CN112011413A - 一种含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，按重量百分比，该多表面清洗剂含有以下组分:柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物10～15％、烷基糖苷1％～3％、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠3％～5％、枯烯磺酸钠0.5～1.5％、聚乙二醇5～10％；加水至100％。本发明的清洗剂去污能力强，对不同材质的表面清洗去污均能达到90％以上，能有效去除各种表面的污垢；泡沫低,易漂洗；接近中性，使用安全，刺激性低；绿色环保，可生物降解。

Description

一种含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂
技术领域
本发明涉及清洗剂技术领域，尤其涉及一种含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂。
背景技术
随着技术的进步，生活质量的提高，生活中的物品材质也在不断革新，然而，现有技术中，针对多种不同表面的通用型清洗剂却少之又少，常见的表面清洗剂多为针对某一特定材质的清洗要求，这些清洗剂或酸或碱，如果将其用于其它物品的清洗，会引发表面损伤、表面脱色等不良现象发生的极大可能。
并且，随着生活质量的提高，人们对于清洗剂的安全和环保问题也越来越重视；因此，迫切需要一种性状温和、去污能力适中、绿色环保易降解、对不同表面无损伤的综合性能优异的多表面清洗剂。
另一方面，柠檬酸是一种天然可再生资源，以生物化学方法生产量最大的有机酸，柠檬酸是一种性能优秀的螯合剂，并且具有一定的清洗能力，目前以柠檬酸为基质材料合成的表面活性剂多为螯合型表面活性剂，例如：《整合性表面活性剂的制备工艺与应用性能(VI)一由柠檬酸衍生的螯合性表面活性剂；赵贤俊》介绍了柠檬酸脂肪醇单酯螯合性表面活性剂，具有优秀的洗涤和抗硬水能力，但是发泡、稳泡能力也非常优秀，因此，实质上不适用于表面清洗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种去污能力强、对不同材质表面清洗效果好、低泡沫和低刺激的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，按质量百分比，由以下组分：
Figure BDA0002681458260000021
加水至100％。
进一步的，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠为C12～C16的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，聚合度为5～15；优选的为AEC5Na、AEC9Na和/或AEC 15Na。
进一步的，烷基糖苷为C8～C18的烷基糖苷。
值得说明的是，柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物为以下结构Ⅰ和结构Ⅱ的混合物：
Figure BDA0002681458260000022
其中，结构Ⅰ和结构Ⅱ中的R均为C8～C18的烷烃；n1均为3～10；n2均为2～5；n3均为2～5。
进一步的，柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物的合成路线为：
Figure BDA0002681458260000023
柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物的合成方法为：Ⅰ-1和Ⅱ-1的混合物为柠檬酸脂肪醇单酯，通过背景技术提及的文献中介绍的间接酯化法合成；具体如下：
第一步：Ⅰ-1和Ⅱ-1混合物的甲酯化，将1当量的Ⅰ-1和Ⅱ-1的混合物加入到无水甲醇中，冷却到0℃，在氮气保护下，搅拌下小心地滴加2.5～3当量的氯化亚砜。反应混合物在0℃搅拌1～2小时，然后回流过夜；在真空下除去挥发物，剩余底物即为Ⅰ-2和Ⅱ-2的混合物；
第二步：Ⅰ-2和Ⅱ-2的混合物的乙氧基化，将1当量的Ⅰ-2和Ⅱ-2的混合物加入到高压釜内，用氮气置换高压釜内的空气，加入质量分数1％～1.5％的催化剂，通入20～25当量的环氧乙烷，保持流速25～30L/min，在140～150℃下反应3～4小时，升温到185～190℃，补加第一次添加量的5％～10％的催化剂，继续反应2.5～3小时，老化到100～105℃，通冷却水冷却到室温，即可得到柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物表面活性剂。
优选的，催化剂为Mg/Al/Co三元有机酸催化剂或MgO/Al2O3双核金属氧化物催化剂。
进一步的，柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物为柠檬酸月桂醇单酯乙氧化物、柠檬酸豆蔻醇单酯乙氧化物和柠檬酸棕榈醇单酯乙氧化物中的一种或多种的混合物。
本发明的上述技术方案中，Ⅰ-2和Ⅱ-2的混合物结构中的甲酯分子中的甲基的氢键属于不活泼氢，需要较大的活化能才能发生加成反应，柠檬酸结构中的羟基活性较高，有利于增加乙氧基化程度，反应更快，乙氧基化更容易控制。
本发明技术方案中，柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物是以柠檬酸和脂肪醇合成的柠檬酸脂肪醇单酯再经乙氧基化得到的表面活性剂，绿色环保，可生物降解，同时具有聚氧乙烯醚结构和甲酯乙氧基结构，因此该表面活性剂兼具去污力强和低泡两大特点，同时分散力非常优秀，可以防止污垢的再沉积，特别适用于在表面清洗剂作为主表面活性剂使用。
烷基糖苷是由脂肪醇和葡萄糖合成的，属于绿色表面活性剂，协同去污能力强；能够显著降低刺激性，性能更加温和。并且能够防止塑料的应力开裂。
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠是一种刺激性低、去污力强的阴离子表面活性剂，绿色环保，可生物降解，与非离子复配可以改善浊点、增加去污力。
枯烯磺酸钠是一种水溶助长剂，可提高原本不溶或微溶的溶质在水中的溶解度，也可以提高表面活性剂的溶解性。
采用上述技术方案的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，具有如下有益效果：
(1)、本发明的清洗剂去污能力强，对不同材质的表面清洗去污均能达到90％以上，能有效去除各种表面的污垢；
(2)、泡沫低,易漂洗；
(3)、接近中性，使用安全，刺激性低；
(4)、绿色环保，可生物降解。
具体实施方式
本发明公开了一种含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，按重量百分比，该多表面清洗剂含有以下组分:柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物10～15％、烷基糖苷1％～3％、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠3％～5％、枯烯磺酸钠0.5～1.5％、聚乙二醇5～10％；加水至100％。本发明的清洗剂去污能力强，对不同材质的表面清洗去污均能达到90％以上，能有效去除各种表面的污垢；泡沫低，易漂洗；接近中性，使用安全，刺激性低；绿色环保，可生物降解。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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：
柠檬酸月桂醇单酯乙氧化物的合成
甲酯化：将360g的柠檬酸月桂醇单酯加入到1L的无水甲醇中，冷却到0℃，在氮气保护下，搅拌下小心地滴加350g的氯化亚砜，滴加结束后，反应混合物在0℃搅拌一个小时，然后回流过夜；在真空下蒸去挥发物，剩余385g底物即为柠檬酸月桂醇基-二甲基三酯。
乙氧基化：将385g柠檬酸月桂醇基-二甲基三酯加入到高压釜内，用氮气置换高压釜内的空气，加入4g的MgO/Al2O3双核金属氧化物催化剂，通入1kg的环氧乙烷，保持流速25～30L/min，在140℃下反应3小时，升温到190℃，补加0.4g的MgO/Al2O3双核金属氧化物催化剂，继续反应2.5小时，老化到100℃，通冷却水冷却到室温，抽真空排气，剩余912g底物即为柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物。
实施例2：
按照实施例1的方法合成柠檬酸豆蔻醇单酯乙氧化物，以390g柠檬酸豆蔻醇单酯为原料，得到柠檬酸豆蔻醇单酯乙氧化物922g。
实施例3：
按下表1的质量百分比，配置清洗剂。
表1：
配方1 配方2 配方3 配方4 配方5 配方6
柠檬酸月桂醇单酯乙氧化物 10 0 12 0 15 0
柠檬酸豆蔻醇单酯乙氧化物 0 10 0 12 0 15
烷基糖苷0810 2 2 2 2 2 2
AEC9Na 3 3 4 4 5 5
枯烯磺酸钠 1 1 1 1 1 1
聚乙二醇 5 5 8 8 10 10
水 79 79 73 73 67 67
配制方法：将聚乙二醇和枯烯磺酸钠加入到40g水中，再将柠檬酸月桂醇单酯乙氧化物或柠檬酸豆蔻醇单酯乙氧化物和烷基糖苷依次加入，搅拌均匀；将AEC9Na加入到剩余水中，搅拌均匀后慢慢加入到上述溶液中，搅拌均匀。
将上述配方1～配方6的清洗剂用水稀释100倍，测量pH和密度。具体参见下表2。
表2：
Figure BDA0002681458260000051
实施例4：
泡沫性能
取稀释后(1:100)的清洗剂30ml，加入100mL的具塞量筒内，在30℃的烘箱中放置30min后取出，上下摇动5min，摇动距离约0.33m，摇动频率约100～110次/min，摇动完毕后，打开量筒塞子，置于30℃烘箱中静置10min，记录残余泡沫高度。结果如下表3。
表3：
配方1 配方2 配方3 配方4 配方5 配方6
泡沫高度/mm 16 17 18 18 20 21
去污性能
清洗试片：不锈钢片、塑料片、陶瓷片、表面涂漆的木板片、玻璃、大理石片，长宽为5cm×5cm。
参照QB/T 4532-2013，硬质地板清洗剂标准附录A的去污力测定的方法进行去污力的实验，试片更换为上述不同材质相同规格的试片。观察清洗过程中泡沫情况和清洗后的试片表面，见下表4。
表4：
清洗过程泡沫 净洗力 表面光泽 清洗残留痕迹
不锈钢片 体积小、量少 97％ 无变化 无残留
塑料片 体积小、量少 94％ 无变化 无残留
陶瓷片 体积小、量少 97％ 无变化 无残留
表面涂漆的木板片 体积小、量少 93％ 无变化 无残留
玻璃 体积小、量少 96％ 无变化 无残留
大理石片 体积小、量少 97％ 无变化 无残留
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 (9)

1.一种含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，按质量百分比，所述多表面清洗剂含有以下组分:
Figure FDA0002681458250000011
2.根据权利要求1所述的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠为C12～C16的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠，聚合度为5～15。
3.根据权利要求2所述的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠包括：AEC5Na、AEC9Na和/或AEC15Na。
4.根据权利要求1所述的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，所述烷基糖苷为C8～C18的烷基糖苷。
5.根据权利要求1所述的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，所述柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物为结构为
Figure FDA0002681458250000012
和结构为
Figure FDA0002681458250000013
的混合物；
以两种结构为结构Ⅰ和结构Ⅱ，两结构中的R均为C8～C18的烷烃；n1均为3～10；n2均为2～5；n3均为2～5。
6.根据权利要求5所述的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，所述柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物采用如下合成路线：
Figure FDA0002681458250000021
7.根据权利要求6所述的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，所述合成路线采用如下步骤：
第一步：Ⅰ-1和Ⅱ-1混合物的甲酯化；
将1当量的Ⅰ-1和Ⅱ-1的混合物加入到无水甲醇中，冷却到0℃，在氮气保护下，搅拌下小心地滴加2.5～3当量的氯化亚砜；反应混合物在0℃搅拌1～2小时，然后回流过夜；在真空下除去挥发物，剩余底物即为Ⅰ-2和Ⅱ-2的混合物；
第二步：Ⅰ-2和Ⅱ-2的混合物的乙氧基化；
将1当量的Ⅰ-2和Ⅱ-2的混合物加入到高压釜内，用氮气置换高压釜内的空气，加入质量分数1％～1.5％的催化剂，通入20～25当量的环氧乙烷，保持流速25～30L/min，在140～150℃下反应3～4小时，升温到185～190℃，补加第一次添加量的5％～10％的催化剂，继续反应2.5～3小时，老化到100～105℃，通冷却水冷却到室温，即可得到柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物表面活性剂。
8.根据权利要求7所述的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，所述催化剂为Mg/Al/Co三元有机酸催化剂或MgO/Al2O3双核金属氧化物催化剂。
9.根据权利要求6或7所述的含枯烯磺酸钠和改性表面活性剂的多表面清洗剂，其特征在于，所述柠檬酸脂肪醇单酯乙氧化物为柠檬酸月桂醇单酯乙氧化物、柠檬酸豆蔻醇单酯乙氧化物和柠檬酸棕榈醇单酯乙氧化物中的一种或几种的混合物。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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