CN115725370A - 一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空发动机燃气通道清洗技术领域，提供了一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，本发明包括以下质量百分比的组分：醇醚溶剂20％～50％，碳氢溶剂0％～10％，脂肪醇聚氧乙烯醚混合物20％～40％，乳化防锈剂5％～15％，缓蚀剂3％～10％，pH调节剂1％～5％，余量为蒸馏水。本发明通过选用不含有钠、硫、磷、钾等有害元素的原材料作为清洗剂的组成成分，避免了含有钠、硫、磷、钾等有害元素，对发动机叶片造成严重损害的问题，同时保持清洗剂的具有良好的清洗性能；且通过各组分协同作用使本技术方案形成的清洗剂稳定性优良；降低对部分金属的腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机燃气通道清洗技术领域，尤其涉及了一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂。
背景技术
目前航空飞机发动机清洗剂主要分为两类：溶剂型清洗剂、水基型清洗剂。
溶剂型主要有芳烃类、烷烃类、卤代烃类、醇醚类等。溶剂在清洗过程中能迅速的溶解一些积碳类、高分子类油污物质。但对于盐分、尘垢的清洗效果较差。且烃类或醇醚类溶剂存在易挥发、易燃、易爆的安全隐患，在清洗作业时极大的危害操作人员及飞机的安全，卤代烃类物质对人体及环境均有着较大的危害。所以，溶剂型清洗剂已基本被淘汰。
水基型产品主要成分为表面活性剂、缓蚀剂、助剂等。使用时可加水稀释使用，不燃、不爆，具有良好的安全性。通过合理的配方设计，可实现对积碳等油污和盐分等无机污垢的良好清洗效果，并对发动机各部位金属及非金属材料无腐蚀，是一类综合性能优异的发动机清洗剂。
国内航空发动机开发起步晚，国产发动机的品类和数量少。进而导致发动机清洗剂的国产产品少，且多数产品都没有经过严格试验验证是否满足相关适航标准要求，没有广泛的推广应用，发动机清洗剂技术尚不完善和成熟。适用于航空涡轮发动机燃气通道清洗剂的技术标准和规范主要有GJBZ 20356-1996、GJB2841-1997、MIL-C-85704B、MIL-C-85704C，这些对清洗剂的技术指标和安全性能均作出了全面严格的要求。
专利CN 112680289 A、CN 108004067 A、CN 105969545 A、CN 112143582A均含有大量标准规范限制的钠、硫、磷、钾等物质元素，会对发动机叶片造成严重损害。
发明内容
为了解决现有技术中燃气通道清洗剂含有大量标准规范限制的钠、硫、磷、钾等物质元素，会对发动机叶片造成严重损害的问题，提供了一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂及其制备方法。
一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，包括以下质量百分比的组分：醇醚溶剂20％～50％，碳氢溶剂0％～10％，脂肪醇聚氧乙烯醚混合物20％～40％，乳化防锈剂5％～15％，缓蚀剂3％～10％，pH调节剂1％～5％，余量为蒸馏水。
优选地，所述醇醚溶剂是丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的至少两种复配而成。
优选地，所述碳氢溶剂为异构烷烃溶剂IP80或IP95。
优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚混合物由至少两种脂肪醇聚氧乙烯醚组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构通式为RO-(CH2CH2O)n-H，具体的n＝9月桂醇聚氧乙烯9醚、n＝10月桂醇聚氧乙烯10醚、n＝6辛癸醇聚氧乙烯6醚或n＝4辛癸醇聚氧乙烯4醚。
优选地，所述乳化防锈剂为油酸二乙醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺或多酰胺。
优选地，所述缓蚀剂的为CH3(CH2)nCOOH，n＝7壬酸、n＝8癸酸或n＝9十一酸。
优选地，所述pH调节剂为三乙醇胺、异丙醇胺或二甘醇胺。
本发明的优点在于：
1、通过选用不含有钠、硫、磷、钾等有害元素的原材料作为清洗剂的组成成分，避免了含有钠、硫、磷、钾等有害元素，对发动机叶片造成严重损害的问题，同时具有良好的清洗性能。
2、通过醇醚溶剂、碳氢溶剂、脂肪醇聚氧乙烯醚混合物、乳化防锈剂、缓蚀剂、pH调节剂的相互协同作用使本技术方案形成的清洗剂保持较好的稳定性；降低对部分金属的腐蚀性，且对非金属材料的硬度影响符合GJBz20356要求的技术指标。
附图说明
图1是本发明的实验例5清洗性测试结果的对比图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，本发明中提及的各安装方式及各技术术语，都是所属技术领域中早已明确知晓的技术用语，故不再做过多解释。此外，对于相同的部件采用了相同的附图标记，但这并不影响也不应构成本领域技术人员对技术方案的准确理解。
实施例1，
一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，质量百分比的组分为：醇醚溶剂40％，碳氢溶剂5％，脂肪醇聚氧乙烯醚混合物25％，乳化防锈剂8％，缓蚀剂5％，pH调节剂3％，蒸馏水14％。
本实施例中，醇醚溶剂具体由二丙二醇丁醚20％和二乙二醇丁醚20％组成；碳氢溶剂具体为异构烷烃溶剂IP805％；脂肪醇聚氧乙烯醚混合物由R＝C12-14，n＝9的月桂醇聚氧乙烯9醚10％和R＝C8-10，n＝6的辛癸醇聚氧乙烯6醚15％组成；乳化防锈剂具体为油酸二乙醇酰胺8％；缓蚀剂具体为癸酸5％；pH调节剂具体为二甘醇胺3％。
实施例2，
一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，质量百分比的组分为：醇醚溶剂45％，脂肪醇聚氧乙烯醚混合物26％，乳化防锈剂10％，缓蚀剂3％，pH调节剂3％，蒸馏水13％。
本实施例中，醇醚溶剂具体由丙二醇丁醚35％和二丙二醇丁醚10％组成；脂肪醇聚氧乙烯醚混合物由R＝C8-10，n＝4的辛癸醇聚氧乙烯4醚8％、R＝C12-14，n＝9的月桂醇聚氧乙烯9醚8％和R＝C8-10，n＝6的辛癸醇聚氧乙烯6醚10％组成；乳化防锈剂具体为多酰胺10％；缓蚀剂具体为壬酸3％；pH调节剂具体为三乙醇胺3％。
实施例3，
一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，质量百分比的组分为：醇醚溶剂50％，碳氢溶剂8％，脂肪醇聚氧乙烯醚混合物20％，乳化防锈剂10％，缓蚀剂5％，pH调节剂5％，蒸馏水2％，以上所述组分总和为100％。
本实施例中，醇醚溶剂具体由乙二醇丁醚10％和丙二醇丁醚40％组成；碳氢溶剂具体为异构烷烃溶剂IP808％；脂肪醇聚氧乙烯醚混合物由R＝C8-10，n＝4的辛癸醇聚氧乙烯4醚10％和R＝C12-14，n＝10的月桂醇聚氧乙烯10醚10％组成；乳化防锈剂具体为多酰胺10％；缓蚀剂具体为壬酸5％；pH调节剂具体为异丙醇胺3％。
对比例1：选用某品牌飞机发动机清洗剂，主要成分包括乳化剂、缓蚀剂等。
实验例1：PH值检测
按照GB9724中的方法测试了实施例1至实施例3的清洗剂与对比例1的清洗剂的PH值，如表一所示。
表一
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| PH值(20％，v/v) | 8.60 | 8.22 | 8.55 | 9.82 |
实验例2：稳定性测试
按GJBz20356中5.2方法对实施例1至实施例3的清洗剂与对比例1的清洗剂的乳化性、硬水稳定性、盐水稳定性、酸性稳定性、加速存储稳定性、低温稳定性测试，如表二所示。
表二
通过实验例1至实验例2所示，实施例1至实施例3的具有良好的稳定性，其中实施例2碳氢溶剂含量为0％，其PH值低于其他实施例及对比例。
实验例3：全浸腐蚀测试
按照GJBz20356中5.3.1方法，测试实施例1至实施例3的清洗剂与对比例1的清洗剂对金属材料的全浸腐蚀性，检测24小时重量变化(mg/cm2)，测试结果如表三所示。
表三：
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| LY12硬铝 | 0.10 | 0.13 | 0.15 | 0.81 |
| MB2镁合金 | 0.30 | 0.24 | 0.36 | 0.36 |
| MB8镁合金 | 0.10 | 0 | 0.20 | 0.51 |
| TC4钛合金 | 0.32 | 0.21 | 0.30 | 0.41 |
| 825镍基合金 | 0.26 | 0.18 | 0.33 | 0.52 |
| 20#钢 | 0.75 | 0.60 | 0.77 | 1.10 |
| A3钢 | 0.82 | 0.70 | 0.81 | 1.11 |
| ICr不锈钢 | 0.69 | 0.61 | 0.70 | 0.95 |
通过全浸腐蚀测试，实施例1至实施例3对金属材料的全浸腐蚀变化均小于对比例，其中实施例2的全浸腐蚀变化最小。
实验例4：对非金属材料的影响
按照GJBz20356中5.3.2方法，测试实施例1至实施例3的清洗剂对涂有醇酸树脂漆的试板进行硬度影响测试；按照GJBz20356中5.3.7方法，测试实施例1至实施例3的清洗剂对硅橡胶进行表面硬度的影响测试；按照GJBz20356中5.3.8方法，测试实施例1至实施例3的清洗剂对环氧树脂粘合剂进行硬度影响测试。硬度变化结果如表四所示。
表四：
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 醇酸树脂漆 | 0 | 0 | 0 |
| 硅橡胶 | 1.5 | 1.2 | 1.6 |
| 环氧树脂粘合剂 | 1 | 1 | 2 |
通过对非金属材料硬度影响实验，实施例1-实施例3的清洗剂对非金属材料的硬度变化范围均符合标准要求。
实验例5：清洗性测试
按照GJBz20356中5.1.1.2方法制备积碳油污及油污试片，选取实施例2的清洗剂与对比例1的清洗剂作为实验组进行清洗性试验，实施例2和对比例1分别进行了3组平行实验。选用制备积碳油污及油污试片作为对照组，用于与实验组的清洗效果进行对比。
采用超声波方法，超声波清洗液浓度为10％，室温(20℃)，清洗时间20s，清洗后对比观察试片表面油污残留情况，清洗结果如图1所示。
通过实验例1-实验例5，可以看到本发明的发动机燃气通道清洗剂的清洗性能、对金属材料防腐蚀性能优越，并且本发明通过选用不含有钠、硫、磷、钾等有害元素的原材料作为清洗剂的组成成分，避免了含有钠、硫、磷、钾等有害元素，对发动机叶片造成严重损害的问题。
对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：醇醚溶剂20％～50％，碳氢溶剂0％～10％，脂肪醇聚氧乙烯醚混合物20％～40％，乳化防锈剂5％～15％，缓蚀剂3％～10％，pH调节剂1％～5％，余量为蒸馏水。
2.根据权利要求1所述的一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，其特征在于，所述醇醚溶剂是丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的至少两种复配而成。
3.根据权利要求1所述的一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，其特征在于，所述碳氢溶剂为异构烷烃溶剂IP80或IP95。
4.根据权利要求1所述的一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚混合物由至少两种脂肪醇聚氧乙烯醚组成；
所述脂肪醇聚氧乙烯醚的结构通式为RO-(CH2CH2O)n-H，具体的n＝9月桂醇聚氧乙烯9醚、n＝10月桂醇聚氧乙烯10醚、n＝6辛癸醇聚氧乙烯6醚或n＝4辛癸醇聚氧乙烯4醚。
5.根据权利要求1所述的一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，其特征在于，所述乳化防锈剂为油酸二乙醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺或多酰胺。
6.根据权利要求1所述的一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，其特征在于，所述缓蚀剂为CH3(CH2)nCOOH，n＝7壬酸、n＝8癸酸或n＝9十一酸。
7.根据权利要求1所述的一种航空燃气涡轮发动机燃气通道清洗剂，其特征在于，所述pH调节剂为三乙醇胺、异丙醇胺或二甘醇胺。
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