CN117587412A

CN117587412A - 一种金属清洁剂及其制备方法

Info

Publication number: CN117587412A
Application number: CN202311701886.8A
Authority: CN
Inventors: 余建华; 张秋萍; 杨凯; 汪颖; 鲜芳燕; 苟锐
Original assignee: Sichuan Oak Chemical Co ltd
Current assignee: Sichuan Oak Chemical Co ltd
Priority date: 2023-12-12
Filing date: 2023-12-12
Publication date: 2024-02-23

Abstract

本发明公开了一种金属清洁剂及其制备方法，包括以下质量百分比的原料：烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐30‑60%、硅酸钠2‑6%、脂肪酸6‑8%、有机醇胺5‑10%、余量为水。将所述原料按比例称取后先向容器内加入烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐与水，然后依次加入硅酸钠、脂肪酸、有机醇胺混合搅拌溶解即得金属清洁剂。本发明可以显著提高金属清洁剂的清洁能力，降低清洁剂用量及水用量。而且，本发明所制备的金属清洁剂不含挥发性有机溶剂和对环境有毒有害化学药剂，具有绿色环保的优点。

Description

一种金属清洁剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属清洁剂技术领域，具体涉及一种金属清洁剂及其制备方法。

背景技术

磷酸酯类表面活性剂具有较高的表面活性、抗静电性和防锈蚀性等功能，是一类重要的阴离子表面活性剂。磷酸酯表面活性剂具有传统阴离子、非离子、两性表面活性剂所不具备的特性，它与阴离子、非离子、两性表面活性剂配伍性好，在酸碱溶液中稳定性好，在较大温度范围内热稳定性好，耐电解质和耐电离性好。

磷酸酯类表面活性剂的主要品种有烷基（芳基）磷酸酯（盐）、脂肪醇（烷基酚）聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基醇酰胺磷酸酯（盐）、咪唑啉类磷酸酯（盐）、高分子聚磷酸酯（盐）以及硅氧烷磷酸酯等，烷基（芳基）磷酸酯是阴离子表面活性剂的重要品种之一，在日用化学品中作为表面活性剂使用的是将酸性磷酸酯用适当的碱中和得到的磷酸酯盐类。聚氧乙烯醚类磷酸酯在磷酸酯类表面活性剂中占有重要位置，它兼有非离子和阴离子的特征。该磷酸酯在其疏水基和亲水基之间嵌入了聚氧乙烯基，结构的改变使其性能和应用也不同。聚氧乙烯链越长其水溶性越强但热稳定性下降，受热后残渣多，在非极性溶剂中的溶解度随聚氧乙烯链增加而降低。

金属工件加工后，表面会携带污物，如各种切削液、导轨油等，若不清洗干净，不但影响加工工序的顺利进行，而且会引起并加速金属表面腐蚀，影响产品的加工质量和使用寿命。另外，在电镀、磷化(硅烷化)、涂釉、喷漆等精加工前，以及机械设备的维修和保养中，都离不开清洗工序。清洗工艺的选择和清洗效果的好坏，不仅涉及安全、能源及环保等重大问题，而且直接影响到产品的性能和质量，所以清洗工序已成了现代工业生产中不可缺少的重要环节。金属清洗剂按其成分组成可分为如下几类：1、酸性化学清洗剂；2、碱性化学清洗剂；3、水基型清洗剂；4、半水基型清洗剂；5、溶剂型金属清洗剂。其中酸性化学清洗剂和碱性化学清洗剂因对环境和人体的伤害比较大，逐渐被淘汰替换。溶剂型金属清洗剂主要采用酒精、汽油、煤油、柴油、白电油、三氯乙烯等传统的油性清洗剂，其清洗效果好，但对水性脏污则无法清洗。半水基金属清洗剂指的是以水和溶剂为清洗介质，利用活性物的乳化效果，配成水包油型或油包水型的清洗剂，其结合了水基清洗剂与溶剂清洗剂两方面的优势效果，但成本较高。水基型金属油污清洗剂一般指的是采用表面活性剂、助洗剂与去离水等按一定的比例复配而成的清洗剂，其具有清洗效果好、适应面广以及成本低的优势，因而得到广泛应用。

发明内容

基于此，本发明提供了一种金属清洁剂及其制备方法，该金属清洁剂采用去污性能佳的烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐类表面活性剂，可以显著提高金属清洁剂的清洁能力，降低清洁剂用量及水用量，其制备工艺简单可控，易于推广。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种金属清洁剂，包括以下质量百分比的原料：烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐30-60%、硅酸钠2-6%、脂肪酸6-8%、有机醇胺5-10%、余量为水。

优选的，烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐40-50%、硅酸钠3-5%、脂肪酸7-8%、有机醇胺7-8%、余量为水。

优选的，烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐45%、硅酸钠4%、脂肪酸7%、有机醇胺8%、余量为水。

优选的，所述烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐为烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯铵、烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯钠中的一种或多种。

优选的，所述有机醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的一种或多种。

上述金属清洁剂的制备方法，将所述原料按比例称取后先向容器内加入烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐与水，然后依次加入硅酸钠、脂肪酸、有机醇胺混合搅拌溶解均匀即得金属清洁剂。

优选的，混合搅拌在加热条件下完成，温度为40-70℃。

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：

本发明提供的一种金属清洁剂，采用烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯铵、烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯钠表面活性剂，可以显著提高金属清洁剂的清洁能力，降低清洁剂用量及水用量。而且，本发明所制备的金属清洁剂不含挥发性有机溶剂和对环境有毒有害化学药剂，具有绿色环保的优点。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，实施例是用于说明本发明，而不是用于限制本发明的范围。本领域技术人员可以确定本发明的基本特征，并且在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和改变，以使其适用各种用途和条件。

本发明提供的一种金属清洁剂，包括以下质量百分比的原料：烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐30-60%、硅酸钠2-6%、脂肪酸6-8%、有机醇胺5-10%、余量为水。

优选的，所述烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐为烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯铵、烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯钠中的一种或多种。优选的，所述有机醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的一种或多种。

本发明提供的金属清洁剂的制备方法为，将所述原料按比例称取后先向容器内加入烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐与水，然后依次加入硅酸钠、脂肪酸、有机醇胺混合搅拌溶解均匀即得金属清洁剂。混合搅拌是在加热条件下完成，温度为40-70℃。

所述烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐由以下步骤制备而成，以辛基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐为例进行具体说明：

向装有搅拌装置、温度控制装置的反应釜内加入辛基苯酚与环氧乙烷，所述辛基苯酚与环氧乙烷的摩尔比为1：15-25；在氢氧化钙、氢氧化钾或甲醇钠催化剂作用下反应得到辛基酚聚氧乙烯醚，反应温度为120-180℃，压力为0.5-1.2MPa，保温搅拌反应1-3h，然后降低温度至50-100℃，向反应釜内加入水杨酸和少量的对甲苯磺酸，反应时间为4-8h，反应完成后得到辛基酚聚氧乙烯醚水杨酸酯。

将合成的辛基酚聚氧乙烯醚水杨酸酯、亚磷酸与五氧化二磷进行磷酸酯化反应，在40-55℃下加入五氧化二磷边搅拌边加入，加入时间控制在1h，加入完成后升温至60-75℃保温反应2-3h，所述辛基酚聚氧乙烯醚水杨酸酯与五氧化二磷的摩尔比为2-4：1，所述亚磷酸加入量为辛基酚聚氧乙烯醚水杨酸酯的0.1wt%。

磷酸酯化反应过后加入适量去离子水进行水解，水解反应1-2h，温度控制为70-90℃，水解完成后用氢氧化钠调节pH至中性得到辛基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯钠。作为可选的，使用氨水调节pH至中性得到辛基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯铵。

检测方法为：取若干钢试片打磨清洗后，干燥至恒重，将试片浸入人工油污中2h，取出钢试片，进行去油清洗测试。

实施例1

将所述原料按比例称取后先向容器内加入30%辛基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯铵与57%水，然后依次加入2%硅酸钠、6%脂肪酸、5%二乙醇胺混合，控制水浴温度为40℃，搅拌溶解均匀后即得金属清洁剂。

对实施例1所得金属清洁剂的清洗能力进行测试，测试项目包括除油能力(25℃)、脱脂率和漂洗性，检测结果如下：除油能力95%，脱脂率84%，漂洗性能无残留。

实施例2

将所述原料按比例称取后先向容器内加入40%辛基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯铵与43%水，然后依次加入3%硅酸钠、7%脂肪酸、7%异丙醇胺混合，控制水浴温度为50℃，搅拌溶解均匀后即得金属清洁剂。

对实施例2所得金属清洁剂的清洗能力进行测试，测试项目包括除油能力(25℃)、脱脂率和漂洗性，检测结果如下：除油能力97%，脱脂率84%，漂洗性能无残留。

实施例3

将所述原料按比例称取后先向容器内加入45%辛基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯钠与36%水，然后依次加入4%硅酸钠、7%脂肪酸、8%二乙醇胺混合，控制水浴温度为50℃，搅拌溶解均匀后即得金属清洁剂。

对实施例3所得金属清洁剂的清洗能力进行测试，测试项目包括除油能力(25℃)、脱脂率和漂洗性，检测结果如下：除油能力98%，脱脂率88%，漂洗性能无残留。

实施例4

将所述原料按比例称取后先向容器内加入60%辛基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯钠与16%水，然后依次加入6%硅酸钠、8%脂肪酸、10%三乙醇胺混合，控制水浴温度为70℃，搅拌溶解均匀后即得金属清洁剂。

对实施例4所得金属清洁剂的清洗能力进行测试，测试项目包括除油能力(25℃)、脱脂率和漂洗性，检测结果如下：除油能力94%，脱脂率85%，漂洗性能无残留。

对比例1

对常见的金属清洁剂的清洗能力进行测试，测试项目包括除油能力(25℃)、脱脂率和漂洗性，检测结果如下：除油能力90%，脱脂率82%，漂洗性能稍有残留。

综上所述：

采用烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯铵、烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯钠表面活性剂，可以显著提高金属清洁剂的清洁能力，降低清洁剂用量及水用量。而且，本发明所制备的金属清洁剂不含挥发性有机溶剂和对环境有毒有害化学药剂，具有绿色环保的优点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种金属清洁剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐30-60%、硅酸钠2-6%、脂肪酸6-8%、有机醇胺5-10%、余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种金属清洁剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐40-50%、硅酸钠3-5%、脂肪酸7-8%、有机醇胺7-8%、余量为水。

3.根据权利要求1所述的一种金属清洁剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐45%、硅酸钠4%、脂肪酸7%、有机醇胺8%、余量为水。

4.根据权利要求1所述的一种金属清洁剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐为烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯铵、烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种金属清洁剂，其特征在于，所述有机醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的一种或多种。

6.一种权利要求1-5任意一项所述的金属清洁剂的制备方法，其特征在于，将所述原料按比例称取后先向容器内加入烷基酚聚氧乙烯醚磷柳酸酯盐与水，然后依次加入硅酸钠、脂肪酸、有机醇胺混合搅拌溶解均匀即得金属清洁剂。

7.根据权利要求6所述的一种金属清洁剂的制备方法，其特征在于，混合搅拌在加热条件下完成，温度为40-70℃。