CN86107086A - 溶剂—乳剂型除炭剂和水基型除炭剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种以二氯甲烷，钾皂，低分子脂肪胺，非离子或阴离子表面活性剂和小分子醇等为主要成分的溶剂—乳剂型除炭剂和一种以碱性电解质，钾皂，低分子脂肪胺，非离子或阴离子表面活性剂为成分的水基型除炭剂。本发明的除炭剂不含酚类及苯类芳烃，具有通用性强，除炭范围广，清除率高的特点，尤其对中温积炭的清除效果明显优于目前的各类除炭剂。

Description

本发明所涉及的是用于清除发动机零件上的积炭的化学清除剂，包括溶剂-乳剂型和水基型两种除炭剂。

各类发动机经过一定时间的工作后，在它的各部分零件上都会沉积有不同程度的积炭，它们是燃料、润滑油和氧在不同温度下形成的氧化程度各异的复杂聚合物。随着发动机中各零件表面的工作温度不同，形成的积炭的性质与类型也不相同。一般在100℃以下形成的，属于低温积炭，多为润滑油与油烟等形成的粘稠的高分子胶状物，即通常所称的沥青-焦油沉积物;在100～200℃时形成的，属于中温积炭，多为低温积炭进一步氧化、缩聚成的复杂聚合物，常称作积炭沉积物或类漆沉积物;在200℃以上所形成的，属于高温积炭，多为坚硬的碳化物。不及时清除这些积炭，就会影响发动机的正常工作。除高温积炭难于用一般的化学方法清除外，低、中温积炭都可以用化学除炭剂清除。本发明中所称的积炭即是指低温和中温积炭而言。目前用于清除积炭的化学除炭剂根据使用条件和范围，可分为水基型除炭剂、溶剂型除炭剂和乳剂型除炭剂三种类型。《国外汽车》（1976（4）p74）介绍了多种水基型除炭剂，主要成份都是碱性电解质（碳酸钠、氢氧化钠、硅酸钠等）和表面活性物质。虽然它们无毒，成本低，使用方便，但是只能清除低温积炭，对中温积炭及陈旧漆膜的清除能力较差。溶剂型和乳剂型除炭剂主要是由溶剂、除炭促进剂和表面活性物质以及其它一些辅助成份组成。它们在使用方法上的差别在于溶剂型为直接使用，乳剂型则要根据需要加入一定量的水乳化后使用。在这二类除炭剂中，多认为酚类化合物是较好的除炭促进剂，如在美国标准MIL-C-19853B，MIL-C-25107A和MIL-C-5546C中介绍的几种除炭剂中，都是用酚或甲酚等作为促进剂。作为溶剂，也常采用甲苯、二氯化苯等芳烃化合物。它们的除炭效果虽强于水基型除炭剂，但清除中温积炭的能力仍很有限，不易达到要求，同时由于酚类和苯类等化合物的毒性强，污染严重，尤其对含酚污水的处理困难，其处理投资比使用除炭剂的投资还高。为克服这些污染，在美国标准p-C-111D中介绍了一种不含酚和苯类物质的除炭剂，主要成份是一乙醇胺、油酸以及乙二醇单丁醚等许多价格昂贵的溶剂，不仅成本高，除炭效果也不理想。在这类除炭剂中，多认为一乙醇胺或三乙醇胺等物质是取代酚类化合物的较理想的除炭促进剂，但由于都是采用与油酸等类化合物合用而成皂，或是直接使用其皂类，大大影响了它们的活化能力，明显降低了除炭效果，因此它们的除炭效果一般都不及含酚类的除炭剂。

另一方面，目前所使用的各种除炭剂专用性强，通用性差，对不同金属材料和不同类型的发动机要使用不同的除炭剂。溶剂型与乳剂型也是相互独立的两种类型的除炭剂，二者之间不能相互转化使用。这些都在使用上带来了诸多不便。寻找毒性低，污染小，除炭范围广，效果好，且通用性强的除炭剂，是目前的努力方向。

本发明的是为提高除炭性能和通用性而提供一种溶剂-乳剂型除炭剂和一种碱性水基型除炭剂。

本发明的溶剂-乳剂型除炭剂是由下列组分（重量%）构成：二氯甲烷40～65%，C₂～C₈低分子脂肪族胺类化合物9～30%，C₁～C₄小分子醇7～15%，钾皂（CL^-含量＜0.5%）5～18%，非离子表面活性剂2～10%。除炭促进剂在除炭剂中具有重要作用，在本发明的溶剂-乳剂型除炭剂中，含2～8个碳原子的低分子脂肪族胺类化合物均可取代酚类化合物作为促进剂使用，都具有很好的除炭活化能力，它们既可以是一乙醇胺，三乙醇胺，异丙醇胺等各种醇胺类化合物，也可以是非醇胺的其它胺类化合物，如正丙胺，异丙胺，二乙胺，三乙胺，环己胺，乙二胺，二乙撑三胺〔H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂〕，四乙撑五胺〔H₂N（CH₂CH₂NH）₃CH₂CH₂NH₂〕等一元胺或多元胺，它们在本发明的配方中都具有满意的除炭效果。二氯甲烷作为溶剂，毒性和污染减少，价格也大为降低。钾皂作为润湿剂，由于其中游离的氯离子（CL^-）对金属有腐蚀性，因此在使用的钾皂中，游离CL^-含量应低于0.5%为宜。含1～4个碳原子的小分子醇即为常用的甲醇，乙醇，丁醇，异丙醇等伯醇或仲醇，可以对除炭剂起稳定和增溶作用。可供选择使用的非离子表面活性剂范围很广，例如聚氧乙烯脂肪醇醚〔RO（CH₂CH₂O）_nH〕，聚氧乙烯烷基酚醚〔R-

-O-（C₂H₄O）_nH〕，聚醚，聚氧乙烯脂肪酸酯，脂肪醇酰胺，山梨醇及失水山梨醇脂肪酸等。由于作为乳剂型使用时，需要加入一定量的水使其乳化，为防止对有些金属材料可能产生的腐蚀作用，在使用时，还可以按照常规方法加入少量常用的缓蚀剂，如硅酸钠，氟硅酸钠，重铬酸钾等。

本发明溶剂-乳剂型除炭剂的配方中所使用的表面活性物质，除上述的非离子型表面活性剂外，也可以使用常用的硫酸酯盐，磺酸盐等阴离子型表面活性剂，如十二烷基醇硫酸钠，磺化醚（十二烷基聚氧乙烯醚磺酸钠），乳化剂8084，脂肪醇聚氧乙烯硫酸酯等。

本发明的水基型除炭剂由下列组分（重量%）构成：碱性电解质70～90%，含2～8个碳原子的水溶性脂肪族胺类化合物5～20%，钾皂（CL^-含量＜0.5%）2～15%，浊点大于95℃的非离子型表面活性剂2～10%。这里所说的碱性电解质与目前所用的各种水基型除炭剂中的碱性电解质要求基本一致，如苛性钠（NaOH），碳酸钠，磷酸钠（Na₃PO₄），硅酸钠（Na₂SiO₃）等。在水基型除炭剂中加入含2～8个碳原子的低分子胺类化合物作为除炭促进剂是本发明的重要特征之一。由于水基型除炭剂一般都需要在加热条件下使用，因此对这些胺类化合物除要求具有水溶性外，其沸点还应大于100℃，以保证使用的效果和安全。例如可以选用一乙醇胺，三乙醇胺，异丙醇胺等醇胺类物质，也可以使用正戊胺，环己胺，乙二胺，邻-丙二胺，二乙撑三胺，四乙撑五胺等一元或多元胺类化合物。同理，所使用的非离子表面活性剂也应首先满足浊点大于95℃的要求，在此条件下可以使用各种类型的非离子表面活性剂，如聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯烷基酚醚，聚醚，脂肪醇酰胺，聚氧乙烯脂肪酸酯等均可采用。为防止对金属材料的腐蚀，所使用的钾皂中CL^-含量同样应低于0.5%为宜。

本发明水基型除炭剂的配方中所使用的表面活性物质除上述的非离子型表面活性剂外，也可以使用硫酸酯盐，磺酸盐等常用的阴离子型表面活性剂，如十二烷基醇硫酸钠，磺化醚，烷基苯磺酸钠，脂肪醇聚氧乙烯硫酸酯等。

本发明的溶剂-乳剂型和水基型除炭剂，除炭效果均明显优于现有的同类型除炭剂。水基型除炭剂清除积炭的速度加快，除炭彻底，尤其对中温积炭和旧漆膜的清除率显著提高，在浓度为50克/升，85～100℃条件下浸泡2小时的除炭对比结果见表1。溶剂-乳剂型除炭剂的除炭对比试验结果见表2和表3。溶剂-乳剂型除炭剂不仅毒性低，无酚类和苯类芳烃类化合物的污染，成本也比目前的无酚类除炭剂降低一半以上，由对比结果可见，即使在室温条件下使用，对中温积炭的清除率和除漆率也大为提高，效果明显优于目前的含酚类除炭剂。本发明的两种类型除炭剂还具有通用性强的优点，不仅对黑色金属和有色金属均可使用，也不受发动机类型的限制。尤其是溶剂-乳剂型除炭剂，还打破了溶剂型和乳剂型相互独立的状况，使其可根据需要相互转换使用，既可作为溶剂型直接使用，也可以按不同要求加入一定量的水成为乳剂型后使用。这种一剂多用的特点给使用带来了极大的方便。

本发明溶剂-乳剂型除炭剂的具体实施例如表4所示;水基型除炭剂的具体实施例如表5所示。

Claims (4)

1、一种溶剂-乳剂型除炭剂，其特征在于含有(重量%)：

二氯甲烷                40～65，

C₂～C₈脂肪族胺类化合物 9～30，

C₁～C₄醇 7～15，

钾皂(CL^-＜0.5%) 5～18，

非离子表面活性剂         2～10。

2、一种溶剂-乳剂型除炭剂，其特征在于含有（重量%）：

二氯甲烷  40～65，

C₂～C₈脂肪族胺类化合物 9～30，

C₁～C₄醇 7～15，

钾皂（CL＜0.5%）  5～18，

阴离子表面活性剂  2～10。

3、一种含有碱性电解质和表面活性剂的水基型除炭剂，其特征在于含有（重量%）：

碱性电解质  70～90，

C₂～C₈水溶性脂肪族胺类

化合物（b.p.＞100℃）  5～20，

钾皂（CL^-＜0.5%） 2～15，

非离子表面活性剂（浊点＞

95℃）  2～10。

4、一种含有碱性电解质和表面活性剂的水基型除炭剂，其特征在于含有（重量%）：

碱性电解质  70～90，

C₂～C₈水溶性脂肪族胺类

化合物（b.p.＞100℃）  5～20，

钾皂（CL＜0.5%）  2～15，

阴离子表面活性剂  2～10。