CN114214126A - 水基清洗组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水基清洗组合物及其制备方法和应用，水基清洗组合物以重量百分比计包括以下组分：0.02％～1％的植酸乙醇胺盐、0.1％～1.5％的葡萄糖酸盐、0.1％～1.5％的苯甲酸钠、1％～8％的亚氨基二琥珀酸四钠、2％～15％的表面活性剂、助剂4％～15％以及75％～90％的水，水基清洗组合物的pH值为7.0～9.0。上述水基清洗组合物通过使用植酸乙醇胺盐、葡萄糖酸盐以及苯甲酸钠作为防锈剂的主要成分，进一步配合无毒的螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠，二者复配能保证水基清洗组合物及对金属的除垢和防锈效果。
Description
技术领域
本发明涉及有机材料领域，特别是涉及一种水基清洗组合物及其制备方法和应用。
背景技术
金属制件及设备在加工和使用过程中表面上会形成或沾有水垢、锈垢、微生物污垢、油垢与积蜡等因而需要清洗。特别是当零件要进行电镀、喷漆、焊接、荧光、油封、包装时需先将金属表面的污垢去除，以满足下道工序的实施质量；当金属设备继续使用时，需将设备进行清洗避免影响产品的质量或引发安全事故。金属清洗剂在工业生产中应用十分广泛、发展迅速。
传统水基清洗剂，多数是强酸强碱型的，腐蚀性强，气味刺鼻。传统使用的原料有较大的毒性和致岐性，如常使用的烷基酚聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠、亚硝酸盐，苯并三氮唑、钼酸盐以及硅酸盐等虽然具有良好的清洗效果或防锈缓蚀效果，但对人体毒性较大，在大自然环境中降解很慢，污染环境等。又如 EDTA、DTPA等作为螯合剂在自然环境中降解很慢，危害人体健康。清洗液的强酸强碱性会刺激皮肤或是黏膜，容易引发哮喘或是皮肤问题，使用时应注意严格防护。
发明内容
基于此，本发明提供一种保证对金属清洗效果的且无污染的水基清洗组合物其制备方法和应用。
本发明解决上述技术问题的具体技术方案如下：
本发明提供了一种水基清洗组合物，以重量百分比计，包括以下组分：
其中，所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、乙氧基化C12-C14醇、椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物、月桂醇聚醚磺基琥珀酸单酯二钠、烷基糖苷以及多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺中的一种或多种，所述水基清洗组合物的pH值为7.0～9.0。
在其中一个实施例中，所述葡萄糖酸盐选自葡萄糖酸钠以及葡萄糖酸锌中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述植酸乙醇胺盐的制备步骤包括：以质量比(1～2): (1～3)混合植酸和乙醇胺制备混合液，调节所述混合液的pH为7.5～9.0，搅拌。
在其中一个实施例中，所述助剂包括质量比为1:(15～45)的助溶剂和增稠剂。
在其中一个实施例中，所述助溶剂选自异己二醇、异丙醇以及乙醇中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述增稠剂选自黄原胶、卡波姆以及聚乙烯醇中的至少一种。
在其中一个实施例中，以重量百分比计，包括以下组分：
进一步地，本发明还提供一种水基清洗组合物的制备方法，包括以下步骤：
S10：按照如上述的水基清洗组合物的组分进行备料；
S20：混合所述组分，调节pH至7.0～9.0，搅拌。
在其中一个实施例中，步骤S20中，混合的步骤包括：依次加入所述水、所述亚氨基二琥珀酸四钠、所述增稠剂、所述苯甲酸钠、所述葡萄糖酸盐、所述植酸乙醇胺盐、所述表面活性剂以及所述助溶剂。
更进一步地，本发明还提供上述的水基清洗组合物在制备水基金属清洗剂中的应用。
上述水基清洗组合物通过使用植酸乙醇胺盐、葡萄糖酸盐以及苯甲酸钠作为防锈剂的主要成分，进一步配合无毒的螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠，二者复配能保证水基清洗组合物及对金属的除垢和防锈效果。同时配方中使用的表面活性剂组合物利用通过电子迁移以及电子搭桥，可以在极短的时间内将“大块顽固油污”抓爬下来，有效防止油污的再次沉积或返粘，实现快速清除油污，更进一步地提高了水基清洗组合物的剥离油污的洗涤效果。水基清洗组合物对工业各种金属部件表面粘附的油污可以快速剥离油污，清洗的金属工件获得优良的防锈效果，清洗后的水基清洗组合物经过回收过滤可以循环重复使用。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
本发明中的词语“优选地”、“更优选地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种水基清洗组合物，以重量百分比计，包括以下组分：
其中，表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、乙氧基化C12-C14醇、椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物、月桂醇聚醚磺基琥珀酸单酯二钠、烷基糖苷以及多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺中的一种或多种，水基清洗组合物的pH值为7.0～9.0。
需要说明的是，上述对水基清洗组合物调节pH值的物质可以但不限于是柠檬酸或葡萄糖酸中的至少一种。
可以理解地，乙氧基化C12-C14醇和椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物复配物为阿克苏BEROL 226sa。
优选地，表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、阿克苏BEROL 226sa以及月桂醇聚醚磺基琥珀酸单酯二钠中的至少一种、烷基糖苷和多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺。
上述水基清洗组合物通过使用植酸乙醇胺盐、葡萄糖酸盐以及苯甲酸钠作为防锈剂的主要成分，进一步配合无毒的螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠，二者复配能保证水基清洗组合物及对金属的除垢和防锈效果。同时配方中使用的表面活性剂组合物利用通过电子迁移以及电子搭桥，可以在极短的时间内将“大块顽固油污”抓爬下来，有效防止油污的再次沉积或返粘，实现快速清除油污，更进一步地提高了水基清洗组合物的剥离油污的洗涤效果。水基清洗组合物对工业各种金属部件表面粘附的油污可以快速剥离油污，清洗的金属工件获得优良的防锈效果，清洗后的水基清洗组合物经过回收过滤可以循环重复使用。
在一个具体示例中，植酸乙醇胺盐的制备步骤包括：以质量比(1～2):(1～3) 混合植酸和三乙醇胺制备混合液，调节混合液的pH为7.5～9.0，搅拌。
进一步地，上述植酸与乙醇胺混合的质量比可以但不限于是1:1、1:2、1:3、 2:1或2:3。
可以理解地，上述调节pH的物质可以但不限于是柠檬酸或乙醇胺，进一步地上述搅拌至原料均匀混合即可。
进一步地，乙醇胺可以但不限于是一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
在一个具体示例中，助剂包括质量比为1:(15～45)的助溶剂和增稠剂。
进一步地，上述助剂中助溶剂与增稠剂的质量比可以但不限于是1:15、1:20、 1:25、1:30、1:35、1:40或1:45。
在一个具体示例中，助溶剂选自异己二醇、异丙醇以及乙醇中的至少一种。
可以理解地，助溶剂的加入可以提高水基清洗组合物的清洗力，进一步加强水基清洗组合物的润湿渗透能力，提高剥离洗涤效果。
在一个具体示例中，增稠剂选自黄原胶、卡波姆以及聚乙烯醇中的至少一种。
可以理解地，增稠剂的加入可提高水基清洗组合物的浸润时间，增加洗涤效果。
在一个具体示例中，上述水基清洗组合物，以重量百分比计，包括以下组分：
在一个具体示例中，葡萄糖酸盐选自葡萄糖酸钠以及葡萄糖酸锌中的至少一种。
优选地，葡萄糖酸盐为葡萄糖酸钠。
进一步地，本发明还提供一种水基清洗组合物的制备方法，包括以下步骤S10-步骤S20。
步骤S10：按照如上述的水基清洗组合物的组分进行备料。
步骤S20：混合水、亚氨基二琥珀酸四钠、助剂、表面活性剂、苯甲酸钠、葡萄糖酸盐以及植酸乙醇胺盐，搅拌。
在一个具体示例中，搅拌的转速为500转/分～1000转/分。
可以理解地，上述搅拌的转速可以但不限于是500转/分、550转/分、600 转/分、650转/分、700转/分、750转/分、800转/分、850转/分、900转/分、950 转/分或1000转/分。
在一个具体示例中，搅拌的时间为20分钟～40分钟。
进一步地，上述搅拌的时间可以但不限于是20分钟、25分钟、30分钟、 35分钟或40分钟。
在一个具体示例中，步骤S20中，混合的步骤包括：依次加入水、亚氨基二琥珀酸四钠、增稠剂、苯甲酸钠、葡萄糖酸盐、植酸乙醇胺盐、表面活性剂以及助溶剂。
在一个具体示例中，搅拌的转速为400转/分～700转/分。
进一步地，搅拌的转速可以但不限于是400转/分、450转/分、500转/分、 550转/分、600转/分、650转/分或700转/分。
在一个具体示例中，搅拌的时间为20分钟～40分钟。
进一步地，搅拌的时间可以但不限于是20分钟、25分钟、30分钟、35分钟或40分钟。
本发明还更进一步地提供上述水基清洗组合物在制备水基金属清洗剂中的应用。
本发明提供的水性金属清洗组合物，使用方法需在待清洗物表面污垢上面喷出少量清洗液，稍等片刻后，用海棉擦拭即可干净；如遇到狭小缝隙处，喷出清洗液后需要借助小毛刷来刷数次，再用海棉擦拭。
可以理解地，也可将上述水基清洗组合物到在容器中，把待清洁物浸泡数分钟再清洗，效果显著。清洗后稍等即可分层，油污漂在液面，分离捞出油污后，水基清洗组合物还可再次使用。
上述水基清洗组合物通过使用植酸乙醇胺盐、葡萄糖酸盐以及苯甲酸钠作为防锈剂的主要成分，进一步配合无毒的螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠，二者复配能保证水基清洗组合物及对金属的除垢和防锈效果。同时配方中使用的表面活性剂组合物利用通过电子迁移以及电子搭桥，可以在极短的时间内将“大块顽固油污”抓爬下来，有效防止油污的再次沉积或返粘，实现快速清除油污，更进一步地提高了水基清洗组合物的剥离油污的洗涤效果。水基清洗组合物对工业各种金属部件表面粘附的油污可以快速剥离油污，清洗的金属工件获得优良的防锈效果，清洗后的水基清洗组合物经过回收过滤可以循环重复使用。
以下提供具体的实施例对本发明的水基清洗组合物及其制备方法作进一步详细地说明。以下具体实施例中，若无特殊说明，所有原料均可来源于市售。
实施例1
本实施例提供一种水基清洗组合物，以重量百分数其组分为：
本实施例提供的水基清洗组合物的制备方法如下：
植酸三乙醇胺盐的制备过程：
按比例称取质量比为1:2的植酸和三乙醇胺在容器内，搅拌机转速为500 转/分下，搅拌30分钟，搅拌均匀，调整上述溶液的酸碱度pH至7.5～9.0，再次搅拌均匀。
水基清洗组合物料液配制过程：
清洗干净配料缸、搅拌分散机。按上述配比，依次加入去离子水、亚氨基二琥珀酸四钠、植酸三乙醇胺盐、葡萄糖酸钠、苯甲酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷、多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺、异己二醇、黄原胶以及柠檬酸，在500转/分转速下搅拌30分钟至搅拌均匀。
实施例2
本实施例提供一种水基清洗组合物，以重量百分数其组分为：
本实施例提供的水基清洗组合物的制备方法如下：
植酸三乙醇胺盐的制备过程：
按比例称取质量比为1:2的植酸和三乙醇胺在容器内，搅拌机转速为500 转/分下，搅拌30分钟，搅拌均匀，调整上述溶液的酸碱度pH至7.5～9.0，再次搅拌均匀。
水基清洗组合物料液配制过程：
清洗干净配料缸、搅拌分散机。按上述配比，依次加入去离子水、亚氨基二琥珀酸四钠、植酸三乙醇胺盐、葡萄糖酸钠、苯甲酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷、多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺、异丙醇、卡波姆以及柠檬酸，在500转/分转速下搅拌40分钟至搅拌均匀。
实施例3
本实施例提供一种水基清洗组合物，以重量百分数其组分为：
本实施例提供的水基清洗组合物的制备方法如下：
植酸三乙醇胺盐的制备过程：
按比例称取质量比为1:3的植酸和三乙醇胺在容器内，搅拌机转速为500 转/分下，搅拌30分钟，搅拌均匀，调整上述溶液的酸碱度pH至7.5～9.0，再次搅拌均匀。
水基清洗组合物料液配制过程：
清洗干净配料缸、搅拌分散机。按上述配比，依次加入去离子水、亚氨基二琥珀酸四钠、植酸三乙醇胺盐、葡萄糖酸钠、苯甲酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷、多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺、脱臭酒精、聚乙烯醇以及柠檬酸，在500转/分转速下搅拌40分钟至搅拌均匀。
实施例4
本实施例提供一种水基清洗组合物，以重量百分数其组分为：
本实施例提供的水基清洗组合物的制备方法如下：
植酸三乙醇胺盐的制备过程：
按比例称取质量比为1:3的植酸和三乙醇胺在容器内，搅拌机转速为500 转/分下，搅拌30分钟，搅拌均匀，调整上述溶液的酸碱度pH至7.5～9.0，再次搅拌均匀。
水基清洗组合物料液配制过程：
清洗干净配料缸、搅拌分散机。按上述配比，依次加入去离子水、亚氨基二琥珀酸四钠、植酸三乙醇胺盐、葡萄糖酸钠、苯甲酸钠、阿克苏BEROL 226sa、烷基糖苷、多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺、异己二醇、黄原胶以及柠檬酸，在500转/分转速下搅拌40分钟至搅拌均匀。
对比例1
本对比例提供一种水基清洗组合物，以重量百分数其组分为：
本对比例提供的水基清洗组合物的制备方法如下：
植酸三乙醇胺盐的制备过程：
按比例称取质量比为1:2的植酸和三乙醇胺在容器内，搅拌机转速为500转 /分下，搅拌30分钟，搅拌均匀，调整上述溶液的酸碱度pH至7.5～9.0，再次搅拌均匀。
水基清洗组合物料液配制过程：
清洗干净配料缸、搅拌分散机。按上述配比，依次加入去离子水、亚氨基二琥珀酸四钠、植酸三乙醇胺盐、葡萄糖酸钠、苯甲酸钠多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺、异己二醇、黄原胶以及柠檬酸，在1000转/分转速下搅拌40 分钟至搅拌均匀。
对比例2
本对比例提供一种水基清洗组合物，以重量百分数其组分为：
本对比例提供的水基清洗组合物的制备方法如下：
植酸三乙醇胺盐的制备过程：
按比例称取质量比为1:3的植酸和三乙醇胺在容器内，搅拌机转速为1000 转/分下，搅拌30分钟，搅拌均匀，调整上述溶液的酸碱度pH至7.5～9.0，再次搅拌均匀。
水基清洗组合物料液配制过程：
清洗干净配料缸、搅拌分散机。按上述配比，依次加入去离子水、亚氨基二琥珀酸四钠、植酸三乙醇胺盐、葡萄糖酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷、多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺、脱臭酒精、聚乙烯醇以及柠檬酸，在500 转/分转速下搅拌40分钟至搅拌均匀。
性能测试：
按照GB/T 35759-2017金属清洗剂对本发明实施例以及对比例提供的水基清洗组合物进行测评，清洗剂性能的测试结果如下表所示：
进一步地，本发明还对实施例与对比例中的清洗组合物进行了清洗物件后清洗组合物与油污分离状况以及循环清洗能力进行测试，测试结果如下表所示。
说明本发明提供的水基清洗组合物对工业各种金属部件表面粘附的油污可以快速剥离油污，清洗的金属工件获得优良的防锈效果，清洗后的水基清洗组合物经过回收过滤可以循环重复使用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种水基清洗组合物，其特征在于，以重量百分比计，包括以下组分：
其中，所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、乙氧基化C12-C14醇、椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物、月桂醇聚醚磺基琥珀酸单酯二钠、烷基糖苷以及多聚化异构醇聚氧乙烯基丁烯基酰胺中的一种或多种，所述水基清洗组合物的pH值为7.0～9.0。
2.如权利要求1所述的水基清洗组合物，其特征在于，所述葡萄糖酸盐选自葡萄糖酸钠以及葡萄糖酸锌中的至少一种。
3.如权利要求1所述的水基清洗组合物，其特征在于，所述植酸乙醇胺盐的制备步骤包括：以质量比(1～2):(1～3)混合植酸和乙醇胺制备混合液，调节所述混合液的pH为7.5～9.0，搅拌。
4.如权利要求1所述的水基清洗组合物，其特征在于，所述助剂包括质量比为1:(15～45)的助溶剂和增稠剂。
5.如权利要求4所述的水基清洗组合物，其特征在于，所述助溶剂选自异己二醇、异丙醇以及乙醇中的至少一种。
6.如权利要求4所述的水基清洗组合物，其特征在于，所述增稠剂选自黄原胶、卡波姆以及聚乙烯醇中的至少一种。
7.如权利要求4～6任一项所述的水基清洗组合物，其特征在于，以重量百分比计，包括以下组分：
8.一种水基清洗组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：按照如权利要求1～7任一项所述的水基清洗组合物的组分进行备料；
S20：混合所述组分，调节pH值至7.0～9.0，搅拌。
9.如权利要求8所述的水基清洗组合物的制备方法，其特征在于，步骤S20中，混合的步骤包括：依次加入所述水、所述亚氨基二琥珀酸四钠、所述增稠剂、所述苯甲酸钠、所述葡萄糖酸盐、所述植酸乙醇胺盐、所述表面活性剂以及所述助溶剂。
10.如权利要求1～7任一项所述的水基清洗组合物在制备水基金属清洗剂中的应用。
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