CN115746971B - 一种植物叶面高效清洁剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种植物叶面高效清洁剂各组分为无机粉尘清洁剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、防腐剂和去离子水，其中无机粉尘清洁剂为梳形的分子链上含酰胺基团和硅烷基团的聚合物清洁剂，可有效的对无机粉体颗粒团聚体形成吸附和分散，从而去除植物叶面顽固的积尘，同时复配阴离子和非离子表面活性剂，去除叶面上沾染的油污，叶面清洁效果好。
Description
技术领域
本发明涉及植物叶面清洁技术领域，尤其涉及一种植物叶面高效清洁剂。
背景技术
在粉尘量较大的工业园区，如水泥、石材园区等，存在绿色植物叶片上积尘多，难清理的问题。叶片上长期、大量积累的灰尘，形成团聚体，粘接在叶片上，堵塞气孔，影响植物的光合作用，引起叶片枯黄，甚至枯萎。粉尘团聚体难以靠机械作用冲洗干净，久而久之，植物叶面由绿色变成白色，严重影响到工业园区内人员的生产和生活环境。
目前有植物叶面清洁剂的相关报道，例如专利CN107267297A中公开了一种用于阔叶植物的叶面清洗剂，该清洗剂包括蒸馏水、柠檬酸、丙二醇、食盐、植物生长调节剂、防腐剂、表面活性剂和酸碱调节剂。专利CN101790976A中公开了一种植物叶面光亮清洁剂，该清洁剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、透明质酸或透明质酸盐、柠檬酸、低级醇、防腐剂和去离子水。
上述专利中的清洁剂和常用的清洁剂主要依靠表面活性剂分子结构中的亲水亲油基团，在溶液中形成定向排列，在外力的作用下对物体的表面进行清洁，但仅能清洁表面的油渍和较容易冲洗的污垢。而植物叶片表面的无机粉尘颗粒团聚体，由于不存在亲油基团，难以与表面活性剂分子形成良好的吸附，所以传统的表面活性剂无法对植物叶面积尘形成有效的清洁效果。因此，如何清洁植物叶面的无机粉尘颗粒团聚体成为工业园区绿化亟待解决的难题。另外，由于道路上车辆来往，车辆尾气的排放，会使植物叶面上沾染少量的油污，因此，在考虑植物叶面的无机粉尘的清洁时，还需要同时对叶面上的油污进行清洁。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种植物叶面高效清洁剂，该清洁剂通过无机粉尘清洁剂对叶面上的积尘颗粒团聚体进行有效清洁，同时复配阴离子和非离子表面活性剂，去除叶面上沾染的油污，叶面清洁效果好。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种植物叶面高效清洁剂，所述植物叶面高效清洁剂各组分及质量配比为：
所述阴离子表面活性剂为烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、α-磺基单羧酸酯、烷基芳基磺酸、脂肪酸磺烷基酯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基甘油醚磺酸盐、月桂酸钠、月桂酸钾中的一种或两种以上的混合物。
所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯烷基胺、椰子油二乙醇酰胺中的一种或两种以上的混合物。
所述防腐剂为苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、双乙酸钠中的一种或两种以上的混合物。
所述无机粉尘清洁剂为梳形的分子链上含酰胺基团和硅烷基团的聚合物清洁剂，其制备方法包括以下步骤：(1)底料制备：将不饱和聚醚单体A和氧化剂加入反应釜，加水溶解并搅拌均匀；
(2)溶液①制备：称取硫醇类链转移剂和还原剂，加水溶解并搅拌均匀；
(3)溶液②制备：称取不饱和酰胺类单体B和不饱和硅烷类单体C，加水溶解并搅拌均匀；
(4)将反应釜中的底料升温至35～55℃，同时开始向反应釜中滴加溶液①和②，滴加时间1～4小时，控制反应温度35～60℃，控制单体A，B和C的总质量浓度为30～60％，滴加结束后，保温反应1～2小时，冷却至室温，加入碱性化合物调整pH至6.5～7.5，加水调整固含为20～30％，即得到无机粉尘清洁剂。
所述单体A、B、C的摩尔比为1:(2～9):(1～3)，所制备的无机粉尘清洁剂的数均分子量为20000～80000。
所述单体A为嵌段型聚醚大单体，其通式为：
上述通式中R1为H或甲基，R2为H或甲基，A是CH2或CH2CH2；x为10～50的整数，y为10～150的整数。
所述单体B为N-乙烯基己内酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺中的一种或两种以上的混合物。
所述单体C为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物。
所述氧化剂为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢或异丙苯过氧化氢中的一种或两种以任意比例的混合物，氧化剂的用量为A，B，C三种单体总摩尔数的1～8％；所述硫醇类链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸以及巯基乙醇中的一种或两种以上任意比例的混合物，链转移剂用量为A，B，C三种单体总摩尔数的1～15％；所述还原剂为维生素C、雕白粉、亚硫酸氢钠或莫尔盐中的一种或两种以上任意比例的混合物，还原剂的用量为A，B，C三种单体总摩尔数的0.1～2％；所述碱性化合物为氨水、碱金属氢氧化物中的一种或两种以上任意比例的混合物。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：(1)本发明中无机粉尘清洁剂从分子结构设计理论出发，在不饱和聚醚上引入功能性的酰胺基团和硅烷基团，得到具有梳形分子结构的高分子聚合物，硅烷基团水解后可与无机粉尘颗粒表面的羟基发生缩合作用而产生化学吸附，酰胺基团可以络合液相中的离子，形成凝胶，起到桥接不同粉尘颗粒的作用。梳形分子结构的高分子聚合物的主链上的多元官能团广泛分布，在粉尘团聚体表面产生物理和化学吸附，能够大大提升聚合物分子对无机粉体颗粒团聚体的吸附能力。同时聚合物分子的长侧链的空间位阻作用，可将粉体颗粒团聚体“打散”，使得团聚体在外力的冲洗下易于被清洗，从而可有效的清洁植物叶面顽固的无机粉尘颗粒。
(2)本发明中无机粉尘清洁剂采用低温引发水相自由基聚合反应制备，工艺简单，过程易控，成本低廉，易于工业化推广应用。
(3)本发明中阴离子和非离子表面活性剂可清洁植物叶面易清洁污垢(油污等)，配合无机粉尘清洁剂使用，可起到多维度的立体清洁作用，清洁效果更加突出。
附图说明
图1为本发明提供的植物叶面高效清洁剂以及市面购买的叶面清洁剂对叶面的清洁效果图；
具体实施方式
以下实施例更加详细的描述了本发明的植物叶面高效清洁剂的制备过程，而且这些实施例以说明的方式给出，可以让熟悉这项目的技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，但这些实施例绝不限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰都应涵盖在本发明的保护范围内。
本发明的实施例中不饱和聚醚单体A均为商业化产品，可以在市场上购买。
本发明实施例中，共聚物的数均分子量均采用英国Malvern生产的ViscotekTDA305max多检测器凝胶渗透色谱仪进行测试，流动相为0.1mol/L的硝酸钠溶液，流速为0.7mL/min，色谱柱为A-Guard+1x A6000M。
实施例1
本实施例的绿色植物高效清洁剂，包括如下质量百分比的组分：
其中无机粉尘清洁剂的制备方法，包括以下步骤：(1)底料制备：在装有温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入320.96g甲基烯丙基聚氧乙烯-聚氧丙烯醚(0.08mo1)、27.5％浓度的双氧水1.186g和水相混，搅拌均匀；
(2)溶液①制备：称取1.017g(0.0096mo1)巯基丙酸、0.281g(0.0016mol)维生素C，加水溶解并搅拌均匀；
(3)溶液②制备：称取15.84(0.16mol)N,N-二甲基丙烯酰胺、19.84g(0.08mol)γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，加水溶解并搅拌均匀；
(4)加热底料至45℃，同时向底料中滴加溶液①和②，其中溶液①滴加4小时，溶液②滴加3.5小时，控制单体A，B和C的总质量浓度为35％，滴加结束后，保温反应1小时，冷却至室温，氢氧化钠溶液，调节pH为7，加水调整固含为25％的微黄色透明液体，测试其数均分子量为42000。
实施例2
本实施例的绿色植物高效清洁剂，包括如下质量百分比的组分：
其中无机粉尘清洁剂的制备方法，包括以下步骤：(1)底料制备：在装有温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入480g甲基烯丁基聚氧乙烯-聚氧丙烯醚(0.08mo1)、3.192g(0.014mol)过硫酸铵和水相混，搅拌均匀；
(2)溶液①制备：称取1.747g(0.0224mo1)巯基乙醇、0.330g(0.0028mol)雕白粉，加水溶解并搅拌均匀；
(3)溶液②制备：称取35.52(0.32mol)N-乙烯基吡咯烷酮、11.84g(0.08mol)乙烯基三甲氧基硅烷，加水溶解并搅拌均匀；
(4)加热底料至40℃，同时向底料中滴加溶液①和②，其中溶液①滴加3.5小时，溶液②滴加3小时，控制单体A，B和C的总质量浓度为30％，滴加结束后，保温反应1小时，冷却至室温，氢氧化钾溶液，调节pH为7，加水调整固含为20％的微黄色透明液体，测试其数均分子量为38000。
实施例3
本实施例的绿色植物高效清洁剂，包括如下质量百分比的组分：
其中无机粉尘清洁剂的制备方法，包括以下步骤：(1)底料制备：在装有温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入401.44g丙烯醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚(0.08mo1)、9.72g(0.036mol)过硫酸钾和水相混，搅拌均匀；
(2)溶液①制备：称取6.624g(0.072mo1)巯基乙酸、2.258g(0.0058mol)莫尔盐，加水溶解并搅拌均匀；
(3)溶液②制备：称取34g(0.32mol)N-乙烯基乙酰胺，45.6g(0.24mol)乙烯基三乙氧基硅烷，加水溶解并搅拌均匀；
(4)加热底料至35℃，同时向底料中滴加溶液①和②，其中溶液①滴加2.5小时，溶液②滴加2小时，控制单体A，B和C的总质量浓度为40％，滴加结束后，保温反应1小时，冷却至室温，加入氨水，调节pH为7，加水调整固含为20％的微黄色透明液体，测试其数均分子量为26000。
实施例4
本实施例的绿色植物高效清洁剂，包括如下质量百分比的组分：
其中无机粉尘清洁剂的制备方法，包括以下步骤：(1)底料制备：在装有温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入344.16g丁烯醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚(0.08mo1)、5.76g(0.064mol)叔丁基过氧化氢和水相混，搅拌均匀；
(2)溶液①制备：称取5.888g(0.064mo1)巯基乙酸、0.832g(0.008mol)亚硫酸氢钠，加水溶解并搅拌均匀；
(3)溶液②制备：称取88.96g(0.64mol)N-乙烯基己内酰胺，15.2g(0.08mol)乙烯基三乙氧基硅烷，加水溶解并搅拌均匀；
(4)加热底料至40℃，同时向底料中滴加溶液①和②，其中溶液①滴加3小时，溶液②滴加2.5小时，控制单体A，B和C的总质量浓度为45％，滴加结束后，保温反应1小时，冷却至室温，氢氧化钠溶液，调节pH为7，加水调整固含为25％的微黄色透明液体，测试其数均分子量为22000。
将实施例1～4中制备得到的绿色植物高效清洁剂和市面上购买的两款植物叶面清洁剂(对比例1和对比例2)喷洒在植物叶面上，并用清水进行冲洗，实施例1～4中的绿色植物高效清洁剂的清洁效果好，冲洗后，叶面干净光亮；而市面上购买的植物叶面清洁剂虽然能够冲洗掉部分无机粉尘，但是叶面上仍然残留有积尘，清洁效果较差，植物叶面冲洗后的效果如图1所示。
Claims (4)
1.一种植物叶面高效清洁剂，其特征在于：所述植物叶面高效清洁剂各组分及质量配比为：
无机粉尘清洁剂 10~20%
阴离子表面活性剂 5~10%
非离子表面活性剂 5~12%
防腐剂 0.1~0.3%
去离子水 58~80% ；
所述无机粉尘清洁剂为梳形的分子链上含酰胺基团和硅烷基团的聚合物清洁剂，其制备方法包括以下步骤：（1）底料制备：将不饱和聚醚单体A和氧化剂加入反应釜，加水溶解并搅拌均匀；
（2）溶液①制备：称取硫醇类链转移剂和还原剂，加水溶解并搅拌均匀；
（3）溶液②制备：称取不饱和酰胺类单体B和不饱和硅烷类单体C，加水溶解并搅拌均匀；
（4）将反应釜中的底料升温至35~55℃，同时开始向反应釜中滴加溶液①和②，滴加时间1~4小时，控制反应温度35~60℃，控制单体A，B和C的总质量浓度为30~60%，滴加结束后，保温反应1~2小时，冷却至室温，加入碱性化合物调整pH至6.5~7.5，加水调整固含为20~30%，即得到无机粉尘清洁剂；
所述单体A、B、C的摩尔比为1:（2~9）:（1~3），所制备的无机粉尘清洁剂的数均分子量为20000~80000；
所述单体A为嵌段型聚醚大单体，其通式为：
；
上述通式中R1为H或甲基，R2为H或甲基，A是CH2或CH2CH2；x为10~50的整数，y为10~150的整数；
所述单体B为N-乙烯基己内酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺中的一种或两种以上的混合物；
所述单体C为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物；
所述氧化剂为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢或异丙苯过氧化氢中的一种或两种以任意比例的混合物，氧化剂的用量为A，B，C三种单体总摩尔数的1~8%；所述硫醇类链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸以及巯基乙醇中的一种或两种以上任意比例的混合物，链转移剂用量为A，B，C三种单体总摩尔数的1~15%；所述还原剂为维生素C、雕白粉、亚硫酸氢钠或莫尔盐中的一种或两种以上任意比例的混合物，还原剂的用量为A，B，C三种单体总摩尔数的0.1~2%；所述碱性化合物为氨水、碱金属氢氧化物中的一种或两种以上任意比例的混合物。
2.根据权利要求1所述的植物叶面高效清洁剂，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、α-磺基单羧酸酯、烷基芳基磺酸、脂肪酸磺烷基酯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基甘油醚磺酸盐、月桂酸钠、月桂酸钾中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的植物叶面高效清洁剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯烷基胺、椰子油二乙醇酰胺中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的植物叶面高效清洁剂，其特征在于：所述防腐剂为苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、双乙酸钠中的一种或两种以上的混合物。
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