CN115710537A - 一种航空用水基清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空用水基清洗剂及其制备方法。该水基清洗剂包括50%‑75%脂肪酸甲酯乙氧基化物、30%‑45%聚山梨醇酯、1%‑25%渗透剂和3%‑30%缓蚀剂。其制备方法包括以下步骤：将脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯和渗透剂混合均匀后，再将缓蚀剂加入上述混合体系。该水基清洗剂具有高清洗效率，能够对飞机外表面进行高效清洗且保持且与金属材料和非金属材料具有良好的相容性。同时，该水基清洗剂具有低挥发性，符合安全环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种航空用清洗剂，具体涉及一种航空用水基清洗剂及其制备方法。
背景技术
飞机在飞行和停放期间，表面容易沉积灰尘、鸟粪和油污等污染物，不仅影响其美观性，而且会增加其表面摩擦力，导致耗油量增加。另外，这些污染源容易造成点蚀和缝隙腐蚀等，影响材料的使用性能，缩减飞机的使用寿命。因此，飞机外表面的清洗尤为重要。然而，目前的水基清洗剂清洗效率较差，部分水基清洗剂含磷，存在环境隐患。因此，亟需开发具有高清洗效率的环保型水基清洗剂。
表面活性剂能够显著降低目标溶液的表面张力，其分子结构具有两亲性，其一端为亲水基，一端为憎水基，与油污接触后，能够快速浸润油污表面，其憎水基快速吸附油污，通过乳化、起泡和增溶等作用使油污脱离，从而实现洗涤能力，表现出良好的洗涤作用，常用作清洗剂的主要成分。然而，不同表面活性剂性质各异，针对飞机外表面的顽固油污的去除难以兼具渗透性、乳化性和环保型的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空用水基清洗剂及其制备方法，以解决现有水基清洗剂清洗效率较差，部分水基清洗剂含磷，存在环境隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一方面本发明提供的一种航空用水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料：50％-75％脂肪酸甲酯乙氧基化物、30％-45％聚山梨醇酯、1％-25％渗透剂、3％-30％缓蚀剂。优选地，包括以下重量百分比的原料：45％-50％脂肪酸甲酯乙氧基化物、25％-35％聚山梨醇酯、5％-10％渗透剂、5％-20％缓蚀剂。
进一步的，包括以下重量百分比的原料：50％脂肪酸甲酯乙氧基化物、30％聚山梨醇酯、8％渗透剂、12％缓蚀剂。
进一步的，所述聚山梨醇酯优选为吐温20。
进一步的，所述渗透剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步的，所述缓蚀剂包括以下重量百分比的原料：5％-15％苯甲酸钠、25％-55％聚天冬氨酸、10％-30％咪唑、30％-60％水。
进一步的，所述缓蚀剂优选为10％苯甲酸钠、40％聚天冬氨酸、15％咪唑、35％水。
另一方面本发明提供的一种航空用水基清洗剂制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量百分比称量脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯、渗透剂、缓蚀剂；
S2、将脂肪醇酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯和渗透剂搅拌均匀作为A剂；
S3、将苯甲酸钠、聚天冬氨酸、咪唑和水搅拌均匀后作为B剂；
S4、将B剂加入A剂中搅拌均匀，即得航空用水基清洗剂。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
(1)本发明所制备的航空用水基清洗剂严格调配了几种表面活性剂的配比，使得体系的乳化作用、起泡作用和洗涤作用达到最佳效果，从而有利于实现高清洗效率。
(2)本发明所制备的航空用水基清洗剂具有低挥发性，使用时无异味，对使用者无伤害。本发明的水基清洗剂为中性，可保证最佳清洗效果和缓蚀性能。
(3)本发明所制备的航空用水基清洗剂具有优异的缓蚀效果，有效保持了基材原有性能。缓蚀剂能够降低金属材料的腐蚀速率，避免清洗剂对材料表面造成腐蚀。聚天冬氨酸作为缓蚀剂中的主要组分，并辅以咪唑增强缓蚀剂对于铝与铜的缓蚀效果，在此基础上，加入苯甲酸钠作为pH调节剂，使清洗剂总体pH稳定在7.5-8.0，使缓蚀剂达到最佳缓蚀性能。
(4)脂肪酸甲酯乙氧基化物和聚山梨醇酯是非离子表面活性剂，具有较高的表面活性，良好的增溶、洗涤性能，可适用的pH范围比一般的离子型表面活性剂范围更广。渗透剂可增加润湿作用，加速清洗剂渗透入油污内部，增强清洗效果。所用溶剂为水。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰明了，下面结合具体的实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。实施例中，未注明具体条件的，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
一、制备清洗剂
实施例1
S1、按照以下重量百分比称量原料：50％脂肪酸甲酯乙氧基化物、30％聚山梨醇酯、8％渗透剂、12％缓蚀剂；其中缓蚀剂包括如下重量比的原料10％苯甲酸钠、40％聚天冬氨酸、15％咪唑、35％水；
S2、将脂肪醇酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯和渗透剂搅拌均匀作为A剂；
S3、将苯甲酸钠、聚天冬氨酸、咪唑和水搅拌均匀后作为B剂；
S4、将B剂加入A剂中搅拌均匀，即得航空用水基清洗剂。
将所得的清洗剂进行缓蚀效果测试，结果如表1：
表1缓蚀效果数据
| 试板材料 | 平均腐蚀速率(mg/cm<sup>2</sup>·24h) |
| 镀镉 | 0.19 |
| 镀锌 | 0.17 |
| 铝板 | 0.0008 |
| 钢板 | 0.0018 |
实施例2
S1、按照以下重量百分比称量原料：40％脂肪酸甲酯乙氧基化物、40％聚山梨醇酯、8％渗透剂、12％缓蚀剂；其中缓蚀剂包括如下重量比的原料10％苯甲酸钠、40％聚天冬氨酸、15％咪唑、35％水；
S2、将脂肪醇酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯和渗透剂搅拌均匀作为A剂；
S3、将苯甲酸钠、聚天冬氨酸、咪唑和水搅拌均匀后作为B剂；
S4、将B剂加入A剂中搅拌均匀，即得航空用水基清洗剂。
实施例3
S1、按照以下重量百分比称量原料：60％脂肪酸甲酯乙氧基化物、20％聚山梨醇酯、8％渗透剂、12％缓蚀剂；其中缓蚀剂包括如下重量比的原料10％苯甲酸钠、40％聚天冬氨酸、15％咪唑、35％水；
S2、将脂肪醇酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯和渗透剂搅拌均匀作为A剂；
S3、将苯甲酸钠、聚天冬氨酸、咪唑和水搅拌均匀后作为B剂；
S4、将B剂加入A剂中搅拌均匀，即得航空用水基清洗剂。
对比例1
S1、按照以下重量百分比称量原料：70％脂肪酸甲酯乙氧基化物、10％聚山梨醇酯、8％渗透剂、12％缓蚀剂；其中缓蚀剂包括如下重量比的原料10％苯甲酸钠、40％聚天冬氨酸、15％咪唑、35％水；
S2、将脂肪醇酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯和渗透剂搅拌均匀作为A剂；
S3、将苯甲酸钠、聚天冬氨酸、咪唑和水搅拌均匀后作为B剂；
S4、将B剂加入A剂中搅拌均匀，即得航空用水基清洗剂。
对比例2
S1、按照以下重量百分比称量原料：60％烷基酚聚氧乙烯醚、20％聚山梨醇酯、8％渗透剂、12％缓蚀剂；其中缓蚀剂包括如下重量比的原料10％苯甲酸钠、40％聚天冬氨酸、15％咪唑、35％水；
S2、将烷基酚聚氧乙烯醚、聚山梨醇酯和渗透剂搅拌均匀作为A剂；
S3、将苯甲酸钠、聚天冬氨酸、咪唑和水搅拌均匀后作为B剂；
S4、将B剂加入A剂中搅拌均匀，即得航空用水基清洗剂。
对比例3
S1、按照以下重量百分比称量原料：60％十二烷基硫酸钠、20％聚山梨醇酯、8％渗透剂、12％缓蚀剂；其中缓蚀剂包括如下重量比的原料10％苯甲酸钠、40％聚天冬氨酸、15％咪唑、35％水；
S2、将十二烷基硫酸钠、聚山梨醇酯和渗透剂搅拌均匀作为A剂；
S3、将苯甲酸钠、聚天冬氨酸、咪唑和水搅拌均匀后作为B剂；
S4、将B剂加入A剂中搅拌均匀，即得航空用水基清洗剂。
对比例4
选择一种市面动车用清洗剂。
对比例5
选择一种市面飞机用清洗剂。
二、清洗效率的测定
(1)、按表2制备Ⅱ型油污备用：
表2人造油污组成
选取尺寸为50mm×100mm×1mm的2Al12-T3铝合金表面，用无水乙醇洗净，热风吹干，于105℃干燥10min，冷却至室温后称量，精确至0.1mg。将油污均匀涂覆于上述试样中心(40mm×80mm)，涂覆量应在150mg～200mg。将涂好油污的试样于105℃干燥60min，冷却至室温后称量，精确至0.1mg。将油污置于面积为200mm×100mm的清洗槽中。
(2)、将制备的清洗剂稀释10倍，取100mL稀释后的清洗剂加入上述槽中，使试样完全进入溶液中30s。将海绵头(90mm×70mm)用清洗剂溶液浸湿，开动清洗机，来回擦洗油污试样10次，关机。去除试样，用水冲洗，于105℃干燥60min，冷却至室温后称量，精确至0.1mg。按如下公式计算清洗效率(η)：
η＝(m0-m1)/(m0-m2)×100％
其中，m0为带油污的试样清洗前质量，单位为克(g)；m1为带油污的试样清洗后质量，单位为克(g)；m2为未刷油污的试样质量，单位为克(g)，取三个试样的平均值作为试验结果。
(3)实施例中清洗剂的清洗效率如表3所示：
表3清洗效率表
由表3可知，试板经本实施例所制备的水基清洗剂清洗后，表面油污几乎完全脱落，清洗效率高达98.04％。
Claims (8)
1.一种航空用水基清洗剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
50%-75%脂肪酸甲酯乙氧基化物、30%-45%聚山梨醇酯、1%-25%渗透剂、3%-30%缓蚀剂。
2.根据权利要求1所述的一种航空用水基清洗剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：45%-50% 脂肪酸甲酯乙氧基化物、25%-35%聚山梨醇酯、5%-10%渗透剂、5%-20%缓蚀剂 。
3.根据权利要求2所述的一种航空用水基清洗剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：50% 脂肪酸甲酯乙氧基化物、30%聚山梨醇酯、8%渗透剂、12%缓蚀剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种航空用水基清洗剂，其特征在于，所述聚山梨醇酯优选为吐温20。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种航空用水基清洗剂，其特征在于，所述渗透剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种航空用水基清洗剂，其特征在于，所述缓蚀剂包括以下重量百分比的原料：5%-15%苯甲酸钠、25%-55%聚天冬氨酸、10%-30%咪唑、30%-60%水。
7.根据权利要求6所述的一种航空用水基清洗剂，其特征在于，所述缓蚀剂优选为10%苯甲酸钠、40%聚天冬氨酸、15%咪唑、35%水。
8.一种航空用水基清洗剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量百分比称量脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯、渗透剂、缓蚀剂；
S2、将脂肪醇酸甲酯乙氧基化物、聚山梨醇酯和渗透剂搅拌均匀作为A剂；
S3、将苯甲酸钠、聚天冬氨酸、咪唑和水搅拌均匀后作为B剂；
S4、将B剂加入A剂中搅拌均匀，即得航空用水基清洗剂。
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