CN111519195B - 一种半水基软金属清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种半水基软金属清洗剂及其制备方法，按质量比，所述半水基软金属清洗剂的组成为：D‑柠檬烯70～90份，阴离子表面活性剂0.5～1.5份，油酸聚氧乙烯酯20～30份，月桂酸三乙醇胺0.5～1.5份，硅酸钠1～3份，水10～30份。本发明的半水基软金属清洗剂可生物降解，环境友好，绿色可再生并且清洗效果好，闪点低、不易燃，对人体无害，安全系数高。

Description

一种半水基软金属清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明属于金属清洗剂技术领域，涉及水基软金属清洗剂，尤其涉及一种半水基软金属清洗剂及其制备方法。

背景技术

具有以下结构的表面活性剂是由甘油、乙酰丙酸等天然化合物合成经皂化反应后得到的绿色环保型表面活性剂，其中，R为C6-C16的直链烷烃，经研究表明，该表面活性剂能够形成己烷-水乳状液，是一种性能良好的乳化剂。此外，该表面活性剂抗硬水能力强。尚未查找到与其他非极性溶剂形成乳状液的相关资料。

D-柠檬烯是一种天然提取物，主要来自柑橘类果皮，具有良好的溶解性，是一种能够代替ODS清洗剂中有机溶剂的天然溶剂，具有环境友好，可持续再生的特点。

目前，金属清洗剂主要包括有机溶剂清洗剂、半水基清洗剂和水基清洗剂三种，三种清洗剂各有其优缺点。其中，半水基清洗剂主要含有机溶剂、水和表面活性剂，其清洗机理包括了表面活性剂的水基清洗剂与溶剂清洗剂的结合机理，有机溶剂溶解污染物；表面活性剂提供润湿和乳化功能，防止析出再次附着；去离子水进行冲洗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有半水基软金属清洗剂仍然使用传统的石油化工类有机溶剂和生物降解性差的表面活性剂的技术问题，提供一种环保型的半水基软金属清洗剂。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种半水基软金属清洗剂，其特点为，按质量比，所述半水基软金属清洗剂的组成为：D-柠檬烯70～90份，阴离子表面活性剂0.5～1.5份，油酸聚氧乙烯酯20～30份，月桂酸三乙醇胺0.5～1.5份，硅酸钠1～3份，水10～30份。

作为本发明的优选实施例，按质量比，所述半水基软金属清洗剂的组成为：D-柠檬烯80份，阴离子表面活性剂1份，油酸聚氧乙烯酯25份，月桂酸三乙醇胺1份，硅酸钠2份，水20份。

作为本技术方案的进一步改进，所述阴离子表面活性剂为以下两种结构的其中一种或者两种结构的任意比例的混合物：

其中，R为C10-C16直链烷烃。

进一步，所述两种结构的阴离子表面活性剂的质量混合比例为1:1。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种前述半水基软金属清洗剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

1)、将硅酸钠加入到水中搅拌下溶解完全，再加入阴离子表面活性剂搅拌下溶解，最后加入月桂酸三乙醇胺溶解完全后制得水相；

2)、将油酸聚氧乙烯酯加入到D-柠檬烯中，搅拌下溶解完全制得油相；

3)、在高剪切分散乳化机剧烈搅拌下将制得的油相慢慢滴加到制得的水相中，滴加结束后继续搅拌半小时至一小时即可得到半水基软金属清洗剂。

采用上述技术方案的半水基软金属清洗剂及其制备方法，具有如下有益效果：

本发明提供的半水基软金属清洗剂选用的有机溶剂为生物提取，表面活性剂也是生物基表面活性剂，可生物降解，对环境友好，绿色可再生。并且，清洗效果好，闪点低、不易燃，对人体无害，安全系数高。

具体实施方式

下面将通过具体的实施例对本发明具体的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，以下所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

原料：D-柠檬烯，具有结构式

R为C14直链烷烃的阴离子表面活性剂，油酸聚氧乙烯酯，月桂酸三乙醇胺，硅酸钠和水。

将上述原料按以下表1中的投料量投料。

表1：

	配方1	配方2	配方3
				D-柠檬烯	70g	80g	90g
阴离子表面活性剂	0.5g	1g	1.5g
				油酸聚氧乙烯酯	20g	25g	30g
月桂酸三乙醇胺	0.5g	1g	1.5g
				硅酸钠	1g	2g	3g
水	10g	20g	30g

按上述组成将硅酸钠加入到水中搅拌下溶解完全，再加入C14直链烷烃的阴离子表面活性剂搅拌下溶解，最后加入月桂酸三乙醇胺溶解完全后制得水相。将油酸聚氧乙烯酯加入到D-柠檬烯中，搅拌下溶解完全制得油相。在高剪切分散乳化机剧烈搅拌下将油相慢慢滴加到水相中，滴加结束后继续搅拌半小时，即可得到半水基软金属清洗剂。

实施例2：

原料：D-柠檬烯，具有结构式

R为C12直链烷烃的阴离子表面活性剂，油酸聚氧乙烯酯，月桂酸三乙醇胺，硅酸钠和水。

将上述原料按以下表2中的投料量投料。

表2：

	配方4	配方5	配方6
				D-柠檬烯	70g	80g	90g
阴离子表面活性剂	0.5g	1g	1.5g
				油酸聚氧乙烯酯	20g	25g	30g
月桂酸三乙醇胺	0.5g	1g	1.5g
				硅酸钠	1g	2g	3g
水	10g	20g	30g

其中，具体制备方法和实施例1相同，只进行阴离子表面活性剂的替换。

实施例3

原料：D-柠檬烯，两种阴离子表面活性剂，分别为具有结构式

R为C14直链烷烃的阴离子表面活性剂和具有结构式

R为C12直链烷烃的阴离子表面活性剂，油酸聚氧乙烯酯，月桂酸三乙醇胺，硅酸钠和水。

将上述原料按以下表3中的投料量投料。

表3：

	配方7	配方8	配方9
				D-柠檬烯	70g	80g	90g
C14直链烷烃的阴离子表面活性剂	0.25g	0.5g	0.75g
				C12直链烷烃的阴离子表面活性剂	0.25g	0.5g	0.75g
油酸聚氧乙烯酯	20g	25g	30g
				月桂酸三乙醇胺	0.5g	1g	1.5g
硅酸钠	1g	2g	3g
				水	10g	20g	30g

其中，具体制备方法和实施例1相同，只进行阴离子表面活性剂的替换。

实施例4：

清洗能力测定：

a)配置人工油污：

人工油污的成分按质量比配方如下：石油磺酸钡8％；羊毛脂镁皂3.5％；羊毛酯2％；工业凡土林30％；20号机械油34.5％；30号机械油12％；钙基润滑脂2％；氧化铝8％。

按给定的配方，将工业凡士林、20号机油、30号机油的混合物加热到120℃左右熔解均匀，倒入羊毛脂镁皂、石油磺酸钡、钙基脂和羊毛脂，搅拌溶解。控制温度不超过130℃。待全部溶解后，停止加热，加入氧化铝粉末，搅拌均匀冷却至室温，贮存于5～10℃冰箱或干燥器中备用。

b)金属试片的选择和处理：

铝片和铜片的尺寸：50mm×25mm×(3～6)mm，长宽面上部中间开有小孔，方便悬挂。先将金属试片打磨光亮，用脱脂棉擦净，然后用乙醇净洗，用镊子取出后，脱脂棉擦净，再移至丙酮中漂洗，热风吹干，称取金属试片的质量，记作m₀。

c)人工油污的涂覆：

将准备好的金属试片，连试片架置于40±2℃烘箱中干燥30min后，移入干燥器中，冷却后称量，准至±0.2mg。将称量后的试片，平放在干净的滤纸上，用小刮刀摄取人工油污，均匀地涂覆在试片一面上的规定部位(长宽面远离小孔的一端40mm以下矩形范围)，其余表面不涂覆，并将试片两侧和底边多余的油污用滤纸擦去。油污涂覆量应控制在0.08～0.19g之间。然后将涂好油污的试片用S形钩挂在试片架上,放入温度控制在40±2℃的恒温干燥箱中，干燥30min后取出，用滤纸擦去底边的油污，于干燥器中冷却称量，记作m₁。

d)摆洗：

在500mL烧杯中，倒入400mL净洗剂溶液，将涂油污的试片夹持在摆洗机的摆架上，使试片表面垂直于摆动方向。在净洗剂溶液中浸泡3min，然后立即开动摆洗机摆洗3min，摆洗结束后，连同挂钩取出试片，在蒸馏水中摆洗30s，挂于试片架上，放入40±2℃的恒温干燥箱中，干燥2h，冷却至室温，称重，记作m₂，计算净洗力X(％)。

净洗力X＝(m₁-m₂)/(m₁-m₀)×100。

统计铝片和铜片在实施例1-3中不同配方下的净洗力结果如下表4：

表4：

配方	配方1	配方2	配方3	配方4	配方5	配方6	配方7	配方8	配方9
										铝片	95.2	97.4	95.5	95.6	97.7	95.1	95.1	97.8	95.8
铜片	95.7	98.1	95.3	96.2	97.8	95.3	95.6	97.7	96.2

实施例5：

闪点的测定：

采用开口杯法测定实施例1-3中不同配方的金属清洗剂的闪点，测得结果如下表5：

表5：

配方	配方1	配方2	配方3	配方4	配方5	配方6	配方7	配方8	配方9
										闪点℃	87	90	97	82	83	93	84	87	96

经相关资料检索，D-柠檬烯的闪点为48℃，水和高闪点的表面活性剂的加入有利于降低其闪点，使用更加安全。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种半水基软金属清洗剂，其特征在于，按质量比，所述半水基软金属清洗剂的组成为：D-柠檬烯70～90份，阴离子表面活性剂0.5～1.5份，油酸聚氧乙烯酯20～30份，月桂酸三乙醇胺0.5～1.5份，硅酸钠1～3份，水10～30份；所述阴离子表面活性剂为以下两种结构的其中一种或者两种结构的任意比例的混合物：

其中，R为C10-C16直链烷烃。

2.根据权利要求1所述的半水基软金属清洗剂，其特征在于，按质量比，所述半水基软金属清洗剂的组成为：D-柠檬烯80份，阴离子表面活性剂1份，油酸聚氧乙烯酯25份，月桂酸三乙醇胺1份，硅酸钠2份，水20份。

3.根据权利要求1所述的半水基软金属清洗剂，其特征在于，所述两种结构的阴离子表面活性剂的质量混合比例为1:1。

4.一种权利要求1或2所述的半水基软金属清洗剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

1)、将硅酸钠加入到水中搅拌下溶解完全，再加入阴离子表面活性剂搅拌下溶解，最后加入月桂酸三乙醇胺溶解完全后制得水相；

2)、将油酸聚氧乙烯酯加入到D-柠檬烯中，搅拌下溶解完全制得油相；

3)、在高剪切分散乳化机剧烈搅拌下将制得的油相慢慢滴加到制得的水相中，滴加结束后继续搅拌半小时至一小时即可得到半水基软金属清洗剂。