CN110846667B - 用于金属件的环保清洗剂及其制备方法 - Google Patents
用于金属件的环保清洗剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110846667B CN110846667B CN201811510857.2A CN201811510857A CN110846667B CN 110846667 B CN110846667 B CN 110846667B CN 201811510857 A CN201811510857 A CN 201811510857A CN 110846667 B CN110846667 B CN 110846667B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- surfactant
- cleaning agent
- acid
- amount
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 28
- DSLZVSRJTYRBFB-LLEIAEIESA-L D-glucarate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O DSLZVSRJTYRBFB-LLEIAEIESA-L 0.000 claims description 24
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 20
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 18
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 16
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 15
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 14
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical group OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SXPWTBGAZSPLHA-UHFFFAOYSA-M cetalkonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 SXPWTBGAZSPLHA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229960000228 cetalkonium chloride Drugs 0.000 claims description 5
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- QAQSNXHKHKONNS-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-2-hydroxy-4-methyl-6-oxopyridine-3-carboxamide Chemical compound CCN1C(O)=C(C(N)=O)C(C)=CC1=O QAQSNXHKHKONNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M dodecyltrimethylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 claims 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 abstract description 38
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 27
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 abstract description 5
- 238000005554 pickling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- HLCFGWHYROZGBI-JJKGCWMISA-M Potassium gluconate Chemical compound [K+].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HLCFGWHYROZGBI-JJKGCWMISA-M 0.000 abstract 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- 229960003189 potassium gluconate Drugs 0.000 abstract 1
- 235000013926 potassium gluconate Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000004224 potassium gluconate Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- DSLZVSRJTYRBFB-LLEIAEIESA-N D-glucaric acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O DSLZVSRJTYRBFB-LLEIAEIESA-N 0.000 description 12
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- RGHNJXZEOKUKBD-MGCNEYSASA-N D-galactonic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-MGCNEYSASA-N 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- FZAZPMLWYUKRAE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trinitrobenzene-1,3-diamine Chemical compound NC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C(N)=C1[N+]([O-])=O FZAZPMLWYUKRAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNMCCPMYXUKHAZ-UHFFFAOYSA-N 2-[3,3-diamino-1,2,2-tris(carboxymethyl)cyclohexyl]acetic acid Chemical compound NC1(N)CCCC(CC(O)=O)(CC(O)=O)C1(CC(O)=O)CC(O)=O RNMCCPMYXUKHAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940124277 aminobutyric acid Drugs 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N dtpmp Chemical compound OP(=O)(O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(=O)O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N edtmp Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 2
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 description 2
- JGLMVXWAHNTPRF-CMDGGOBGSA-N CCN1N=C(C)C=C1C(=O)NC1=NC2=CC(=CC(OC)=C2N1C\C=C\CN1C(NC(=O)C2=CC(C)=NN2CC)=NC2=CC(=CC(OCCCN3CCOCC3)=C12)C(N)=O)C(N)=O Chemical compound CCN1N=C(C)C=C1C(=O)NC1=NC2=CC(=CC(OC)=C2N1C\C=C\CN1C(NC(=O)C2=CC(C)=NN2CC)=NC2=CC(=CC(OCCCN3CCOCC3)=C12)C(N)=O)C(N)=O JGLMVXWAHNTPRF-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-CBPJZXOFSA-N D-Gulose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-CBPJZXOFSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-WHZQZERISA-N D-aldose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-WHZQZERISA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-IVMDWMLBSA-N D-allopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-IVMDWMLBSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VSOAQEOCSA-N L-altropyranose Chemical compound OC[C@@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VSOAQEOCSA-N 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000002386 heptoses Chemical class 0.000 description 1
- DKPHLYCEFBDQKM-UHFFFAOYSA-H hexapotassium;1-phosphonato-n,n-bis(phosphonatomethyl)methanamine Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])(=O)CN(CP([O-])([O-])=O)CP([O-])([O-])=O DKPHLYCEFBDQKM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002454 idoses Chemical class 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N methyl-cycloheptane Natural products CC1CCCCCC1 GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical group 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 description 1
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003419 tautomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004044 tetrasaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
- C11D3/22—Carbohydrates or derivatives thereof
- C11D3/221—Mono, di- or trisaccharides or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
- C11D1/38—Cationic compounds
- C11D1/42—Amino alcohols or amino ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
- C11D1/38—Cationic compounds
- C11D1/62—Quaternary ammonium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
- C11D1/66—Non-ionic compounds
- C11D1/72—Ethers of polyoxyalkylene glycols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D11/00—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents
- C11D11/04—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents by chemical means, e.g. by sulfonating in the presence of other compounding ingredients followed by neutralising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
- C11D3/2075—Carboxylic acids-salts thereof
- C11D3/2086—Hydroxy carboxylic acids-salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/26—Organic compounds containing nitrogen
- C11D3/33—Amino carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/36—Organic compounds containing phosphorus
- C11D3/361—Phosphonates, phosphinates or phosphonites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/43—Solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/04—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors
- C23G1/06—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors organic inhibitors
- C23G1/061—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors organic inhibitors nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/088—Iron or steel solutions containing organic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
- C11D2111/10—Objects to be cleaned
- C11D2111/14—Hard surfaces
- C11D2111/16—Metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及用于金属件的环保清洗剂及其制备方法。具体而言，本发明公开了一种用于金属件的清洗剂，基于清洗剂的总重量，其可包括约15wt％至30wt％的量的衍生自单糖的有机酸或其盐、约0.8wt％至1.2wt％的量的螯合剂、约0.2wt％至0.4wt％的量的表面活性剂和约75wt％至85wt％的量的溶剂。可使用包括葡萄糖酸钾的有机酸混合物作为主要材料制备酸洗剂，从而表现出优异的酸洗能力并将异味的产生减到最小。本发明的清洗剂可以是环保的，因为使用该清洗剂的工作环境舒适。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洗剂，例如，用于金属件的环保清洗剂。特别地，清洗剂可包括有机酸或其盐。
背景技术
在相关技术中，当金属件长期暴露于空气中时，其表面氧化并覆有氧化物膜层。例如，在受到热处理或热轧的金属件的表面上形成厚氧化物膜层污垢。而且，在受到机械处理的金属件的表面上形成形变层。
为了进行二次处理(例如，在具有形成于其表面上的氧化物膜层或形变层的金属件上镀覆)，必须从金属件的表面去除诸如氧化物膜层或形变层的杂质层，并且必须清洗金属件的表面以去除杂质层。
当清洗在高温下受到热处理的金属件(特别是钢构件)时，形成于钢构件的表面上的氧化物污垢可具有多孔三层结构，其包括α-Fe2O3的外层、Fe3O4的中层，和FeO的内层。当将此钢构件浸入硫酸溶液或盐酸溶液中并由此酸洗(浸渍，pickled)时，溶解并由此去除形成于钢构件的表面上的氧化物污垢，但是硫酸溶液或盐酸溶液可穿透到钢构件的基质中，因此可在钢构件和氧化物污垢之间产生局部电池，不受欢迎地溶解钢并在氧化物表面上产生氢气。
在相关技术中，通常已经使用5wt％至10wt％的硫酸或盐酸溶液来进行酸洗。然而，当使用这种溶液时，由于有害气体的产生而产生臭味，这对工人的健康是有害的，因此尚未频繁地使用酸洗处理。而且，当在酸洗处理之后将溶液照原样排出到外部时，其可能导致水污染并可能破坏自然环境。
例如，在维修车辆的维修车间中，通常已经使用清洗剂来清洗车辆零件，或者去除由润滑油或化石燃料产生的油脂，并且这种油脂可简单地溶解在溶剂或油溶剂，例如TCE(三氯乙烯)中。因此，溶剂或TCE已经广泛地用作清洗剂。
然而，由于诸如上述溶剂或TCE的清洗剂包含对人体和对环境有害的甲基环己烷，所以已经限制或避免其使用。因此，必须开发一种具有环保性且无害，并表现出优异的清洗能力的清洗剂，其可代替有机溶剂。
发明内容
在优选方面中，本发明可提供一种清洗剂(清洁剂，净化剂，cleaning agent)或环保清洗剂，与常规用于清洗金属件(metal member)的清洗剂相比其可具有等效的或改善的性能，并可将异味的产生减到最小，并且本发明可提供其制备方法。
在一个方面中，提供了一种用于金属件的清洗组合物(或“环保清洗剂组合物”)。清洗剂可包括衍生自单糖的有机酸或其盐、螯合剂(络合剂)和表面活性剂。在某些方面中，清洗剂组合物可适当地进一步包括一种或多种溶剂，其与有机酸或其盐、螯合剂和表面活性剂有区别或不同。
如本文使用的术语“有机酸”指的是一种具有酸性的有机化合物，例如，通过包含一个或多个可在水或水溶液中离子化的官能团。示例性的有机酸可适当地包括羧基(-COOH)、磺酸基(例如，-SO2OH)、羟基(-OH)或硫基(-SH)。优选的有机酸可适当地包括一个或多个羧基，其可离子化以产生-COO-端。在某些实施方式中，包含电离基团(例如，-COO-)的有机酸可以是带阳离子的“盐”的形式，例如金属离子(例如，Na+、K+、Ca2+或Mg2+)或铵离子(NH4 +)。
如本文使用的术语“单糖”指的是构成碳水化合物(例如，双糖或多糖)的并且当n是整数时具有CnH2nOn的一般分子式的分子。单糖可具有线性形式或环形(环状)形式，并且n的范围可适当地为从3至7，从而单糖的非限制性实施例可包括三糖、四糖、戊糖、己糖或庚糖。优选地，用于有机酸衍生物或其盐的单糖可以是己糖，例如阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖、古罗糖、艾杜糖、半乳糖和塔罗糖，其可以是线性形式或环状形式的D构型或L构型。
有机酸可被认为是“衍生”自发生化学反应(例如，取代、烷基化、水解、互变异构、氧化、还原、水合、脱水、溶剂化等)的单糖。
如本文使用的术语“螯合剂”指的是一种可经由一个或多个结合位点(例如，离子键或共价键)键合或基本上键合到金属离子(例如，过渡金属离子)的分子。螯合剂可适当地包括配体或有机分子，其可包括向金属离子提供电子的非金属原子，例如O、N、S或P。
如本文使用的术语“表面活性剂”指的是一种可减小两个不同相的界面之间(例如，两种液体(亲水性液体和疏水性液体)之间、气体和液体之间、或者液体和固体之间)的表面张力的试剂或化合物。优选的表面活性剂可包括亲水性基团和疏水性基团，使得可促进混合物或液体混合物的悬浮。
清洗剂组合物可进一步包括一种或多种溶剂，其可与衍生自单糖的有机酸或其盐、螯合剂和表面活性剂不同。
单糖可适当地包括选自由葡萄糖和半乳糖组成的组中的一种或多种。
有机酸的盐可包括金属离子，例如，有机酸的盐可包括键合到其一端的钾离子(K+)。
有机酸或其盐可包括选自由葡萄糖二酸(glucaric acid)、葡萄糖二酸钾(potassium glucarate)、半乳糖酸和半乳糖酸钾组成的组中的一种或多种。
螯合剂可适当地包括选自由柠檬酸、草酸、苹果酸、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、氨基丁酸、乙二胺四乙酸、环己二胺四乙酸、亚氨基二乙酸、次氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸(二乙基三腈五乙酸，diethylene trinitrile pentaacetic acid)、氨基三(亚甲基膦酸)(氨基三(亚甲基磷酸)，aminotris(methylene phosphonic acid))、(1-羟乙基-1,1-二基)双(膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)和二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)组成的组中的一种或多种。
螯合剂可适当地包括乙二胺四乙酸。
表面活性剂可适当地包括阳离子表面活性剂。
表面活性剂可适当地包括聚氧乙烯类表面活性剂。
表面活性剂可适当地包括选自由聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基苯醚组成的组中的一种或多种。
表面活性剂可适当地包括选自由十二烷基三甲基溴化铵(DATB)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基溴化吡啶(HDPB)、苄基十六烷基二甲基氯化铵(BCDA)和聚氧乙烯壬基苯醚(壬基酚聚氧乙烯醚，polyoxyethylene nonylphenyl ether)组成的组中的一种或多种。
根据示例性的实施方式，清洗剂可包括约15wt％至30wt％的量的有机酸或其盐、约0.8wt％至1.2wt％的量的螯合剂、约0.2wt％至0.4wt％的量的表面活性剂、以及约75wt％至85wt％的量的溶剂，所有wt％都基于清洗剂组合物的总重量。
在另一方面中，提供了一种制备用于金属件的清洗剂组合物的方法。该方法可包括：生产包括溶剂、单糖和氢氧化钾(KOH)的反应混合物；通过在存在氧气的情况下使反应混合物与金属催化剂反应来合成有机酸或其盐；以及制备包括有机酸或其盐、螯合剂、表面活性剂和溶剂的清洗剂。
优选地，该反应可包括在存在氧气的情况下的单糖的氧化反应。
溶剂适当地可以是极性溶剂。优选地，溶剂可以是水。
单糖可适当地包括选自由葡萄糖和半乳糖组成的组中的一种或多种。
金属催化剂可包括负载在载体上的金属单质(元素，要素，element)，载体包括选自由碳、二氧化硅和氧化铝组成的组中的一种或多种。如本文使用的术语“载体”指的是具有刚性的或基本上刚性的表面的固体材料，活性材料或催化剂材料例如金属单质(例如，包括贵金属或过渡金属的金属单质)附着到该表面。
金属单质可适当地包括选自由铂、铑、钯和镍组成的组中的一种或多种。
优选地，反应混合物可包括相对于溶剂约0.02g/mL至0.2g/mL的浓度的单糖。
反应混合物可适当地包括基于100重量份单糖的约0.9重量份至约1.5重量份的量的氢氧化钾。
优选地，可使基于100重量份单糖的约0.3重量份至约0.5重量份的量的金属催化剂与反应混合物反应。
可使反应混合物适当地在约1巴至5.0巴的压力和约30℃至50℃的温度下氧化约3小时至6小时。
在反应(或者特别是氧化)之后产生的产物，可具有约pH 3至pH 4的氢离子浓度。
根据本发明的各种示例性实施方式，可使用葡萄糖二酸钾作为主要成分来制备清洗剂，从而获得可具有优异的清洗能力的清洗剂组合物。另外，可将异味的产生减到最小，使得清洗剂组合物可以是环保的，并且可简单地管理在清洗金属件之后产生的废弃物。
下文公开了本发明的其他方面。
附图说明
图1示出了从葡萄糖合成示例性有机酸的示例性过程；以及
图2示出了根据本发明的一个示例性实施方式制备的葡萄糖二酸的1H-NMR数据。
具体实施方式
从结合附图的以下优选实施方式中，将更清楚地理解本发明的以上及其他方面、特征和优点。然而，本发明不限于本文公开的实施方式，而是可修改成不同的形式。提供这些实施方式以充分地说明本发明，并足以将本发明的精神传递给本领域技术人员。
在这些图中，相同的参考数字将指的是相同的或相似的要素。为了使本发明清楚起见，将结构的尺寸描述为大于其实际大小。将理解，虽然本文中可使用诸如“第一”、“第二”等的术语来描述各种要素，但是这些要素不受这些术语的限制。这些术语仅用来将一个要素与另一个要素区分开。例如，在不背离本发明的范围的情况下，以下讨论的“第一”要素可被称为“第二”要素。类似地，“第二”要素也可被称为“第一”要素。如本文使用的，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文明确地另有指示。
将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“具有”等，当在本说明书中使用时，规定了所述特征、整数、步骤、操作、要素、部件或其组合的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件或其组合的存在或添加。而且，将理解，当提到诸如层、膜、区域或片材的要素位于另一要素“上”时，其可直接位于该另一要素上方，或者在其之间可存在插入要素。相反，当提到诸如层、膜、区域或片材的要素位于另一要素“下”时，其可直接位于该另一要素下方，或者在其之间可存在插入要素。
除非另有规定，否则所有表达本文使用的部件、反应条件、聚合物组合物和混合物的量的数字、值和/或代表值采用近似值，除了别的以外，包括各种基本上在获得这些值时出现的影响测量结果的不确定性，因此应理解为在所有情况中都用术语“约”修饰。例如，除非如本文使用的具体规定或者从上下文中显而易见，术语“约”理解为在本领域正常公差的范围内，例如在平均值的两个标准偏差内。“约”可理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。而且，当在本说明书中公开数值范围时，该范围是连续的，并且包括从所述范围的最小值到其最大值的所有值，除非另有指示。而且，当这种范围属于整数值时，包括包含从最小值到最大值的所有整数，除非另有指示。
在本说明书中，当针对变量描述范围时，将理解，该变量包括所有包括在所述范围内描述的端点的值。例如，“5至10”的范围将理解为包括任何子范围，例如6至10、7至10、6至9、7至9，等等，以及5、6、7、8、9和10的单独的值，并且还将理解为包括任何在所述范围内的有效整数之间的值，例如5.5、6.5、7.5、5.5至8.5、6.5至9，等等。而且，例如，“10％至30％”的范围将理解为包括任何子范围，例如10％至15％、12％至18％、20％至30％，等等，以及所有包括10％、11％、12％、13％等直至30％的值的整数，并且还将理解为包括任何在所述范围内的有效整数之间的值，例如10.5％、15.5％、25.5％，等等。
本发明涉及一种用于金属件的环保清洗剂组合物，及其制备方法，其中，用于金属件的环保清洗剂包含有机酸，有机酸衍生自作为单糖的己糖。
在下文中，将给出本发明的详细描述。
在一个方面中，用于金属件的清洗剂组合物(“环保清洗剂组合物”或“组合物”)可包括衍生自单糖的有机酸或其盐、螯合剂、表面活性剂和溶剂。
优选地，可包括基于清洗剂组合物的总重量的约15wt％至30wt％的量的有机酸或其盐。当有机酸或其盐的量小于约15wt％时，可以不能有效地清洗附着到金属件的表面的铁锈或油脂。另一方面，当有机酸或其盐的量大于约30wt％时，可以不能充分地提高清洗能力，从而不利于经济效益。
有效地，单糖可包括己糖，其具有六个可取代或未取代的碳原子。己糖可适当地包括选自由葡萄糖和半乳糖组成的组中的一种或多种。
有机酸或其盐可包括选自由葡萄糖二酸、葡萄糖二酸钾、半乳糖酸和半乳糖酸钾组成的组中的一种或多种。
优选地，可连同氢氧化钾(KOH)和金属催化剂一起，向溶剂中添加有机酸或其盐。随后，可进行氧化反应，使得葡萄糖或半乳糖可以转化成葡萄糖二酸、葡萄糖二酸钾、半乳糖酸或半乳糖酸钾。优选地，己糖适当地可以是葡萄糖，由此形成的有机酸盐可以是葡萄糖二酸钾。葡萄糖二酸钾可包括盐形式的钾离子(K+)。
金属催化剂可适当地包括金属单质，该金属单质包括选自由铂、铑、钯和镍组成的组中的一种或多种。优选地，金属单质负载在载体上，载体包括选自由碳、二氧化硅和氧化铝组成的组中的一种或多种。
优选地，溶剂可以是包括水的极性溶剂。例如，溶剂可以是水。
优选地，基于清洗组合物的总重量可包含0.8wt％至1.2wt％的量的螯合剂。当螯合剂的量小于约0.8wt％时，可以不表现出足够的螯合效果，因此酸洗能力可以变差。另一方面，当螯合剂的量大于约1.2wt％时，尽管螯合剂的量增加，但是螯合效果也可以不充分增加，从而不利于经济效益。
螯合剂可包括选自由柠檬酸、草酸、苹果酸、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、氨基丁酸、乙二胺四乙酸、环己二胺四乙酸、亚氨基二乙酸、次氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、氨基三(亚甲基膦酸)、(1-羟乙基-1,1-二基)双(膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)和二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)组成的组中的一种或多种。优选地，螯合剂可适当地包括乙二胺四乙酸。
基于清洗组合物的总重量可适当地包含约0.2wt％至0.4wt％的量的表面活性剂。当表面活性剂的量小于约0.2wt％时，清洗剂组合物的表面张力可由于表面活性剂的缺乏而减小，因此清洗能力可以变差。另一方面，当表面活性剂的量大于约0.4wt％时，表面张力可增加，但是不进一步增强清洗能力。
表面活性剂可适当地包括阳离子表面活性剂。
例如，表面活性剂可适当地包括聚氧乙烯类表面活性剂，并且可包括选自由聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基苯醚组成的组中的一种或多种。另外，表面活性剂可包括选自由十二烷基三甲基溴化铵(DATB)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基溴化吡啶(HDPB)、苄基十六烷基二甲基氯化铵(BCDA)和聚氧乙烯壬基苯醚组成的组中的一种或多种。
基于清洗组合物的总重量可包含约75wt％至85wt％的量的溶剂。当溶剂的量小于约75wt％时，可增加其他成分的相对浓度，从而不利于经济效益。而且，清洗能力可以变差或者长期储存可以变得困难。另一方面，当溶剂的量大于约85wt％时，可减小其他成分的相对浓度，因此清洗能力可以变差。溶剂适当地可以是极性溶剂，其可包括水。优选地，溶剂可以是水。
在另一方面中，提供一种制备用于金属件的清洗剂组合物的方法。该方法可包括：生产包括溶剂、单糖和氢氧化钾(KOH)的反应混合物；通过在存在氧气的情况下使反应混合物与金属催化剂反应来合成有机酸；以及制备包括有机酸、螯合剂、表面活性剂和溶剂的清洗剂组合物。
单糖可适当地包括己糖，并且己糖可适当地包括选自由葡萄糖和半乳糖组成的组中的一种或多种。
例如，己糖可以是葡萄糖，可以以葡萄糖二酸或葡萄糖二酸钾的形式合成有机酸或其盐。当己糖是半乳糖时，可以以半乳糖酸或半乳糖酸钾的形式合成有机酸或其盐。
下面描述了获得葡萄糖二酸的示例性过程。
图1示出了通过催化氧化将葡萄糖作为己糖转化成本发明的示例性有机酸的示例性过程。例如，在存在氧气的情况下，可连同氢氧化钾(KOH)(a)和金属催化剂(b)一起，向作为溶剂的水中添加具有六边形形状的葡萄糖，在此之后可引发氧化反应，从而获得有机酸或其盐。所获得的有机酸的类型可根据反应条件的氢离子浓度而变化。例如，在约3至4的pH下，可获得仅在其一端存在盐形式的钾离子(K+)的葡萄糖二酸。当pH小于约3时，可获得不存在盐形式的钾离子(K+)的葡萄糖二酸。另一方面，当pH大于约4时，可获得在其两端都存在盐形式的钾离子(K+)的葡萄糖二酸。优选地，有机酸可以是葡萄糖二酸(葡萄糖二酸钾)，并且其盐可仅在其一端包括钾离子(K+)。
可连同螯合剂和表面活性剂一起，向溶剂中添加合成的有机酸，并与其混合，从而获得用于金属件的清洗剂组合物。
例如，基于清洗剂组合物的总重量，清洗剂组合物可包括以约15wt％至30wt％的量添加到溶剂中的有机酸或其盐、约0.8wt％至1.2wt％的量的螯合剂、以及约0.2wt％至0.4wt％的量的表面活性剂。另外，组合物可适当地包括基于清洗剂组合物总重量的约75wt％至85wt％的量的溶剂。
螯合剂、表面活性剂和溶剂的详细描述如上所述，因此将其省略以避免冗余的描述。
实施例
将通过以下实施例给出本发明的更好的理解，将这些实施例仅阐述为举例说明本发明，而不是解释为限制本发明的范围。
制备实施例
葡萄糖二酸钾的制备
作为起始物料，将相对于充当溶剂的水而言0.1g/mL的浓度的葡萄糖(含水葡萄糖，Daesang，韩国)放置在反应器中，并且添加基于葡萄糖的量0.9重量份的量的氢氧化钾(Sigma Aldrich，美国)。然后，添加基于葡萄糖的量0.3重量份的量的负载于活性碳上的铂催化剂(Sigma Aldrich，美国)。然后，将反应器温度保持在50℃，并且将氧气供应到反应器中，从而将压力保持在约1巴，并且反应进行4小时。这里，将氢离子浓度保持在4的pH值。
在反应完成之后，获得葡萄糖二酸钾，其是包括键合到其端部的钾离子(K+)的有机酸盐。
图2示出了葡萄糖二酸的1H-NMR数据。在1H-NMR曲线图中，X轴上4.39处的峰代表葡萄糖二酸钾的2位氢，4.32处的峰代表葡萄糖二酸钾的5位氢，4.19处的峰代表葡萄糖二酸钾的3位氢，4.03处的峰代表葡萄糖二酸钾的4位氢。包括以上四个位置处的峰的1H-NMR曲线图示出合成葡萄糖二酸钾，其是包括键合到其一端的钾离子(K+)的有机酸盐。
实施例
实施例1至5和比较例1至8
使用下表1所示的量的组分制备实施例1至5和比较例1至8的相应的清洗剂。这里，螯合剂是乙二胺四乙酸(EDTA)，表面活性剂是聚氧乙烯壬基苯醚。而且在比较例中，使用具有60％的纯度的硫酸和具有20％的纯度的盐酸。在一个示例性制备方法中，以表1所示的量混合水和葡萄糖二酸钾，并且使用高速搅拌器以3000rpm的转速搅拌，从而制备混合溶液。然后，以表1所示的量添加表面活性剂和EDTA，从而生产最终产品。
表1
测试实施例
将在其上具有氧化物膜(其具有2μm的厚度)的金属件样本在室温下浸在实施例1至5和比较例1至8的每种组合物中5分钟，将其取出，干燥，然后允许静置1小时，在此之后观察金属件的表面。在下表2中示出了结果。
为了评价去除润滑油和油脂的能力，将通过使润滑油和油脂人为地附着到金属件样本的表面而获得的金属件样本浸泡5分钟，将其取出，干燥，然后允许放置1小时，在此之后观察金属件的表面。在下表2中示出了结果。这里，所使用的金属件样本是钢板(冷轧钢板)，在其上具有氧化物膜(其具有2μm的厚度)。
表2
如从测试结果中显而易见的，实施例1至5表现出与使用常规硫酸或盐酸的比较例1和2相同的去除氧化物膜层的能力。
至于在实施例1至5中使用葡萄糖二酸钾产生异味的程度，表现出与比较例1和2等效的清洗能力，并且几乎不产生气味。
在不使用螯合剂和表面活性剂的比较例3和4中，去除氧化物膜层、润滑油和油脂的能力明显变差，尽管气味产生不严重。
在与实施例1和2相同的测试条件下进行比较例5和6，除了作为螯合剂的EDTA的量以外。在比较例5中，去除氧化物膜层的能力低，在比较例6中，结果与实施例2的结果类似，尽管螯合剂的量增加。
在与实施例1相同的试验条件下进行比较例7和8，除了作为有机酸的葡萄糖二酸钾的量以外。在比较例7中，使用小于该范围的下限的量的葡萄糖二酸钾，例如，小于约15wt％，去除氧化物膜层、润滑油和油脂的能力大幅降低。而且，如比较例8所示，使用大于该范围内的上限的量的葡萄糖二酸钾，例如，大于约30wt％，去除氧化物膜层、润滑油和油脂的能力与实施例相比是类似的。
总而言之，当使用葡萄糖二酸钾作为主要材料制备根据本发明的各种示例性实施方式的螯合剂时，可获得优异的清洗能力，并可将气味产生减到最小。而且，可适当地管理在清洗处理之后产生的废弃水。
虽然已经参考附图描述了本发明的各种示例性实施方式，但是本领域技术人员将认识到，在不改变其技术精神或本质特征的情况下，本发明可以其他具体形式体现。因此，上述示例性实施方式应理解为在各方面都是非限制性的和说明性的。
Claims (14)
1.一种用于金属件的清洗剂组合物，包括：基于所述清洗剂组合物的总重量，
15wt％至30wt％的仅在其一端包含钾阳离子(K+)的葡萄糖二酸钾；
0.8wt％至1.2wt％的螯合剂；
0.2wt％至0.4wt％的表面活性剂；和
余量的溶剂，
其中所述螯合剂是乙二胺四乙酸。
2.根据权利要求1所述的清洗剂组合物，其中，所述表面活性剂是阳离子表面活性剂。
3.根据权利要求1所述的清洗剂组合物，其中，所述表面活性剂是聚氧乙烯类表面活性剂。
4.根据权利要求1所述的清洗剂组合物，其中，所述表面活性剂是选自由聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基苯醚以及它们的组合组成的组中的任一种。
5.根据权利要求1所述的清洗剂组合物，其中，所述表面活性剂是选自由以下各项组成的组中的任一种：十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基溴化吡啶、苄基十六烷基二甲基氯化铵、聚氧乙烯壬基苯醚以及它们的组合。
6.一种制备用于金属件的清洗剂组合物的方法，包括：
产生包含溶剂、单糖和氢氧化钾的反应混合物；
通过在存在氧气的情况下使所述反应混合物与金属催化剂反应来合成仅在其一端包含钾阳离子(K+)的葡萄糖二酸钾；以及
制备包含15wt％至30wt％的所述仅在其一端包含钾阳离子(K+)的葡萄糖二酸钾、0.8wt％至1.2wt％的螯合剂、0.2wt％至0.4wt％的表面活性剂和余量的所述溶剂的所述清洗剂组合物，
其中所述螯合剂是乙二胺四乙酸。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述单糖选自葡萄糖。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属催化剂包括负载在载体上的金属单质，所述载体包括选自由碳、二氧化硅和氧化铝组成的组中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述金属单质包括选自由铂、铑、钯和镍组成的组中的一种或多种。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述反应混合物包括相对于所述溶剂0.02g/mL至0.2g/mL的浓度的所述单糖。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述反应混合物包括基于100重量份的所述单糖0.9重量份至1.5重量份的量的氢氧化钾。
12.根据权利要求6所述的方法，其中，使基于所述单糖的量0.3重量份至0.5重量份的量的所述金属催化剂与所述反应混合物反应。
13.根据权利要求6所述的方法，其中，使所述反应混合物在1巴至5巴的压力和30℃至50℃的温度下氧化3小时至6小时。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，反应之后所得的产物具有pH 3至pH 4的氢离子浓度。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2018-0096617 | 2018-08-20 | ||
| KR1020180096617A KR102575423B1 (ko) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | 금속부재용 친환경 세정제 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110846667A CN110846667A (zh) | 2020-02-28 |
| CN110846667B true CN110846667B (zh) | 2023-06-20 |
Family
ID=69320603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811510857.2A Active CN110846667B (zh) | 2018-08-20 | 2018-12-11 | 用于金属件的环保清洗剂及其制备方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11072762B2 (zh) |
| KR (1) | KR102575423B1 (zh) |
| CN (1) | CN110846667B (zh) |
| DE (1) | DE102018221019A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113337827A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-03 | 山东惠中新材料科技有限公司 | 一种环保型除锈剂 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014141669A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-08-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | 電子材料用洗浄剤 |
| WO2018007298A1 (de) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Geschirrspülmittel enthaltend zuckersäure und aminocarbonsäure |
| WO2018080836A1 (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-03 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Disinfectant cleaning composition with quaternary ammonium hydroxycarboxylate salt |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69811786T2 (de) * | 1997-07-16 | 2003-10-23 | Nippon Catalytic Chem Ind | Verwendung von Chelat bildenden Zusammensetzungen zum Reinigen |
| US6686325B2 (en) * | 2002-03-15 | 2004-02-03 | Ecolab Inc. | Alkaline sensitive metal cleaning composition, method for cleaning an alkaline sensitive metal surface, and washing facility |
| KR100778424B1 (ko) * | 2006-02-23 | 2007-11-28 | 주식회사 삼정산업 | 금속부재용 산세정제 |
| KR100642123B1 (ko) | 2006-07-27 | 2006-11-10 | 서강오씨아이 주식회사 | 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법 |
| US9404188B2 (en) * | 2010-11-11 | 2016-08-02 | Rivertop Renewables | Corrosion inhibiting composition |
| AU2012245234B2 (en) * | 2011-04-21 | 2015-10-29 | Rivertop Renewables, Inc. | Calcium sequestering composition |
| KR101679914B1 (ko) * | 2014-08-18 | 2016-11-25 | 현대자동차주식회사 | 글루카릭산 제조법 |
| KR101709303B1 (ko) | 2016-11-10 | 2017-02-22 | 우지훈 | 산세정 효과를 증진시키는 용액조성물 |
| US20190226094A1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Phosphorous-free, and iron activating agent-free rust removal, inhibition, and passivation |
-
2018
- 2018-08-20 KR KR1020180096617A patent/KR102575423B1/ko active IP Right Grant
- 2018-12-04 US US16/209,232 patent/US11072762B2/en active Active
- 2018-12-05 DE DE102018221019.5A patent/DE102018221019A1/de active Pending
- 2018-12-11 CN CN201811510857.2A patent/CN110846667B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014141669A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-08-07 | Sanyo Chem Ind Ltd | 電子材料用洗浄剤 |
| WO2018007298A1 (de) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Geschirrspülmittel enthaltend zuckersäure und aminocarbonsäure |
| WO2018080836A1 (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-03 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Disinfectant cleaning composition with quaternary ammonium hydroxycarboxylate salt |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102575423B1 (ko) | 2023-09-05 |
| DE102018221019A1 (de) | 2020-02-20 |
| US11072762B2 (en) | 2021-07-27 |
| US20200056119A1 (en) | 2020-02-20 |
| CN110846667A (zh) | 2020-02-28 |
| KR20200021186A (ko) | 2020-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3830159B2 (ja) | アルキルグリコシドおよびその用途 | |
| CN101705492A (zh) | 钢铁盐酸酸洗缓蚀剂 | |
| CN110846667B (zh) | 用于金属件的环保清洗剂及其制备方法 | |
| AU2006208670B2 (en) | The use of a quaternary ammonium compound as a hydrotrope and a composition containing the quaternary ammonium compound | |
| CN111893497A (zh) | 一种铝合金用无磷无氟清洗剂和其浓缩液及其制备方法 | |
| CN110158107B (zh) | 一种用于金属抛光件的除蜡水及其制备工艺 | |
| US20130116163A1 (en) | Use of quaternary ammonium compound as a hydrotrope and a composition containing the quaternary ammonium compound | |
| CN107326375A (zh) | 一种铜合金清洗剂 | |
| CN105399783A (zh) | 糖胺类有机钢筋阻锈剂及其制备方法 | |
| JP3623504B2 (ja) | アルキルグリコシド、洗浄のためのその用途および洗浄組成物 | |
| CN109023321A (zh) | 有机的化学镀银药水 | |
| KR101071170B1 (ko) | 습윤 조성물과 이의 용도 | |
| MX2008010116A (es) | Composiciones de inhibidor de acido para limpiar y/o decapar metal. | |
| CN116162938A (zh) | 一种无磷液体脱脂剂 | |
| JP4024446B2 (ja) | 液体洗浄剤組成物 | |
| DE60009721T2 (de) | Verwendung von polyoxypropylenierten/polyoxyethlenierten Terpenderivaten als Entfettungsmittel von harten Oberflächen | |
| EP1036144A4 (en) | COMPOSITION AND METHOD FOR CLEANING AND DEOXYDING ALUMINUM | |
| US20230348822A1 (en) | Anti-limescale composition | |
| JP5073266B2 (ja) | 液体洗浄剤組成物 | |
| US20040102344A1 (en) | Compostion for rust removal and method of removing rust with the same | |
| CN111996537A (zh) | 一种中性脱脂剂及制备方法 | |
| CN109972153A (zh) | 一种用于清洗钢板表面的脱脂剂 | |
| JP2014091716A (ja) | グリコシド化合物の製造方法 | |
| JPS5932519B2 (ja) | 洗剤組成物 | |
| JP2002226891A (ja) | 液体洗浄剤組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |