CN114149874B - 一种基于离子液体的气溶胶去污剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及气溶胶产品，特别涉及一种基于离子液体的气溶胶去污剂。按比例先将1‑乙基‑3‑甲基咪唑型硫酸盐、双烷基二甲基二溴化乙二铵盐、烷基三甲基硫酸甲酯铵盐、烷基二甲基苄基氯化铵盐、烷基三甲基氯化铵盐、酯基季铵盐、非离子表面活性剂混合得料剂，然后将料剂在搅拌条件下进行罐装，装配上气雾阀门并封口，然后充填抛射剂。本发明所提供的基于离子液体的气溶胶去污剂去污能力强，应用范围广，使用便捷、安全。此外，本发明还提供的制备气溶胶去污剂的方法，其工艺步骤简单，适合工厂规模化生产。

Description

一种基于离子液体的气溶胶去污剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及气溶胶产品，特别涉及一种基于离子液体的气溶胶去污剂及其制备方法。
背景技术
随着社会经济不断发展，去污剂已经成为生产生活中不可缺少的专用化工产品。航空器材、高端精密设备的运行，对污渍、油渍和锈渍异常敏感，不及时清理会影响这些高端设备的精度和寿命。另外特种的去污剂通常含有大量的有机溶剂以及有害物质，深入开发安全、绿色、适用范围广的去污剂产品，源头上对去污剂产品的品质进行治理和提升，减少有害物质的使用，具有十分重要的意义。
现有技术的去污剂组合物主要包含清洁表面活性剂、有机溶剂和少量的添加剂。但是现有技术的组合物，存在应用场景狭窄，清洁效果一般，环境不友好，对人体有副作用等缺点。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种基于离子液体的气溶胶去污剂及其制备方法。
本发明的一个方面提出一种基于离子液体的气溶胶去污剂，包括剂料和抛射剂，所述剂料由以下按重量份计的原料组分制成：
1-乙基-3-甲基咪唑型硫酸盐7.0-10.0份，
双烷基二甲基二溴化乙二铵盐2.0-5.0份，
烷基三甲基硫酸甲酯铵盐0.5-2.0份，
烷基二甲基苄基氯化铵盐1.5-3.0份，
烷基三甲基氯化铵盐1.5-3.2份，
酯基季铵盐1.5-2.5份，
非离子表面活性剂1.0-5.5份，
丙酮1.0-6.0份；
余量为所述抛射剂。
进一步，所述1-乙基-3-甲基咪唑型硫酸盐选自1-乙基-3-甲基咪唑型硫酸氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑甲磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸甲酯、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯的任意一种或几种；
所述双烷基二甲基二溴化乙二铵盐选自N,N’-双(十四烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二铵、N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二铵、N,N’-双(十八烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二铵盐的任意一种或几种；
所述烷基三甲基硫酸甲酯铵选自十二烷基三甲基硫酸甲酯铵、十六烷基三甲基硫酸甲酯铵、十八烷基三甲基硫酸甲酯铵、二十二烷基三甲基硫酸甲酯铵的任意一种或几种；
所述烷基二甲基苄基氯化铵盐选自十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵或二十二烷基二甲基苄基氯化铵盐的任意一种或几种；
所述烷基三甲基氯化铵盐选自十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵或二十二烷基三甲基氯化铵盐的任意一种或几种；
所述酯基季铵盐选自酯基季铵盐、双酯基季铵盐、三酯基季铵盐的任意一种或几种；
所述非离子表面活性剂选自脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺的任意一种或几种。
进一步，所述剂料为：1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯7.0-10.0份；
N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二铵2.0-5.0份；
十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.5-2.0份；
十二烷基二甲基苄基氯化铵1.5-2.8份；
十二烷基三甲基氯化铵1.5-3.2份；
双酯基季铵盐1.5-2.5份；
脂肪酸聚氧乙烯酯1.0-5.0份；
聚氧乙烯烷基胺0.2-3.6份；
丙酮3.5-5.5份。
进一步，所述抛射剂由HFO-1234ze和压缩气体组成。
进一步，其中HFO-1234ze占所述气溶胶去污剂的5-15份。
进一步，压缩气体选自二氧化碳、氮气的任意一种。
本发明的另一个方面提出了一种基于离子液体的气溶胶去污剂的制备方法，按比例先将1-乙基-3-甲基咪唑型硫酸盐、双烷基二甲基二溴化乙二铵盐、烷基三甲基硫酸甲酯铵盐、烷基二甲基苄基氯化铵盐、烷基三甲基氯化铵盐、酯基季铵盐、非离子表面活性剂混合得料剂，然后将料剂在搅拌条件下进行罐装，装配上气雾阀门并封口，然后充填抛射剂。
进一步，进一步，制备剂料成分之1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯包括如下步骤，向密闭反应釜中加入N-甲基咪唑，加热升温到50±5℃后，充入氮气至微压，然后向反应釜中流加硫酸二乙酯，其中，N-甲基咪唑和硫酸二乙酯投料比为1∶1.25，硫酸二乙酯在30分钟内流加完毕，反应持续1.5h，待反应完全后，用乙酸乙酯洗涤3次，取下层离子液体，70℃减压蒸馏除去乙酸乙酯。
与现有技术相比，本发明取得了如下有益的技术效果：去污剂的所有成分均为环保材料，无污染、无残留。剂料使用的离子液体、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和抛射剂具有协同作用，能够发挥出离子液体的最佳污渍转移能力，且能适用织物、金属、墙体等多种对象。
以HFO-1234ze和二氧化碳或氮气的压缩气体作为抛射剂，相比常规抛射剂，破坏臭氧潜能值和全球变暖系数值低，无毒且能抑燃，同时，兼做溶剂，安全性更好，而且还有利于离子液体对油渍污染物的溶解，进一步提高产品的污染物去除能力。此外，特定的用量保证足够的推进动力和雾化效果，适用狭小的缝隙，进一步提升了产品的使用范围，从而能够适用一些特殊的精密制造等场合。本发明的制备方法工艺简单、操作安全容易且重现性好，能够为产品的规模化生产提供可靠的保障。
具体实施方式
下列实施例是本发明的去污剂的示例和优选方式。应该理解，这些实施例仅是为了解释说明，落在本发明及其权利要求的范围内的去污剂可以由本领域技术人员容易地生产，而这并未背离发明的范围和精神。
本发明的去污剂最终产品形式为“气雾剂产品”，其指以气雾包装容器为包装物，通过控制阀门，能借助抛射剂压力把内容物按预定形态释出的一类产品。“内容物”是指气雾剂产品内的灌装物，包括剂料和抛射剂。“剂料”是指气雾剂产品中的活性成分和辅助成分。
在气雾剂产品中，抛射剂与剂料同封于耐压容器中，使用时借抛射剂的压力将内容物喷出，实际上在喷出物中不仅含有剂料，还含有部分液相抛射剂包含在喷出物中。当喷出物离开喷嘴的一瞬间，随着对液体压力的解除，夹杂在喷出物中的抛射剂瞬间气化。靠气化的能力带动剂料粉碎，从而使喷出物细化。
本发明的气雾剂喷覆于物件上，将污染物自零件、组件或任何其它物件或其部分上移除。本发明使用的术语“物件”指所有所述的零件、组件及其类似物，且其意欲指任何表面或其部分。本发明使用的术语“污染物”指所述物件上所存在的任何不必要的材料或物质。
本发明中使用的术语“HFO-1234ze”一般是指1，3，3，3-四氟丙烯，与其为顺式或反式无关。因此，术语“HFO-1234ze”在其范畴内包括顺HFO-1234ze、反HFO-1234ze及所述物质的所有组合和混合物。尽管在某些方面，顺HFO-1234ze和反HFO-1234ze的特性不同，但预期所述化合物的每一者都适于单独或与包括其立体异构体的其它化合物一起与本发明所述的每一组合物、方法结合使用。
本发明的气雾剂适合消费者喷洒并擦抹使用。当喷洒适量的去污剂，间隔一段时间，用海绵、抹布、毛巾等擦拭待处理物件表面。在一些应用中，尤其是污染物沉积物厚时，可以将本发明的去污剂留在污物区域直到它有效地使污染物的沉积物松动，然后再除去。对于特别严重的污染物，也可以进行多次处理。当然本发明的去污剂也可以先喷至抹布再施加到物件表面上。
在本发明中，如果没有特别指出，各组分按重量份计，任何组分的重量百分比应该理解为所指组分的活性部分的重量百分比。
本发明的实施例中，离子液体的1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯为自制，其他所用的原材料均来源于市购。1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯的制作方法如下：向密闭反应釜中加入N-甲基咪唑，加热升温到50±5℃后，充入氮气至微压，然后向反应釜中流加硫酸二乙酯。其中，N-甲基咪唑和硫酸二乙酯投料比为1∶1.25，硫酸二乙酯在30分钟内流加完毕，反应持续1.5h。待反应完全后，用乙酸乙酯洗涤3次，取下层离子液体，70℃减压蒸馏除去乙酸乙酯，即可得淡黄色粘稠的1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯离子液体。
本发明去污剂的实施例按表1的比例先将1-乙基-3-甲基咪唑型硫酸盐、双烷基二甲基二溴化乙二铵盐、烷基三甲基硫酸甲酯铵盐、烷基二甲基苄基氯化铵盐、烷基三甲基氯化铵盐、酯基季铵盐、非离子表面活性剂混合200r/min搅拌20min得料剂，然后将料剂在搅拌条件下进行罐装，气雾罐可选用高压罐和超高压罐，装配上气雾阀门并封口，最后充填抛射剂。
使用效果评测
使用效果评测包括产品稳定性评测、去污效果评测以及气味评测三部分，最终的评测得分为三者的平均分，最终得分见表1。
产品稳定性评测
将各实施例的产品放入0℃的冰箱中24h，取出后放入50℃、75％湿度的恒温保温箱中24h，此为一个冷热循环，冷热循环5次，进行外观对比打分，50位评价者根据澄清度直接打分：1-5，分数越高越澄清。
去污效果评测
采用的物件包括不锈钢板和PVC板。去污过程的模拟，在上述物件的表面上用以下物质模拟污染物，模拟污染物的物质有：炭黑、机油、铁锈、油酸。将进行过5次冷热循环处理的气雾剂喷撒相同量的去污剂覆盖住污染物，静置1分钟，后用海绵擦拭3次，100毫升水冲洗。去污效果的评价，将冲洗后板的让50位评价者评测打分。视觉感受是否干净打分：1-5分，分数越高越干净。手触觉感受是否干净打分：1-5，分数越高越干净。最终去污效果为视觉和手触觉打分的平均分。
气味评测
将实施例的气雾剂喷洒在不锈钢板的过程中，50位评价者以嗅觉愉悦程度直接打分：1-5，分数越高越愉悦。
表1实施例及使用效果评价
Figure BDA0003310541140000061
从表1中的打分可以看出，本发明的基于离子液体的气溶胶去污剂总体表现优异，具有很好的去污能力，使用便捷，对人与环境友好。剂料使用的离子液体、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和抛射剂协同作用，使得离子液体发挥出最佳污染物转移能力，同时粘度适中，既能保证作用时间，而且又容易清洗，适用范围广。

Claims (5)

1.一种基于离子液体的气溶胶去污剂，包括剂料和抛射剂，其特征在于：所述剂料由以下按重量份计的原料组分制成：
1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯7.0-10.0份；
N,N’-双(十六烷基二甲基)-1,2-二溴化乙二铵2.0-5.0份，
十二烷基三甲基硫酸甲酯铵0.5-2.0份，
十二烷基二甲基苄基氯化铵1.5-2.8份，
十二烷基三甲基氯化铵1.5-3.2份，
双酯基季铵盐1.5-2.5份，
非离子表面活性剂1.0-5.5份，其中非离子表面活性剂是脂肪酸聚氧乙烯酯和聚氧乙烯烷基胺，
丙酮3.5-5.5份；
余量为所述抛射剂。
2.根据权利要求1所述的一种基于离子液体的气溶胶去污剂，其特征在于：所述抛射剂由HFO-1234ze和压缩气体组成。
3.根据权利要求2所述的一种基于离子液体的气溶胶去污剂，其特征在于：其中HFO-1234ze占所述气溶胶去污剂的5-15份。
4.根据权利要求2所述的一种基于离子液体的气溶胶去污剂，其特征在于：压缩气体选自二氧化碳、氮气的任意一种。
5.一种如权利要求1所述的基于离子液体的气溶胶去污剂，其特征在于：制备剂料成分之1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯包括如下步骤，向密闭反应釜中加入N-甲基咪唑，加热升温到50±5℃后，充入氮气至微压，然后向反应釜中流加硫酸二乙酯，其中，N-甲基咪唑和硫酸二乙酯投料比为1∶1.25，硫酸二乙酯在30分钟内流加完毕，反应持续1.5h，待反应完全后，用乙酸乙酯洗涤3次，取下层离子液体，70℃减压蒸馏除去乙酸乙酯。
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