一种航空飞机零件日常清洗维护的一种新型的低溶剂微乳液型水基清洗剂。
背景技术
飞机执行任务时，所处环境复杂恶劣，累积飞行一段时间后飞机机身零件上不可避免地黏附大量污垢盐分等，与飞机零件上的油渍结合呈油泥，在长期高温条件形成较为顽固的污垢或油垢，不仅影响飞机性能，进一步的可能腐蚀飞机零件，造成更大的损失。周期性对飞机清洗是一种较好的维护手段，然而，当前国内的飞机清洗技术参差不齐，大多数清洗实践仍然危害大，不能满足当前日益增长的环保需求。较好的水基清洗剂能够满足环保需求但是其清洗能力有限，传统的溶剂型清洗剂诸如甲苯、煤油等具有很强的清洗能力，但是对人身对环境危害巨大。
新型的无毒无害环保溶剂譬如碳氢溶剂、柠檬烯等已经被开发出来应用于航空工业清洗，但是成本仍然较高。水基清洗剂能够很好的降低清洗成本，但是受制于国内化工业水平的发展，国外相关的技术封锁，我们仍然很难开发出应用于航空工业清洗的高标准高性能低成本的水基型的清洗剂。国内也有相关产品将水基清洗剂做成微乳液型浓缩水基清洗剂，在实际应用中取得了一定的清洗效果，但这些清洗剂要么稀释后溶液乳化现象明显，不利于清洗判断；要么所使用的油溶剂落后且过量，对环境和人身健康造成较大影响。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种将环保型溶剂与表面活性剂结合的思路，所采用原料不含ODS类物质、VOCs(易挥发有机物)类物质、HAPs(有害空气污染物)类物质、无机磷酸盐、硅酸盐，开发出对飞机零件油污具有优异清除能力的微乳液型水基清洗剂。本发明适用性广，具有很强的除油能力，同时亦可应用于飞机零件重型污垢的清洗去除。本发明闪点较高(＞95℃)，不燃烧，储存稳定性好，pH值呈微碱性；具有超强清洗能力的同时，能够对航空铝合金、铜合金、钛合金、碳钢件等不产生腐蚀，具有很好的缓蚀作用。
本发明为实现上述目的，本发明所述的飞机零件清洗剂，其特征如下：按质量％计算，含至少一种HLB值在7-15之间的非离子表面活性剂，含量为5％-25％、一种两性表面活性剂2％-15％、至少一种有机溶剂3％-10％、缓蚀剂0.05％-5％、螯合剂0.05％-5％以及其他助剂1％-10％。
所述的水-油相连接剂为一种两性表面活性剂，结构式为：
其中，R1表示碳原子数范围在6-14的直链或者异构烷烃；R2表示分子基团，可以是羟基(—OH)、羧基(—COOH)或者羧酸钠(—COONa)；a表示亚甲基数量，其范围在1-4；b同样表示亚甲基数量，其范围在1-4。
所述的水-油相连接剂既是一种两性表面活性剂，又是一种优异的偶联剂，可以提升配方中水与油的兼容性，进一步增强配方的去污性能。
所述的非离子型表面活性剂表面活性剂结构式为：
其中R3表示碳原子数范围在8到14的直链或者异构烷基；c表示聚氧乙烯基数目，范围在3-15。
所述的有机溶剂为柠檬烯、高沸点直链烷烃油、高沸点异构烷烃油等环保溶剂中的一种或多种。
所述的缓蚀剂为苯并三氮唑，在较低浓度下可实现对铜、铝等多种金属的缓蚀。
所述的螯合剂可以为EDTA-2Na、葡萄糖酸钠、水杨酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠中的一种或多种，以上螯合剂可以非常有效的螯合多种金属离子，降低水的硬度。
所述的助剂包括粘度调节剂二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇等一些不属于危害性挥发物质的溶剂中至少一种或者多种。
所述的助剂还包括pH调节剂氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或者多种，用于精确调节清洗剂pH值。
所述的助剂还包括有机硅消泡剂，用于消除清洗剂使用过程可能出现的泡沫。
所述组分混合后的溶液颜色呈淡黄透明色，黏度适中，呈中性至弱碱性。
本发明的清洗机理是一方面利用一种特别的连接剂连接水-油相，帮助形成具有低界面张力的水包油微乳液，发挥环保有机溶剂的高效溶解脱脂作用。另一方面利用所述的非离子表面活性剂迅速渗透油污，降低油污与界面的附着力；同时结合所的非离子表面活性剂的乳化、分散作用以及机械外力，达到迅速除去油污的目的。
与现有发明相比，本发明具有以下优势：
1.本发明安全无毒环保，所采用原料不含ODS类物质、VOCs类物质、HAPs类物质、无机磷酸盐、硅酸盐，可生物降解。
2.本发明结合了碳氢溶剂、柠檬烯等环保有机溶剂，具有很强的渗透能力，能快速渗透油污灰尘，实现污垢的快速清除。
3.本发明使用一种两性表面活性剂作为水-油相连接剂，使形成的水基微乳液更加稳定，同时两性表面活性剂温和的性质能够降低水基微乳液清洗剂对皮肤的刺激性。
4.本发明可以高倍稀释条件下使用，在稀释15-20倍条件下仍有效当好的使用效果。
具体实施方式
本发明提供一种低溶剂型微乳液水基清洗剂，该清洗剂均质透明、气味微小。结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1.取2.5％AEO-3、2.5％AEO-9、15％月桂酰胺两性二乙酸二钠、3.5％二乙二醇、0.1％苯并三氮唑、3％d-柠檬烯混合，搅拌至均匀态；取1.0％的碳酸钠、1.5％EDTA-2Na用剩余去离子水溶解，加入到上述混合液中，搅拌至均匀透明，添加0.03％消泡剂，继续搅拌至均匀透明。
实施例2.取2.5％AEO-7、8.5％AEO-9、1％JFC-E、4％椰油酰胺两性二丙酸二钠、4.5％二丙二醇、0.1％苯并三氮唑、5.5％d-柠檬烯、4.5％D90溶剂油混合，搅拌至均匀态；取取0.1％的氢氧化钠、1.8％葡萄糖酸钠用去离子水溶解，加入到上述混合溶液中，继续搅拌至均匀透明，添加0.03％消泡剂，继续搅拌至均匀透明。
实施例3.取15％AEO-7、8.5％AEO-9、1.5％JFC-3、2％椰油酰胺两性丙酸钠、5.5％二乙二醇、0.1％苯并三氮唑、2.2％d-柠檬烯、2.8％D90溶剂油混合，搅拌至均匀态；取1.5％的碳酸氢钠、1.5％EDTA-2Na用去离子水溶解，加入到上述混合溶液中，继续搅拌至均匀透明，添加0.03％消泡剂，继续搅拌至均匀透明。
实施例4.取5.7％AEO-3、10.8％tomadol91-6、3.5％异构十三醇聚氧乙烯醚、8％椰油酰胺两性丙酸钠、5.5％二乙二醇、0.1％苯并三氮唑、2.8％d-柠檬烯、6.2％D60溶剂油混合，搅拌至均匀态；取1.2％的碳酸氢钠、1.5％EDTA-2Na用剩余去离子水溶解，加入到上述混合液中，搅拌至均匀透明，添加0.03％消泡剂，继续搅拌至均匀透明。
实施例5.取4.4％AEO-3、2％JFC-E、8.0％AEO-7、8.5％tomadol91-8、5.5％月桂酰胺两性二丁酸二钠、4.8％乙二醇、0.1％苯并三氮唑、3.6％d-柠檬烯、3.8％D60溶剂油混合，搅拌至均匀态；取0.8％的碳酸钠、1.5％EDTA-2Na用剩余去离子水溶解，加入到上述混合液中，搅拌至均匀透明，添加0.03％消泡剂，继续搅拌至均匀透明。
实施例6.取4.4％AEO-3、8.0％AEO-15、5.5％异构十三醇聚氧乙烯醚、6.3％月桂酰胺两性二乙酸二钠、4.8％丙二醇、0.1％苯并三氮唑、2.4％d-柠檬烯、3.8％D90溶剂油混合，搅拌至均匀态；取0.8％的碳酸钠、1.5％葡萄糖酸钠用剩余去离子水溶解，加入到上述混合液中，搅拌至均匀透明，添加0.03％消泡剂，继续搅拌至均匀透明。
参考飞机外表面水基清洗剂标准GJB5974-2007中对于水基飞机清洗剂测试规定：清洗效率方面，经1：9稀释的清洗剂对模拟油污浸泡30s后的清洗效率大于85％为合格；缓蚀效果方面，经1：9稀释的清洗剂对金属合金全浸腐蚀试验后质量变化不超过0.04mg/cm2*24h，经1：9稀释的清洗剂对金属合金缝隙腐蚀试验后对金属合金不发生明显腐蚀。以上任一种实施例描述的模拟油污皆能够取得合格的清洗效果以及缓蚀效果，实施例1测试结果如下表1所示。
表1水基微乳液清洗剂清洗效率测试以及腐蚀测试
试验证明，该发明产品具有优异的清洗飞机零部件油污的能力，清洗后的24h内零部件表面无锈蚀以及变色现象，该发明产品不仅提升清洗效率，同时经济成本低，环保无公害。
以上实施例仅为发明的一部分成功案例，经验证，非离子表面活性剂组分在5％-25％的范围内均能取得很好的清洗效果，具体实施案例根据权利要求中实际需要，并不局限于以上实施例，任何人在本发明启示下得出与本发明相同或者相近的技术方案，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水基微乳液型飞机零部件清洗剂，其特征在于：包含至少一种HLB值在7-15之间的非离子表面活性剂，含量在5％-25％，一种水-油相连接剂2％-15％、至少一种有机溶剂3％-10％、缓蚀剂、螯合剂以及其他助剂。
2.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于：所述连接剂为一种两性表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的清洗剂，所述两性表面活性剂具体为一种烷基酰胺两性基羧酸盐，其结构式如下：
其中，R1表示碳原子数范围在6-14的直链或者异构烷烃；R2表示分子基团，可以是羟基(—OH)、羧基(—COOH)或者羧酸盐(—COONa)。a表示亚甲基数量，其范围在1-4；b同样表示亚甲基数量，其范围在1-4。
4.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于：所述连接剂优选含量为4％-8％。
5.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂为疏水基R为8-14碳原子数，EO数为3-15个的直链或支链型脂肪醇聚氧乙烯醚，结构式如下：
其中R3表示碳原子数范围在8到14的直链或者异构烷基；c表示聚氧乙烯基数目，范围在3-15。
6.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂优选含量为12％-20％。
7.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂的平均HLB值优选值在10-14之间。
8.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于：所述有机溶剂为柠檬烯、高沸点直链烷烃油、高沸点异构烷烃油等环保溶剂中的一种或多种的混合。
9.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于：所述有机溶剂优选含量为5％-9％。
10.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于：所述螯合剂可以为为EDTA-2Na、葡萄糖酸钠、水杨酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠中的一种或多种。
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