CN111592780B - 一种高铁列车外壳防护液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高铁列车清洗与防护领域，涉及一种高铁列车外壳防护液，其原料组成以重量份数计，包括：氯化钠2‑5份、月桂酸钙1‑3份、吡咯烷酮羧酸钠1‑4份、环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶15‑25份、2,4‑二羟基二苯甲酮2‑3份、甘油10‑15份、去离子水20‑25份。该防护液在高铁列车高速运行时仍能够牢固吸附在高铁列车外壳表面，且形成抗污染的超精细微纳结构，能够有效抑制污染物在高铁列车外壳表面的吸附和粘附，还能够使高铁列车清洗更加容易，缩短清洗时间，减少清洗剂用量，具有高效防护、作用周期长、使用方便、成本低廉的优点，具有显著的市场前景。

Description

一种高铁列车外壳防护液及其制备方法
技术领域
本发明属于高铁列车清洗与防护领域，具体涉及一种高铁列车外壳防护液。
背景技术
高铁列车快捷舒适、平稳安全、节能环保，深受当代人们的欢迎，世界各国都大力支持用新型高铁列车来满足日益增长的出行需求。高铁的运行速度很快，在高铁运行过程中，其列车外表面容易产生静电，吸附尘土。另外，由于天气等原因，也会导致尘土积累和车体锈点。虽然高铁列车定期清洗，但某些吸附物很难清洗干净，日积月累高铁列车外壳会大量出现黄斑、顽垢。这些难以清洗的黄斑、顽垢主要是由尘土、铁粉、有机物，在水汽及一定的温度下粘合而成。
目前，高铁列车清洗常采用碱性清洗剂，长时间使用会破坏高铁外表面的油漆和橡胶，甚至会导致高铁外表面发黄，严重影响高铁外表面的观感。另外，使用这类清洗剂产生的废水难以处理，导致环境污染严重。因此，为了增强高铁列车表面的抗污染能力，延长列车清洗周期，减少清洗剂使用对高铁列车表面的损伤，同时减少污染废水的排放；针对高铁列车的外壳表面性质和使用环境，有必要研发新型高效的防护产品用于高铁列车外壳的防护。
CN201910723738.3公开了一种高铁列车绝缘子清洗防护剂，包括去污剂，缓蚀剂、增溶剂、金属络合剂、PH值调节剂、纳米材料和去离子水，所述去污剂为多组分组合型非离子表面活性剂，不仅使绝缘子清洗后光亮如新，而且在绝缘子表面形成一层保护膜，使其不易被二次污染，延长再次清洗的时间。
CN201710798604.9涉及一种高铁外表面清洗剂，包括琥珀酸二钠，过氧碳酸钠，柠檬酸二铵，柠檬酸三钠，月桂醇硫酸钠，柠檬油和双酸酯混合物，乙醇，丙二醇，水。该种高铁外表面清洗剂的PH值接近7，解决现有的清洗剂易破坏高铁外表面的油漆和橡胶，且使用产生的废水严重污染环境的问题，洗净率高达93％以上。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处而提供了一种高铁列车外壳防护液。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高铁列车外壳防护液，其原料组成以重量份数计，包括：氯化钠2-5份、月桂酸钙1-3份、吡咯烷酮羧酸钠1-4份、环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶15-25份、2,4-二羟基二苯甲酮2-3份、甘油10-15份、去离子水20-25份。
所述的高铁列车外壳防护液，其制备方法是将氯化钠、月桂酸钙、吡咯烷酮羧酸钠、2,4-二羟基二苯甲酮和甘油按上述重量份数在50℃下搅拌0.5小时，然后在50℃下按上述重量份数加入环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶和去离子水，搅拌均匀后冷却，即得到高铁列车外壳防护液。
上述制备方法中，所述环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶通过下述方法制备得到：以重量份数计，将10份环氧基硅烷偶联剂加入到50份去离子水中，在室温下搅拌24小时得到均一透明的环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶；所述环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
本发明还提供了制备上述高铁列车外壳防护液的方法。
与现有技术相比，本发明的优点在于：防护液中的2,4-二羟基二苯甲酮能够吸收紫外线，可以进一步防止高铁列车外壳表面油漆和橡胶的老化；环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶一方面可以增强防护液组分与高铁列车外壳之间的附着强度，使防护液组分在高铁列车高速运行的条件下仍能够牢固吸附在高铁列车外壳表面，发挥防护作用；另一方面，防护液喷涂在高铁列车表面上干燥之后，能够在高铁列车外壳表面形成一层致密的二氧化硅纳米颗粒，使高铁列车外壳表面形成抗污染的超精细微纳结构，能够有效抑制污染物在高铁列车外壳表面的吸附和粘附；第三，由于污染物与高铁列车外壳表面的吸附被抑制，在高铁列车清洗时，能够使清洗更加容易，缩短清洗时间，减少清洗剂用量。综上，本发明提供的一种高铁列车外壳防护液具有高效防护、作用周期长、使用方便、成本低廉的优点，具有显著的市场前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于以下的实施例。
实施例1
以重量份数计，将10份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到50份去离子水中，在室温下搅拌24小时得到均一透明的环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶，备用；将2份氯化钠、2份月桂酸钙、3份吡咯烷酮羧酸钠、2份2，4-二羟基二苯甲酮和15份甘油混合在50℃下搅拌0.5小时；然后在50℃下向上述混合物中加入20份环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶和22份去离子水，搅拌均匀后冷却，即得到高铁列车外壳防护液。
将清洗后的高铁列车表面均匀喷涂本实施例制得的高铁列车外壳防护液。高铁列车运行10小时后，外壳表面仅有少量油污和灰尘附着、无黄斑、无顽垢；再次清洗时，油污和灰尘很容易清洗去除，洗净率在99％以上。
实施例2
以重量份数计，将10份2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷加入到50份去离子水中，在室温下搅拌24小时得到均一透明的环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶，备用；将5份氯化钠、1份月桂酸钙、1份吡咯烷酮羧酸钠、3份2，4-二羟基二苯甲酮和11份甘油混合在50℃下搅拌0.5小时；然后在50℃下向上述混合物中加入15份环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶和25份去离子水，搅拌均匀后冷却，即得到高铁列车外壳防护液。
高铁列车清洗条件同实施例1。将清洗后的高铁列车表面均匀喷涂本实施例制得的高铁列车外壳防护液。高铁列车运行10小时后，外壳表面仅有少量油污和灰尘附着、无黄斑、无顽垢；再次清洗时，油污和灰尘很容易清洗去除，洗净率在99％以上。
对比例1
将2份氯化钠、2份月桂酸钙、3份吡咯烷酮羧酸钠、2份2，4-二羟基二苯甲酮、15份甘油和22份去离子水混合在50℃下搅拌0.5小时，搅拌均匀后冷却，即得到高铁列车外壳防护液。
高铁列车清洗条件同实施例1。将清洗后的高铁列车表面均匀喷涂本实施例制得的高铁列车外壳防护液。高铁列车运行10小时后，外壳表面出现大量油污和灰尘、出现少量黄斑和顽垢；再次清洗时，油污和灰尘不容易清洗去除、黄斑和顽垢难以清洗，洗净率仅85％左右。

Claims (4)

1.一种高铁列车外壳防护液，其特征在于，所述高铁列车外壳防护液的原料组成以重量份数计，包括：氯化钠2-5份、月桂酸钙1-3份、吡咯烷酮羧酸钠1-4份、环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶15-25份、2,4-二羟基二苯甲酮2-3份、甘油10-15份、去离子水20-25份；
所述的高铁列车外壳防护液，其制备方法是将氯化钠、月桂酸钙、吡咯烷酮羧酸钠、2,4-二羟基二苯甲酮和甘油按上述重量份数在50℃下搅拌0.5小时，然后在50℃下按上述重量份数加入环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶和去离子水，搅拌均匀后冷却，即得到高铁列车外壳防护液；
所述环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶通过下述方法制备得到：以重量份数计，将10份环氧基硅烷偶联剂加入到50份去离子水中，在室温下搅拌24小时得到均一透明的环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶。
2.根据权利要求1所述的一种高铁列车外壳防护液，其特征在于，所述环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
3.制备权利要求1所述高铁列车外壳防护液的方法，其特征在于，
(1)以重量份数计，将10份环氧基硅烷偶联剂加入到50份去离子水中，在室温下搅拌24小时得到均一透明的环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶；
(2)将氯化钠、月桂酸钙、吡咯烷酮羧酸钠、2,4-二羟基二苯甲酮和甘油按上述重量份数在50℃下搅拌0.5小时，然后在50℃下按上述重量份数加入环氧基二氧化硅纳米颗粒水溶胶和去离子水，搅拌均匀后冷却，即得到高铁列车外壳防护液。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
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