CN115044425A - 一种油污清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油污清洗剂及其制备方法。该清洗剂由以下重量配比的原料制成:一种适用于金属或合金材料表面使用的油污清洗剂,其特征在于,由以下质量配比的原料制成:聚乙二醇类溶剂:40%‑70%;助溶剂:5%‑10%;磺乙基甜菜碱:5%‑15%;杀菌剂:1%‑2%;软化剂:5%‑15%;非离子表面活性剂:5%‑15%;渗透剂:5%‑20%。本发明提供的油污清洗剂对油脂有很强的溶解能力,有很强的去油污效果,且兼具缓蚀、抗菌等功能。
Description
技术领域
本发明属于油污清洗剂领域,特别涉及一种适用于金属或合金材料表面使用的油污清洗剂及其制备方法。
背景技术
机械设备和零件在加工维修时,其表面会产生油渍和污垢。所以要对材料表面进行一系列的处理,以除去其表面附着的酸碱盐等有害成分。冷却液、润滑油等油性成分也应在使用后去除。在清洁过程中,大多以汽油、柴油和煤油作为清洗剂。这样做不仅会造成大量的能源浪费,而且存在火灾等安全风险。因此,需要用新型的清洗剂来代替汽柴油对材料表面进行洗涤。
目前,我国生产和使用的大部分清洗剂都包含了强酸、强碱、磷酸盐以及氯盐等有害成分。这些成分对人体有毒害作用,环境不友好的同时还可能会对材料表面造成损害。CN104313608A公开了一种环保型铝材清洗剂,该清洗剂用于清洗铝件表面,具有良好的去油污及防锈能力,但该清洗剂呈较强的酸性。CN108659970公开了一种强效油污清洗剂,可强力去除金属加工过程中的润滑油脂等污垢。但是,清洗过程中的氯离子容易使金属产生酸化,造成造成金属零部件腐蚀的后果。因此亟待开发出新型清洗剂来克服以上的不足和缺陷。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种油污清洗剂及其制备方法,该油污清洗剂对金属或合金材料表面的油脂有很强的溶解能力,有很强的去油污效果,且兼具缓蚀、抗菌等功能。
本发明提供的油污清洗剂由以下重量百分比的成分组成:聚乙二醇类溶剂:40-70%;助溶剂:5%-10%;磺乙基甜菜碱:5%-15%;杀菌剂:1%-2%;软化剂:5%-15%;非离子表面活性剂:5%-15%;渗透剂:5%-20%;
其中,所述磺乙基甜菜碱,结构如下:
其中,R=C8-C14烷基。
优选的,所述的聚乙二醇类溶剂选自聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400中的一种或多种的混合物。
聚乙二醇(Polyethyleneglycol,PEG)也称为聚环氧乙烷(PEO)或聚氧乙烯(POE),是环氧乙烷的聚合物。聚乙二醇化学式为HO(CH2CH2O)nH,其沸点>250℃,密度1.27g/cm3,闪点270℃。本发明优选使用的聚乙二醇200、聚乙二醇300和聚乙二醇400在常温下为液体,作为一种溶剂使用。
优选的,所述的助溶剂为二甲基甲酰胺。
二甲基甲酰胺(Dimethylformamide,DMF)是一种无色透明液体,其化学式为C3H7NO,沸点153℃,密度0.948g/cm3,闪点58℃。除卤代烃以外,二甲基甲酰胺能与水及多数有机溶剂以任意比例混合,对多种有机化合物和无机化合物均有良好的助溶解能力。本发明中二甲基甲酰胺作为一种助溶剂,能够起到促进清洗剂中各组分互溶的作用。
优选的,所述的杀菌剂选自4-异噻唑啉-3-酮或溴硝醇中的一种。
所述的软化剂选自二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或多种的混合物。
所述的非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)的一种或多种的混合物。
所述的渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)、仲烷基磺酸钠、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠中的一种或多种的混合物。
本发明进一步公开了上述油污清洗剂的制备方法包括如下步骤:
(1)磺乙基甜菜碱的制备
首先在反应釜中加入乙二醇,加热升温至30~50℃,之后滴加硫酰氯,滴完后缓慢升温至90~110℃保持1~3小时,制得中间体;向反应釜中加入C8-C14烷基叔胺,于85~95℃下缓慢滴加上述中间体,滴加完成后升温至100~120℃保温2~4小时,加入水,待温度降至45~55℃时得到产物磺乙基甜菜碱;
(2)油污清洗剂的制备
将聚乙二醇类溶剂、助溶剂、磺乙基甜菜碱、杀菌剂、软化剂、非离子表面活性剂和渗透剂按质量百分比加入到反应器中,混合搅拌充分溶解,制得所述油污清洗剂。
相比于其他除油清洗技术,本发明具有以下优势:
1)本发明的油污清洗剂不含强酸、强碱和氯盐等有害成分,不会对金属或合金零部件产生腐蚀影响。
2)本发明的油污清洗剂中聚乙二醇类溶剂无挥发性,不会产生刺激性气味,且对各个组分均具有良好的相溶性。
3)本发明的油污清洗剂中的磺乙基甜菜碱具有除油、缓蚀和杀菌的多重效果。
4)本发明中的非离子表面活性剂具有很好的乳化效果,具有强大的分散能力和去油污能力。
5)本发明的油污清洗剂的原材料成本适中,聚乙二醇类溶剂、磺乙基甜菜碱、杀菌剂、软化剂和非离子表面活性剂协同发挥作用,清洗效果极佳,生产和制备过程中无毒无害。
具体实施方式
下面通过解决具体实施例对本发明技术方案及技术效果作进一步说明。
本发明实施例中本发明油污清洗剂中的两性表面活性剂磺乙基甜菜碱通过下述方法制得:首先在反应釜中加入6.2g乙二醇,加热升温至40℃。然后滴加11.9g硫酰氯,滴完后缓慢升温至100℃保持2小时,制得中间体;向反应釜中加入21.3g烷基叔胺,中间体打入高位槽中,于90℃下缓慢滴加中间体。滴加完成后升温至110℃保温3小时,加入59.61g水搅拌,待温度降至50℃时得到产物磺乙基甜菜碱。
反应方程式如下所示:
其中,R=C8-C14烷基。
本发明的油污清洗剂按以下的制备方法制得:将聚乙二醇类溶剂、助溶剂、磺乙基甜菜碱、杀菌剂、软化剂、非离子表面活性剂和渗透剂按一定重量百分比加入到反应器中,混合搅拌充分溶解,制得所述油污清洗剂。
本发明的油污清洗剂的对比例和实施例如下:
对比例
本发明的油污清洗剂,由以下重量百分比的成分组成:聚乙二醇(200)60%、二甲基甲酰胺5%、4-异噻唑啉-3-酮1%、二丙二醇丁醚12%,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)10%、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)12%。
实施例1
本发明的油污清洗剂,由以下重量百分比的成分组成:聚乙二醇(200)55%、二甲基甲酰胺5%、磺乙基甜菜碱5%、4-异噻唑啉酮-3-酮1%、二丙二醇丁醚12%,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)10%、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)12%。
实施例2
本发明的油污清洗剂,由以下重量百分比的成分组成:聚乙二醇(200)45%、二甲基甲酰胺5%、磺乙基甜菜碱15%、4-异噻唑啉酮-3-酮1%、二丙二醇丁醚12%,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)10%、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)12%。
实施例3
本发明的油污清洗剂,由以下重量百分比的成分组成:聚乙二醇(400)45%、二甲基甲酰胺5%、磺乙基甜菜碱15%、4-异噻唑啉酮-3-酮1%、二丙二醇丁醚12%,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)10%、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)12%。
实施例4
本发明的油污清洗剂,由以下重量百分比的成分组成:聚乙二醇(400)40%、二甲基甲酰胺5%、磺乙基甜菜碱15%、4-异噻唑啉酮-3-酮1%、二丙二醇丁醚12%,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)10%、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)17%。
实施例5
本发明的油污清洗剂,由以下重量百分比的成分组成:聚乙二醇(400)45%、二甲基甲酰胺5%、磺乙基甜菜碱15%、4-异噻唑啉酮-3-酮1%、二乙二醇丁醚12%,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)10%、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)12%。
实施例6
本发明的油污清洗剂,由以下重量百分比的成分组成:聚乙二醇(400)45%、二甲基甲酰胺5%、磺乙基甜菜碱15%、溴硝醇1%、二丙二醇丁醚12%,脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-3)10%、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)12%。
分别对以上对比例和实施例的去污力、缓蚀率、杀菌率、渗透率进行测试。
去污力的测定方法采用人工污布法,将棉布浸渍在污液中,经过均匀污染,制成反射率为30±2%的污布。
人工污液配方如下:
高度硬化牛脂:1g;
液体石蜡:3g;
炭黑:0.8g;
四氯化碳:795.2g;
共计:800g。
去污力利用下式计算:
式中:Rwf为清洗后的反射率,Rof为没有沾污过的原始白布的反射率,Rsf为沾污后的反射率。
渗透力的测定方法采用帆布沉降法,按GB5557-1985标准,将切成四边形的帆布下垂,浸没在被测试的溶液中,当液体取代帆布中的空气时,帆布润湿下沉到底,测定沉降时间,可得到润湿程度。时间越短其渗透力越好,润湿程度越强。
腐蚀率的测定采用静态挂片法,按SY/T 0026-1999标准,腐蚀液为加入了5%清洗剂的中捷石化含油污水。
对清洗剂中细菌总数的杀灭效果采用平皿计数法评价。
去污力 | 腐蚀速率 | 杀菌率 | 沉降时间 | |
对比例 | 94.2% | 0.127mm/年 | 97.9% | 25.7秒 |
实施例1 | 96.3% | 0.102mm/年 | 98.8% | 22.1秒 |
实施例2 | 98.7% | 0.083mm/年 | 98.6% | 23.4秒 |
实施例3 | 95.9% | 0.078mm/年 | 98.4% | 35.8秒 |
实施例4 | 96.2% | 0.081mm/年 | 98.2% | 28.5秒 |
实施例5 | 98.3% | 0.075mm/年 | 98.5% | 34.5秒 |
实施例6 | 95.5% | 0.077mm/年 | 99.4% | 37.3秒 |
最后应当说明的是,以上所述仅是本发明的具体实施例而已,并非对本发明做其它形式限制。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
2.如权利要求1中所述的油污清洗剂,其特征在于,所述的聚乙二醇类溶剂选自聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400中的一种或多种的混合物。
3.如权利要求1中所述的油污清洗剂,其特征在于,所述的助溶剂为二甲基甲酰胺。
4.如权利要求1中所述的油污清洗剂,其特征在于,所述的杀菌剂选自4-异噻唑啉-3-酮或溴硝醇中的一种。
5.如权利要求1中所述的油污清洗剂,其特征在于,所述的软化剂选自二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或多种的混合物。
6.如权利要求1中所述的油污清洗剂,其特征在于,所述的非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或多种的混合物。
7.如权利要求1中所述的油污清洗剂,其特征在于,所述的渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠的一种或多种的混合物。
8.一种权利要求1-7中任一项所述的油污清洗剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)磺乙基甜菜碱的制备
首先在反应釜中加入乙二醇,加热升温至30~50℃,之后滴加硫酰氯,滴完后缓慢升温至90~110℃保持1~3小时,制得中间体;向反应釜中加入C8-C14烷基叔胺,于85~95℃下缓慢滴加上述中间体,滴加完成后升温至100~120℃保温2~4小时,加入水,待温度降至45~55℃时得到产物磺乙基甜菜碱;
(2)油污清洗剂的制备
将聚乙二醇类溶剂、助溶剂、磺乙基甜菜碱、杀菌剂、软化剂、非离子表面活性剂和渗透剂按质量百分比加入到反应器中,混合搅拌充分溶解,制得所述油污清洗剂。
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