CN114059074B - 一种零苯汽车金属零部件用溶剂型清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于清洗剂技术领域，具体涉及一种零苯汽车金属零部件用溶剂型清洗剂。本发明清洗剂中复合溶剂由氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂和氢氟醚按照重量比(0.8～1):(0.6～0.8):1:1复配而成，具有与苯类溶剂如甲苯相当的油污清洗率，有望替代苯类溶剂应用于清洗剂；本发明将前述复合溶剂与抽提溶剂油、醛类溶剂、渗透剂、清净分散剂复配制得的清洗剂，对油污的清洗率高达99％；并且本发明清洗剂不含苯类溶剂，更加安全环保，具有较高的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于清洗剂技术领域，具体涉及一种零苯汽车金属零部件用溶剂型清洗剂。
背景技术
汽车金属零部件溶剂型清洗剂如化油器、阻风门清洗剂等，主要应用于发动机维修或保养场景，清洁各种零部件表面的胶质、油泥和积碳，由于苯类溶剂如甲苯、二甲苯等具有对油污、积碳、油垢等沉积物具有很强的清洗能力，因此目前市售的大部分汽车金属零部件溶剂型清洗剂均为含有苯类溶剂的清洗剂，而苯类溶剂不仅会对长期接触者的身体产生严重危害，如危害人体的中枢神经系统、对呼吸道、皮肤产生刺激作用，长期接触易引起膀胱癌等，还存在污染环境的问题。
因此，寻求一种与苯类溶剂具有同等清洗能力且毒性更低的汽车金属零部件溶剂型清洗剂是需要攻克的重要难题。
发明内容
本发明提供了一种零苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂，具有与苯类溶剂相当的清洗效果，且不含苯类溶剂，绿色环保。
基于上述目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种复合溶剂，该复合溶剂由氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚按照重量比(0.8～1):(0.6～0.8):1:1复配而成。
本发明复合溶剂中氯代烃对积碳类碳化物有良好的剥离作用，酯类溶剂和氯代烃复配具有协同增效的作用，增强对积碳、油泥、油漆等污垢的溶解和剥离作用，氢氟醚可降低积碳的再沉积，饱和碳氢溶剂起携带油污的作用，本发明采用氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂和氢氟醚四种组分复配综合达到油污清除的效果，经试验发现，本发明提供的复合溶剂对油污的清洗率与甲苯相当，甚至优于甲苯。
经试验发现，当复合溶剂中氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚的重量比超出(0.8～1):(0.6～0.8):1:1的比例范围时，对油污的清洗率下降较为明显。
优选地，复合溶剂中的氯代烃为二氯甲烷、1,2-二氯丙烷、三氯乙烯中的至少一种。
优选地，复合溶剂中的饱和碳氢溶剂为环己烷、甲基环己烷、2-甲基戊烷中的至少一种。
优选地，复合溶剂中的酯类溶剂为碳酸二甲酯和/或醋酸丙酯。
优选地，复合溶剂中的氢氟醚为四氟乙基三氟乙基醚。
经试验发现，当复合溶剂中的氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂和氢氟醚选用其他组分复配时，其对油污的清除效果不如本发明所述组分复配的效果好。
第二方面，本发明提供上述复合溶剂在制备零苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂中的应用。
第三方面，本发明提供一种零苯汽车金属零部件用溶剂型清洗剂，以重量百分比计，包括如下组分：复合溶剂60～80wt％、抽提溶剂油15～30wt％、醛类溶剂2～10wt％、渗透剂5～10wt％和清净分散剂0.01～1wt％。
经试验发现，当清洗剂中复合溶剂低于60％时，清洗剂对油污的清洗率很难超过90％；当清洗剂中复合溶剂高于80％时，清洗剂对油污清洗率呈下降趋势，因此，当清洗剂中复合溶剂的重量百分为60％～80％时，清洗剂具有较佳的油污清洗率，在该比例范围内，清洗剂对油污的清洗率不低于95％。
优选地，清洗剂中的醛类溶剂为甲缩醛和/或乙缩醛。
优选地，清洗剂中的渗透剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。
优选地，清洗剂中的清净分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺和/或油基伯胺。
优选地，清洗剂中的抽提溶剂油为6号溶剂油。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种复合溶剂，该复合溶剂由氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂和氢氟醚按照特定比例复配而成，具有与苯类溶剂如甲苯相当的油污清洗率，有望替代苯类溶剂应用于清洗剂。
本发明将前述复合溶剂与抽提溶剂油、醛类溶剂、渗透剂、清净分散剂复配制得的清洗剂，对油污的清洗率高达99％；并且本发明清洗剂不含苯类溶剂，更加安全环保，具有较高的推广应用价值。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例提供的复合溶剂由氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚按照重量比(0.8～1):(0.6～0.8):1:1复配而成；其中的氯代烃为二氯甲烷、1,2-二氯丙烷、三氯乙烯中的至少一种；饱和碳氢溶剂为环己烷、甲基环己烷、2-甲基戊烷中的至少一种；酯类溶剂为碳酸二甲酯和/或醋酸丙酯；氢氟醚为四氟乙基三氟乙基醚。
本实施例复合溶剂的具体组成配比如表1所示，表1中“重量比”表示氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚四者的重量比。当氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂等的化学组分为非单一组分时，各组分按照等重量比混合，譬如当酯类溶剂由碳酸二甲酯、醋酸丙酯组成时，碳酸二甲酯、醋酸丙酯的重量比为1:1。
参照如下检测方法对复合溶剂的清洗率进行测试，同时以甲苯作为对照，将各试样的检测结果录入表1。
复合溶剂对油污清洗率的测试方法如下：
S1：人工合成油污制备
人工油污参照GB/T23435-2009标准中规定的合成方法进行，在通风橱内，将150gSF15W/40汽油机油和30g A100炭黑粉混合均匀加入到500ml三口烧瓶中，并向瓶内引入8.5cm3/min的空气流，用恒温加热套于240±5℃持续加热三口烧瓶110h，获得人工合成油污备用。
S2：人工油污试板的制备
取25*5mm铸铁块，用P150砂纸将整块铸铁块打磨后，用丙酮、无水乙醇擦拭后，放入120±5℃烘箱中烘烤半小时，在干燥皿中冷却至室温，称量挂钩与试板的重量，精确至0.1mg，标记为m0；用玻璃棒蘸取人工合成油污垢，覆涂在已烘干的铸铁块双表面，切记要刮涂均匀、无露底，放入120±5℃烘箱中烘烤老化2h，冷却至室温，称量挂钩与试板的重量，精确至0.1mg，备用并标记为m1。
S3：清洗率测试
将复合溶剂样品倒入500ml烧杯中，用夹子固定好已老化的人工油污试板后，启动摆洗机开关，确认油污试板不会碰到烧杯内壁，再将油污试板放入烧杯的复合溶剂中，浸泡5分钟再摆洗5分钟，注意摆洗条件为摆洗距离50mm，摆洗速度为60次/分，将摆洗完的油污试板用洗耳球吹干未挥发的溶剂(避免铸铁块表面温度过低而凝结成露珠导致生锈)，放入120±5℃烘箱中烘烤半小时，在干燥皿中冷却至室温后，称量挂钩与试板的重量，精确至0.1mg，并标记为m2。
S4：清洗率计算
清洗率W的计算公式为：W＝(m1-m2)/(m1-m0)×100％，式中m0为空白试板与挂钩质量，m1为人工油污老化后试板与挂钩质量，m2为人工油污经复合溶剂摆洗后试板与挂钩质量。每个复合溶剂试样均平行测定三次后计算其平均清洗率，表1中记载的数据均为复合溶剂试样的平均清洗率。
表1复合溶剂的组成配比以及其清洗率
由表1可知，本发明复合溶剂中的氯代烃对积碳类碳化物有良好的剥离作用，酯类溶剂和氯代烃复配具有协同增效的作用，增强对积碳、油泥、油漆等污垢的溶解和剥离作用，氢氟醚可降低积碳的再沉积，饱和碳氢溶剂起携带油污的作用，本发明采用氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂和氢氟醚四种组分复配综合达到油污清除的效果，经试验发现，本发明提供的复合溶剂对油污的清洗率与甲苯相当，甚至优于甲苯，如试样4和试样5，对人工油污的清洗率不低于91％。
实施例2
本实施例通过调整复合溶剂的组成及各组分配比，分析各组分及其配比对复合溶剂清洗率的影响，具体方法如下：
1、复合溶剂中氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚的组成配比对复合溶剂清洗率的影响
以实施例1中试样编号为5的复合溶剂的组分为例，保持复合溶剂的化学组分不变，即不同试样的复合溶剂中氯代烃均为1,2-二氯丙烷，饱和碳氢溶剂为2-甲基戊烷，酯类溶剂为醋酸丙酯，氢氟醚为四氟乙基三氟乙基醚，通过调整氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚的重量比，分析各组分重量比对复合溶剂清洗率的影响，具体结果如表2所示。各试样中氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚的重量比如表2所示。
表2不同组分配比的复合溶剂试样的清洗率
| 试样编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 重量比 | 1:0.6:1:1 | 1.2:0.6:1:1 | 0.6:0.6:1:1 | 0:0.6:1:1 | 1:1:1:1 | 1:0.4:1:1 | 1:0:1:1 |
| 清洗率 | 92.61 | 88.83 | 80.26 | 65.33 | 85.15 | 78.61 | 71.42 |
| 试样编号 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 甲苯 |
| 重量比 | 1:0.6:1.2:1 | 1:0.6:0.8:1 | 1:0.6:0:1 | 1:0.6:1:1.2 | 1:0.6:1:0.8 | 1:0.6:1:0 | - |
| 清洗率 | 87.58 | 82.35 | 64.26 | 88.56 | 89.45 | 82.75 | 90.71 |
由表2可知，当复合溶剂中氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚的重量比超出(0.8～1):(0.6～0.8):1:1的比例范围时，对油污的清洗率下降较为明显。
进一步对表2结果分析可以看出，氯代烃和酯类溶剂复配协同对清洗性能影响最为明显，当复合溶剂中不含氯代烃(4号试样)或者不含酯类溶剂(10号试样)时，其对油污的清洗率下降更为明显。其次是饱和碳氢溶剂、氢氟醚对清洗率的影响相对次之，饱和碳氢溶剂在清除油污过程中起携带油污的作用，氢氟醚起到抗积碳再沉积作用，上述四种组分按照本申请配比复配能够达到对油污较高的清洗率，清洗率高达92.61％。
当以实施例1中其它试样参照本实施例所述方法，仅调整复合溶剂中氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚的重量比时，获得的实验结果与试样编号5的实验结果相似。
2、复合溶剂中氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚的具体组成对复合溶剂清洗率的影响
以实施例1中试样编号为5的复合溶剂的组分为例，保持氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂与氢氟醚的重量比为1:0.6:1:1的比例不变，通过调整氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂的具体组分，以分析组分的选用对复合溶剂清洗率的影响，具体结果如表3所示。
表3不同组分的复合溶剂试样的清洗率
| 试样编号 | 氯代烃 | 饱和碳氢溶剂 | 酯类溶剂 | 氢氟醚 | 清洗率 |
| 1 | 1,2-二氯丙烷 | 2-甲基戊烷 | 醋酸丙酯 | 四氟乙基三氟乙基醚 | 92.61 |
| 2 | 三氟三氯乙烷 | 2-甲基戊烷 | 醋酸丙酯 | 四氟乙基三氟乙基醚 | 88.62 |
| 3 | 三氯乙烯 | 正戊烷 | 乙酸乙酯 | 四氟乙基三氟乙基醚 | 85.49 |
| 4 | 四氯乙烯 | 环己烷 | 乙酸丁酯 | 四氟乙基三氟乙基醚 | 87.61 |
| 甲苯 | — | — | — | — | 90.71 |
由表3可知，当氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚选用其它组分时，其复配后的复合溶剂的清洗率均低于本申请所述组分复配的复合溶剂的清洗率。以上数据表明低分子量氯代烃对积碳类碳化物有较好的剥离作用，带支链的饱和碳氢溶剂携带油污能力优于直链。
实施例3
本实施例提供一种零苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂，以重量百分比计，包括如下组分：
二氯甲烷14.44wt％、环己烷14.43wt％、碳酸二甲酯18.04wt％、四氟乙基三氟乙基醚18.04wt％、6号溶剂油20wt％、甲缩醛5wt％、甲醇10wt％、聚异丁烯基丁二酰亚胺0.05wt％。
参照实施例1中记载的清洗率测定方法，本实施例提供的清洗剂对油污的清洗率为97.5％。
实施例4
本实施例提供一种零苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂，以重量百分比计，包括如下组分：
1,2-二氯丙烷15.55wt％、2-甲基戊烷15.54wt％、碳酸二甲酯19.43wt％、四氟乙基三氟乙基醚19.43wt％、6号溶剂油15wt％、乙缩醛5wt％、甲醇10wt％、聚异丁烯基丁二酰亚胺0.05wt％。
参照实施例1中记载的人工合成油污的清洗率测定方法，本实施例提供的清洗剂对油污的清洗率为98.2％。
实施例5
本实施例提供一种零苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂，以重量百分比计，包括如下组分：
二氯甲烷7.22wt％、1,2-二氯丙烷7.22wt％、甲基环己烷14.43wt％、醋酸丙酯18.04wt％、四氟乙基三氟乙基醚18.04wt％、6号溶剂油20wt％、乙缩醛5wt％、乙醇10wt％、聚异丁烯基丁二酰亚胺0.05wt％。
参照实施例1中记载的人工合成油污的清洗率测定方法，本实施例提供的清洗剂对油污的清洗率为98.5％。
实施例6
本实施例提供一种零苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂，以重量百分比计，包括如下组分：
二氯甲烷18.04wt％、环己烷10.83wt％、醋酸丙酯18.04wt％、四氟乙基三氟乙基醚18.04wt％、6号溶剂油20wt％、甲缩醛5wt％、异丙醇10wt％、油基伯胺0.05wt％。
参照实施例1中记载的人工合成油污的清洗率测定方法，本实施例提供的清洗剂对油污的清洗率为99.1％。
实施例7
本实施例提供一种零苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂，以重量百分比计，包括如下组分：
1,2-二氯丙烷18.04wt％、甲基环己烷7.22wt％、2-甲基戊烷3.61wt％、碳酸二甲酯18.04wt％、四氟乙基三氟乙基醚18.04wt％、6号溶剂油20wt％、乙缩醛5wt％、甲醇10wt％、油基伯胺0.05wt％。
参照实施例1中记载的人工合成油污的清洗率测定方法，本实施例提供的清洗剂对油污的清洗率为99.5％。
对比例1
本对比例提供一种含苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂，以重量百分比计，包括如下组分：
甲苯64.95wt％、6号溶剂油20wt％、乙缩醛5wt％、甲醇10wt％、油基伯胺0.05wt％。
参照实施例1中记载的人工合成油污的清洗率测定方法，本对比例提供的清洗剂对油污的清洗率为98.9％。
本对比例与实施例7的区别仅在于，本对比例中以等量的甲苯替代实施例7中的复合溶剂，由清洗率结果可以看出，含有本申请复合溶剂的清洗剂具有相对更优的油污清洗效果。
实施例8
本实施例以实施例5所述零苯汽车金属零部件溶剂型清洗剂为例，保持复合溶剂中氯代烃(二氯甲烷、1,2-二氯丙烷)、饱和碳氢溶剂(甲基环己烷)、酯类溶剂(醋酸丙酯)、氢氟醚(四氟乙基三氟乙基醚)的比例为0.8:0.8:1:1，调整复合溶剂在清洗剂中的重量百分比，同时等比例调整其余组分的重量百分比，使得清洗剂中各组分的重量百分比之和为100％，分析清洗剂中复合溶剂的重量百分含量对清洗剂清洗效果的影响，实验结果如表4所示。
表4复合溶剂的重量百分比对清洗剂油污清洗率的影响
| 试样编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 复合溶剂的重量百分比 | 40％ | 55％ | 60％ | 70％ | 80％ | 85％ | 90％ | 100％ |
| 清洗率 | 82.52 | 85.69 | 95.79 | 98.6 | 99.1 | 94.89 | 91.26 | 88.24 |
由表4可知，当清洗剂中复合溶剂低于60％时，清洗剂对油污的清洗率很难超过90％；当清洗剂中复合溶剂高于80％时，清洗剂对油污清洗率呈下降趋势，因此，当清洗剂中复合溶剂的重量百分为60％～80％时，清洗剂具有较佳的油污清洗率，在该比例范围内，清洗剂对油污的清洗率不低于95％。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种复合溶剂，其特征在于，由氯代烃、饱和碳氢溶剂、酯类溶剂、氢氟醚按照重量比(0.8～1):(0.6～0.8):1:1复配而成；所述氯代烃为1,2-二氯丙烷，所述饱和碳氢溶剂为2-甲基戊烷，所述酯类溶剂为醋酸丙酯；
所述氢氟醚为四氟乙基三氟乙基醚。
2.权利要求1所述复合溶剂在制备零苯汽车金属零部件用溶剂型清洗剂中的应用。
3.一种零苯汽车金属零部件用溶剂型清洗剂，其特征在于，以重量百分比计，包括如下组分：如权利要求1所述的复合溶剂60～80wt％、抽提溶剂油15～30wt％、醛类溶剂2～10wt％、渗透剂5～10wt％和清净分散剂0.01～1wt％；所述抽提溶剂油为6号溶剂油。
4.根据权利要求3所述清洗剂，其特征在于，所述醛类溶剂为甲缩醛和/或乙缩醛。
5.根据权利要求3所述清洗剂，其特征在于，所述渗透剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。
6.根据权利要求3所述清洗剂，其特征在于，所述清净分散剂为聚异丁烯基丁二酰亚胺和/或油基伯胺。
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