水基金屬清洗劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水基金屬清洗劑及其制備方法，屬于機(jī)械工業(yè)清洗劑領(lǐng)域，該水基金屬清洗劑，包括以下質(zhì)量百分比的原料：異丙醇6～10％、二甲基甲酰胺6～15％、十二烷基苯磺酸鈉9～16％、三乙醇胺4～10％、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉8～13％、聚乙二醇單十二烷基醚2～10％檸檬酸1～3％、EDTA 2～8％、去離子水余量。本發(fā)明水基金屬清洗劑，清洗能力強(qiáng)，經(jīng)洗滌后的金屬表面不帶可見油膜，脫脂率達(dá)到99％以上；對金屬腐蝕性小，洗滌后的金屬表面光滑亮潔；洗滌溫度低，操作方便，綠色環(huán)保，節(jié)約能源；對人體無害，對環(huán)境污染小；原料價廉易得，制備工藝簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】
水基金屬清洗劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于機(jī)械工業(yè)清洗劑領(lǐng)域，特別涉及一種水基金屬清洗劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在化工、輕工、交通等行業(yè)中，管線、產(chǎn)品、設(shè)備、原材料等會因化學(xué)、生物學(xué)等作 用，在表面沉積、殘留和生成工業(yè)污垢，工業(yè)污垢一旦產(chǎn)生，不但影響生產(chǎn)過程各工序的順 利進(jìn)行，而且還會引起被污染物受到腐蝕，縮短使用壽命，降低產(chǎn)品質(zhì)量等問題。傳統(tǒng)清洗 劑是采用煤油、柴油、汽油等石油系、醇酮以及三氯乙烯、三氯三氟乙烷等氟氯系等有機(jī)溶 劑作清洗主劑，不僅毒性大，易揮發(fā)，對人體的中樞神經(jīng)有較強(qiáng)的刺激性，長期接觸會引起 神經(jīng)衰弱等疾病，而且其使用污水排放會造成環(huán)境污染。因此，水基金屬油污清洗劑逐步取 代以上溶劑型清洗劑已是一種勢在必行的發(fā)展趨勢，將被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、金屬加工、 機(jī)電、交通運(yùn)輸電鍍噴涂等行業(yè)金屬表面除油及其它異物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種水基金屬清洗劑，該清洗劑不僅清洗 效果好，腐蝕性能指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，而且使用方便，適用范圍廣，是一種多用途油污清 洗劑，除油能力強(qiáng)，適于鋼、銅、鋁等多種材質(zhì)金屬的清洗，具有廣闊的推廣前景。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是:通過有機(jī)胺、有機(jī)酸、絡(luò)合劑和多元醇醚將非離子表面活性 劑和陰離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，研制出適合碳鋼、鑄鐵、鋁和黃銅表面的強(qiáng)效水基金屬清 洗劑。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：水基金屬清洗劑，包括以下質(zhì)量百分比的 原料：異丙醇6~10%、二甲基甲酰胺6~15 %、十二烷基苯磺酸鈉9~16%、三乙醇胺4~ 10%、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉8~13%、聚乙二醇單十二烷基醚2~10%檸檬酸1~ 3%、EDTA2~8%、去離子水余量。
[0006] 進(jìn)一步的，上述原料優(yōu)選為:異丙醇7~9%、二甲基甲酰胺7~14%、十二烷基苯磺 酸鈉10~15%、三乙醇胺5~9%、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉10~12%、聚乙二醇單十二 烷基醚4~8%檸檬酸2~3%、EDTA3~7%、去離子水余量。
[0007] 作為本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例，該強(qiáng)效清洗劑包括以下質(zhì)量百分比的原料:異丙 醇8%、二甲基甲酰胺10%、十二烷基苯磺酸鈉14%、三乙醇胺8%、脂肪酸甲酯乙氧基化物 磺酸鈉12%、聚乙二醇單十二烷基醚8%檸檬酸2%、EDTA 6%、去離子水余量。
[0008] 該清洗劑由以下方法制得：
[0009] 按照各物質(zhì)的質(zhì)量百分比，將去離子水、三乙醇胺和十二烷基苯磺酸鈉投入到反 應(yīng)釜內(nèi)，在70~8(TC下反應(yīng)2h后，再依次加入脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、異丙醇、二甲 基甲酰胺、檸檬酸和EDTA于反應(yīng)釜內(nèi)，在室溫下均勻攪拌lh后，再在反應(yīng)釜中加入聚乙二醇 單十二烷基醚，繼續(xù)攪拌直至反應(yīng)釜內(nèi)的原料混合均勻，即得清洗劑。本發(fā)明中脂肪酸甲酯 乙氧基化物磺酸鈉可以采用市售的任一種產(chǎn)品，本發(fā)明優(yōu)選采用以下方法制備得到的脂肪 酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉:將硬脂酸、乙氧基化催化劑和十二烷基磺酸鈉混合后真空吸入 磁力攪拌高壓釜，升溫至90~100°C，于真空脫除系統(tǒng)中抽真空、充氮氣至0.3MPa，升溫至 160~175°C，加入環(huán)氧乙烷反應(yīng)2~4小時，冷卻至20~30 °C，真空脫除反應(yīng)體系的環(huán)氧乙烷 氣體，充氮氣出料;硬脂酸、乙氧基化催化劑和十二烷基磺酸鈉的摩爾比為（1.0~1.4): (0.05~0.3):(0.5~0.8)〇
[0010] 本發(fā)明所提供的強(qiáng)效清洗劑是水基型金屬油污清洗劑。水基型金屬油污清洗劑是 一種以表面活性劑為主體并加入其他助劑合成的洗滌劑，使用時以水為分散劑，配制成具 有優(yōu)異去污能力的多功能膠體溶液，因此該技術(shù)不僅要選擇高效的表面活性劑以提高去污 能力，同時要選擇適當(dāng)?shù)闹鷦┮蕴岣弋a(chǎn)品的質(zhì)量，使其具有多種功能，適用范圍廣。以脂肪 酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑，去污過程中表面活性劑親 油基團(tuán)吸附在油污表面并與之互溶，而親水基團(tuán)利用其親水性，使清洗液能很好地在油污 表面鋪展、降低界面張力，降低油污與金屬表面粘附力;十二烷基苯磺酸鈉可以有效去除金 屬表面的極性污垢，同時，油污與水溶液間的界面張力降低，油污和水發(fā)生乳化作用；當(dāng)表 面活性劑達(dá)到臨界膠束濃度時，表面活性劑分子會形成膠束，膠束的形成有助于增大表面 活性劑對油污的溶解;在加熱或借助于機(jī)械攪拌和泡沫流浮作用，最終使油污與金屬基體 剝離，達(dá)到除油效果。為提高脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉的相容性， 加入EDTA、檸檬酸和聚乙二醇單十二烷基醚可以增強(qiáng)清洗劑的穩(wěn)定性。在選擇消泡劑和緩 蝕劑時，應(yīng)針對特定的組合，有些消泡劑和緩蝕劑對金屬清洗劑的去油污能力有協(xié)同作用， 有些可能會產(chǎn)生負(fù)作用，因此要根據(jù)合理的篩選才能得出最佳配方。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0012] 1、清洗能力強(qiáng)，經(jīng)洗滌后的金屬表面不帶可見油膜，脫脂率達(dá)到99%以上；
[0013] 2、對金屬腐蝕性小，洗滌后的金屬表面光滑亮潔；
[0014] 3、洗滌溫度低，操作方便，綠色環(huán)保，節(jié)約能源；
[0015] 4、對人體無害，對環(huán)境污染小；
[0016] 5、原料價廉易得，制備工藝簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0017] 下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但該實施例不用于限制本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
[0018] 以下實施例中，采用的脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉按照以下方法得到：將摩爾 比為1.0:0.3:0.6的硬脂酸、乙氧基化催化劑和十二烷基磺酸鈉混合后真空吸入磁力攪拌 高壓釜，升溫至90~100°C，于真空脫除系統(tǒng)中抽真空、充氮氣至0.3MPa，升溫至160~175 °C，加入環(huán)氧乙烷反應(yīng)2~4小時，冷卻至20~30°C，真空脫除反應(yīng)體系的環(huán)氧乙烷氣體，充 氮氣出料;得到脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉。
[0019] 實施例1
[0020] 按以下配比稱取各原料：異丙醇8%、二甲基甲酰胺8%、十二烷基苯磺酸鈉13%、 三乙醇胺8%、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉10%、聚乙二醇單十二烷基醚8%檸檬酸3%、 EDTA 8 %、去尚子水余量。
[0021]按照各物質(zhì)的質(zhì)量百分比，將去離子水、三乙醇胺和十二烷基苯磺酸鈉投入到反 應(yīng)釜內(nèi)，在70~8(TC下反應(yīng)2h后，再依次加入脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、異丙醇、二甲 基甲酰胺、檸檬酸和EDTA于反應(yīng)釜內(nèi)，在室溫下均勻攪拌lh后，再在反應(yīng)釜中加入聚乙二醇 單十二烷基醚，繼續(xù)攪拌直至反應(yīng)釜內(nèi)的原料混合均勻，即得清洗劑。
[0022] 實施例2
[0023]按以下配比稱取各原料:異丙醇8%、二甲基甲酰胺10%、十二烷基苯磺酸鈉14%、 三乙醇胺8%、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉12%、聚乙二醇單十二烷基醚8%檸檬酸2%、 EDTA 6 %、去尚子水余量。
[0024]按照各物質(zhì)的質(zhì)量百分比，將去離子水、三乙醇胺和十二烷基苯磺酸鈉投入到反 應(yīng)釜內(nèi)，在70~8(TC下反應(yīng)2h后，再依次加入脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、異丙醇、二甲 基甲酰胺、檸檬酸和EDTA于反應(yīng)釜內(nèi)，在室溫下均勻攪拌lh后，再在反應(yīng)釜中加入聚乙二醇 單十二烷基醚，繼續(xù)攪拌直至反應(yīng)釜內(nèi)的原料混合均勻，即得清洗劑。
[0025] 實施例3
[0026]按以下配比稱取各原料：異丙醇10%、二甲基甲酰胺15%、十二烷基苯磺酸鈉 15%、三乙醇胺10%、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉13%、聚乙二醇單十二烷基醚2%檸檬 酸1 %、EDTA2%、去離子水余量。
[0027]按照各物質(zhì)的質(zhì)量百分比，將去離子水、三乙醇胺和十二烷基苯磺酸鈉投入到反 應(yīng)釜內(nèi)，在70~8(TC下反應(yīng)2h后，再依次加入脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、異丙醇、二甲 基甲酰胺、檸檬酸和EDTA于反應(yīng)釜內(nèi)，在室溫下均勻攪拌lh后，再在反應(yīng)釜中加入聚乙二醇 單十二烷基醚，繼續(xù)攪拌直至反應(yīng)釜內(nèi)的原料混合均勻，即得清洗劑。
[0028] 實施例4
[0029]按以下配比稱取各原料:異丙醇9%、二甲基甲酰胺12%、十二烷基苯磺酸鈉16%、 三乙醇胺5%、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉11%、聚乙二醇單十二烷基醚6%檸檬酸3%、 EDTA6 %、去尚子水余量。
[0030] 按照各物質(zhì)的質(zhì)量百分比，將去離子水、三乙醇胺和十二烷基苯磺酸鈉投入到反 應(yīng)釜內(nèi)，在70~8(TC下反應(yīng)2h后，再依次加入脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、異丙醇、二甲 基甲酰胺、檸檬酸和EDTA于反應(yīng)釜內(nèi)，在室溫下均勻攪拌lh后，再在反應(yīng)釜中加入聚乙二醇 單十二烷基醚，繼續(xù)攪拌直至反應(yīng)釜內(nèi)的原料混合均勻，即得清洗劑。
[0031] 試驗例：
[0032] 1、脫脂率測試
[0033] 取不同材質(zhì)（45#碳鋼、HT300灰鑄鐵、LY12硬鋁，黃銅、鋅）規(guī)格為30mm X 30mm X 1mm 的金屬試片，用砂紙將試片打磨光亮，用丙酮浸泡擦洗干凈，吹干后稱重，其重量以mo表示， 存放于干燥器內(nèi)備用。
[0034] 按照鋰基脂10%、羊毛脂6%、凡士林30 %、原油46 %，三氧化二氯8%的質(zhì)量比配 制人造油污，將人造油污均勻的涂抹在試片表面上。準(zhǔn)確稱重以m表示，然后在擺洗槽中倒 入3 %本發(fā)明實施例2所制備的清洗劑，將試片放入擺洗槽中，在40~60°C下浸泡3min，擺動 距離45~50mm，擺動頻率40~45次/min。擺動結(jié)束后，取出在70 °C蒸餾水中漂洗3~5s，漂洗 結(jié)束后，于干燥器中干燥，稱重以1112表示，脫脂率以失重法來表示。
[0035]脫脂率計算公式如下：
[0036] 8m= (mi-m2)/(mi-mo) X 100%
[0037] 其中，5m 脫脂率，％;
[0038] mo--試片初始質(zhì)量，g;
[0039] mi一一試片涂抹油污后質(zhì)量，g;
[0040] m2--試片清洗后質(zhì)量，g。
[0041] 表1脫脂率實驗結(jié)果
[0044] 2、腐蝕性測試
[0045]將打磨清洗過的試片稱重得m3,稱重后懸掛于500ml廣口瓶中，試片不得相互接 觸，把3 %清洗劑預(yù)熱至70°C倒入廣口瓶中，并使清洗劑溶液高于試片頂端約10mm，然后加 蓋，置于70°C下恒溫放置，有色金屬放置2h，黑色金屬放置4h。試驗結(jié)束后，趁熱取出試片， 經(jīng)去離子水漂洗后再用無水乙醇清洗，熱風(fēng)吹干，再次稱量得m 4,與清洗好的試片對比檢查 外觀，試片的質(zhì)量變化Am= |m3-m4|。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求JB/T4323.1-1999,質(zhì)量變化應(yīng)< 2mg。 [0046] 表2腐蝕性實驗結(jié)果
[0048]通過清洗劑對金屬腐蝕性測試，結(jié)果表明，本發(fā)明的清洗劑對多種金屬都具有優(yōu) 異的保護(hù)性。按照水基金屬清洗劑標(biāo)準(zhǔn)JB/T4323-1999標(biāo)準(zhǔn)中對外觀、pH、消泡性能、漂洗性 能、高溫穩(wěn)定性和低溫穩(wěn)定性的要求，以及相應(yīng)的實驗方法進(jìn)行測試，各性能指標(biāo)如下表所 不。
[0049]表3清洗劑性能指標(biāo)
[00511 綜上可知，本發(fā)明所得強(qiáng)效清洗劑對45#碳鋼、HT300灰鑄鐵、LY12硬鋁，黃銅、鋅表 面水基原油清洗的性能均表現(xiàn)優(yōu)異，40°C下清洗就可以使脫脂率達(dá)到99%以上，清洗效果 很好，一段時間內(nèi)無需做防銹處理;無非均勻腐蝕的現(xiàn)象;高低溫下不分層穩(wěn)定性良好;清 洗后保持著原有的金屬光澤;清洗操作也比較簡便，容易被脫水油脫去;對清洗操作的人員 也無任何健康傷害，在三廢處理方面比較溶，對環(huán)境的污染也很小，符合國家提倡的綠色環(huán) 保工業(yè)清洗，并且清洗劑的制作成本價格上比較低廉，適合大規(guī)模使用和生產(chǎn)。
[0052]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 水基金屬清洗劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的原料： 異丙醇6~10%、二甲基甲酰胺6~15 %、十二烷基苯磺酸鈉9~16%、三乙醇胺4~ 10%、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉8~13%、聚乙二醇單十二烷基醚2~10%、檸檬酸1~ 3%、EDTA2~8%、去離子水余量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基金屬清洗劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的原料： 異丙醇7~9%、二甲基甲酰胺7~14%、十二烷基苯磺酸鈉10~15%、三乙醇胺5~9%、脂肪 酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉10~12%、聚乙二醇單十二烷基醚4~8%、檸檬酸2~3%、EDTA 3 ~7%、去尚子水余量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水基金屬清洗劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的原料： 異丙醇8%、二甲基甲酰胺10%、十二烷基苯磺酸鈉14%、三乙醇胺8%、脂肪酸甲酯乙氧基 化物磺酸鈉12%、聚乙二醇單十二烷基醚8%、檸檬酸2%、EDTA6%、去離子水余量。4. 一種如權(quán)利要求1所述的水基金屬清洗劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 將去離子水、三乙醇胺和十二烷基苯磺酸鈉投入到反應(yīng)釜內(nèi)，在70~80°C下反應(yīng)2h后， 再依次加入脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、異丙醇、二甲基甲酰胺、檸檬酸和Η)ΤΑ于反應(yīng)釜 內(nèi)，在室溫下均勻攪拌lh后，再在反應(yīng)釜中加入聚乙二醇單十二烷基醚，繼續(xù)攪拌直至反應(yīng) 釜內(nèi)的原料混合均勻，即得清洗劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的水基金屬清洗劑的制備方法，其特征在于，所述的脂肪酸甲酯 乙氧基化物橫酸納的制備方法為:將硬脂酸、乙氧基化催化劑和十^?烷基橫酸納混合后真 空吸入磁力攪拌高壓釜，升溫至90~100°C，于真空脫除系統(tǒng)中抽真空、充氮氣至0.3MPa，升 溫至160~175°C，加入環(huán)氧乙烷反應(yīng)2~4小時，冷卻至20~30 °C，真空脫除反應(yīng)體系的環(huán)氧 乙烷氣體，充氮氣出料；硬脂酸、乙氧基化催化劑和十二烷基磺酸鈉的摩爾比為（1.0~ 1.4):(0.05~0.3):(0.5~0.8)〇
【文檔編號】C23G1/02GK105821419SQ201610287251
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】唐洪林, 鄧春陽, 鄧金玲
【申請人】大連碧城環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>