CN109023406A - 一种清洗率高的金属清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清洗率高的金属清洗剂，其原料按重量份包括：壬基酚聚氧乙烯醚0.1‑0.35份、阴离子表面活性剂油酸钠0.4‑1.2份、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚0.3‑1.5份、羟丙基壳聚糖0.5‑2.3份、氨基酸1‑2.8份、消泡剂0.1‑0.28份、2‑(苄硫基)苯并咪唑0.5‑1.6份、含均三嗪结构的化合物1‑2.8份、三乙醇胺0.1‑0.8份、葡萄糖酸钠0.3‑1.5份、硼化二乙醇胺磷酸酯1‑2.3份、助洗剂8‑11份、丙三醇10‑18份、水80‑90份。本发明提出的清洗率高的金属清洗剂，其去污力强，清洗率高，缓蚀性能优异，清洗后残留少，对金属无损伤。
Description
技术领域
本发明涉及金属清洗剂技术领域，尤其涉及一种清洗率高的金属清洗剂。
背景技术
金属材料在加工处理时表面往往会携带一些污垢，如酸、碱、盐、灰尘、磨料、切削液、汗渍以及各种油脂等，需要利用金属清洗剂对其进行清洗，以保证后续加工工序的顺利进行，同时提高产品的质量和使用寿命。虽然，现有的金属清洗剂品种较多，然而，在实际使用过程中，难以清除金属表面的所有油污，存在清洗率低的缺陷，且清洗后不易漂洗，限制了其应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种清洗率高的金属清洗剂，其去污力强，清洗率高，缓蚀性能优异，清洗后易于漂洗，残留少，对金属无损伤。
本发明提出的一种清洗率高的金属清洗剂，其原料按重量份包括：壬基酚聚氧乙烯醚0.1-0.35份、阴离子表面活性剂油酸钠0.4-1.2份、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚0.3-1.5份、羟丙基壳聚糖0.5-2.3份、氨基酸1-2.8份、消泡剂0.1-0.28份、2-(苄硫基)苯并咪唑0.5-1.6份、含均三嗪结构的化合物1-2.8份、三乙醇胺0.1-0.8份、葡萄糖酸钠0.3-1.5份、硼化二乙醇胺磷酸酯1-2.3份、助洗剂8-11份、丙三醇10-18份、水80-90份。
优选地，所述氨基酸为半胱氨酸与赖氨酸的混合物。
优选地，半胱氨酸与赖氨酸的重量比为2-10：3-8。
优选地，所述含均三嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备：将三聚氯氰加入丙酮中，在45-50℃下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇，调节体系的pH值为中性，搅拌反应200-350min得到物料A；将物料A加入甲苯中，在0-4℃下加入正己胺，用氢氧化钠水溶液调节体系的pH值为8-9，搅拌反应100-250min，反应结束后分层、除去水层，将有机层洗涤后干燥、浓缩、冷却得到物料B；将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入1,4-二氧六环中，加热至70-85℃，加入物料B，搅拌反应20-40h，反应结束后过滤，将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物。
优选地，三聚氯氰、2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为1：0.95-1。
优选地，物料A、正己胺的摩尔比为1：1.01-1.12。
优选地，N,N-二甲基-1,3-丙二胺、物料B的摩尔比为1.01-1.15：1。
优选地，所述助洗剂为碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述助洗剂为碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠的混合物，且碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠的重量比为2-10：1-4：2-8：1-3。
本发明所述清洗率高的金属清洗剂，其原料中，具体选择了壬基酚聚氧乙烯醚、阴离子表面活性剂油酸钠、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚、羟丙基壳聚糖、氨基酸复配作为表面活性剂，具有良好的协同增效作用，赋予清洗剂极高的表面活性，同时适当调节了清洗剂的浊点，在清洗金属时降低了清洗的温度，提高了清洗速度，且清洗率高；2-(苄硫基)苯并咪唑、含均三嗪结构的化合物、三乙醇胺、葡萄糖酸钠、硼化二乙醇胺磷酸酯配合加入体系中，进一步提高了清洗剂的清洗效率，同时赋予清洗剂优异的缓蚀效果，使缓蚀效率达到96.8％以上，腐蚀速率低于0.043mg·cm-2·h-1；具体在含均三嗪结构的化合物的制备过程中，首先以三聚氯氰和2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇为原料，控制反应的条件，使三聚氯氰中的一个活性氯与2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇中的羟基发生了取代反应，将2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇引入到三聚氯氰分子中，得到了物料A；之后将物料A与正己胺混合后进行反应，正己胺中的氨基与物料A中的一个氯发生了反应，从而将正己胺引入到物料A中得到了物料B，之后以物料B和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料，控制反应的条件，使物料B和N,N-二甲基-1,3-丙二胺中的伯氨发生了反应，从而将N,N-二甲基-1,3-丙二胺引入到物料B中得到了所述含均三嗪结构的化合物，将其加入清洗剂中，一方面，因分子中引入了亲水的N,N-二甲基-1,3-丙二胺，在水中溶解性好，另一方面，其分子结构含有三嗪环结构和哌啶结构，具有较多的活性吸附中心，其形成的大π键以及氮原子的孤对电子均能与金属表面原子的不饱和d轨道形成配位键，从而发生化学吸附，同时含均三嗪结构的化合物分子中引入了疏水正己胺，具有较高的表面活性，可以吸附在金属的表面，形成一层更为完整、致密且稳固的疏水保护膜，影响了阴极活性位点的析氢反应，阻碍了阳极金属的溶解过程，更好的保护了金属材料，与2-(苄硫基)苯并咪唑、三乙醇胺、葡萄糖酸钠、硼化二乙醇胺磷酸酯配合，有效阻止了腐蚀介质与金属的表面接触，抑制了腐蚀反应的发生，使金属清洗后表面无损伤、无腐蚀。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种清洗率高的金属清洗剂，其原料按重量份包括：壬基酚聚氧乙烯醚0.35份、阴离子表面活性剂油酸钠0.4份、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚1.5份、羟丙基壳聚糖0.5份、氨基酸2.8份、消泡剂0.1份、2-(苄硫基)苯并咪唑1.6份、含均三嗪结构的化合物1份、三乙醇胺0.8份、葡萄糖酸钠0.3份、硼化二乙醇胺磷酸酯2.3份、助洗剂8份、丙三醇18份、水80份。
实施例2
本发明提出的一种清洗率高的金属清洗剂，其原料按重量份包括：壬基酚聚氧乙烯醚0.1份、阴离子表面活性剂油酸钠1.2份、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚0.3份、羟丙基壳聚糖2.3份、氨基酸1份、消泡剂0.28份、2-(苄硫基)苯并咪唑0.5份、含均三嗪结构的化合物2.8份、三乙醇胺0.1份、葡萄糖酸钠1.5份、硼化二乙醇胺磷酸酯1份、助洗剂11份、丙三醇10份、水90份。
实施例3
本发明提出的一种清洗率高的金属清洗剂，其原料按重量份包括：壬基酚聚氧乙烯醚0.33份、阴离子表面活性剂油酸钠0.7份、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚1.2份、羟丙基壳聚糖1份、氨基酸2.5份、消泡剂0.16份、2-(苄硫基)苯并咪唑1.4份、含均三嗪结构的化合物1.5份、三乙醇胺0.7份、葡萄糖酸钠0.7份、硼化二乙醇胺磷酸酯2.1份、助洗剂9.2份、丙三醇17.2份、水83份；
其中，所述氨基酸为半胱氨酸与赖氨酸的混合物，半胱氨酸与赖氨酸的重量比为2：8；
所述含均三嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备：将三聚氯氰加入丙酮中，在45℃下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇，调节体系的pH值为中性，搅拌反应350min得到物料A；将物料A加入甲苯中，在0℃下加入正己胺，用氢氧化钠水溶液调节体系的pH值为9，搅拌反应100min，反应结束后分层、除去水层，将有机层洗涤后干燥、浓缩、冷却得到物料B；将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入1,4-二氧六环中，加热至85℃，加入物料B，搅拌反应20h，反应结束后过滤，将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物；其中，三聚氯氰、2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为1：1；物料A、正己胺的摩尔比为1：1.01；N,N-二甲基-1,3-丙二胺、物料B的摩尔比为1.15：1；
所述助洗剂为碳酸钠。
实施例4
本发明提出的一种清洗率高的金属清洗剂，其原料按重量份包括：壬基酚聚氧乙烯醚0.16份、阴离子表面活性剂油酸钠1份、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚0.7份、羟丙基壳聚糖2份、氨基酸1.6份、消泡剂0.26份、2-(苄硫基)苯并咪唑0.9份、含均三嗪结构的化合物2.6份、三乙醇胺0.32份、葡萄糖酸钠1.2份、硼化二乙醇胺磷酸酯1.5份、助洗剂10.6份、丙三醇12.5份、水87份；
其中，所述氨基酸为半胱氨酸与赖氨酸的混合物，且半胱氨酸与赖氨酸的重量比为10：3；
所述含均三嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备：将三聚氯氰加入丙酮中，在50℃下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇，调节体系的pH值为中性，搅拌反应200min得到物料A；将物料A加入甲苯中，在4℃下加入正己胺，用氢氧化钠水溶液调节体系的pH值为8，搅拌反应250min，反应结束后分层、除去水层，将有机层洗涤后干燥、浓缩、冷却得到物料B；将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入1,4-二氧六环中，加热至70℃，加入物料B，搅拌反应40h，反应结束后过滤，将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物；其中，三聚氯氰、2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为1：0.95；物料A、正己胺的摩尔比为1：1.12；N,N-二甲基-1,3-丙二胺、物料B的摩尔比为1.01：1；
所述助洗剂为碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠的混合物，且碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠的重量比为10：1：8：1。
实施例5
本发明提出的一种清洗率高的金属清洗剂，其原料按重量份包括：壬基酚聚氧乙烯醚0.3份、阴离子表面活性剂油酸钠0.9份、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚1份、羟丙基壳聚糖2份、氨基酸1.9份、消泡剂0.19份、2-(苄硫基)苯并咪唑1份、含均三嗪结构的化合物2.1份、三乙醇胺0.58份、葡萄糖酸钠0.9份、硼化二乙醇胺磷酸酯1.8份、助洗剂10.2份、丙三醇15.8份、水86份；
其中，所述氨基酸为半胱氨酸与赖氨酸的混合物，半胱氨酸与赖氨酸的重量比为7：4；
所述含均三嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备：将三聚氯氰加入丙酮中，在48℃下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇，调节体系的pH值为中性，搅拌反应280min得到物料A；将物料A加入甲苯中，在3℃下加入正己胺，用氢氧化钠水溶液调节体系的pH值为8，搅拌反应200min，反应结束后分层、除去水层，将有机层洗涤后干燥、浓缩、冷却得到物料B；将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入1,4-二氧六环中，加热至78℃，加入物料B，搅拌反应30h，反应结束后过滤，将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物；其中，三聚氯氰、2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为1：0.99；物料A、正己胺的摩尔比为1：1.07；N,N-二甲基-1,3-丙二胺、物料B的摩尔比为1.09：1；
所述助洗剂为碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠的混合物，且碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠的重量比为2：4：2：3。
将本发明实施例1-5中清洗率高的金属清洗剂的性能与现有技术中的除油粉的性能进行检测：
1、试样制备
将防锈油和涡轮机油按体积比2：1混合均匀制备成油污；将干净的304不锈钢片置于上述油污中浸泡4h，取出后自然风干。
2、清洗率测试
采用称重法测试，具体过程为：将清洗剂在水浴锅中加热至40℃恒温，加入试样清洗一定时间后水洗，烘干；
其中，
3、清洗速率测试
将试样静置于清洗剂中，记录试样放入至油污被完全除净所用时间。采用目测法观察试样是否清洗干净，具体方法为：试样清洗后水洗2次，然后置于10％(体积分数)硫酸中浸泡15s，取出观察，无挂水珠或水膜现象即为清洗干净。
4、漂洗性能测试
将清洗剂置于55℃的水浴锅中恒温，将风干的试样置于清洗剂中清洗10min，用蒸馏水漂洗2次，检测漂洗前、后清洗水的pH，根据漂洗前、后的ΔpH评价清洗剂的水洗性能。ΔpH越小，则漂洗性能越好。
由上表可知，本发明所述清洗率高的金属清洗剂与现有技术中的除油粉相比，清洗效率高，清洗速率快，易于漂洗。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，其原料按重量份包括：壬基酚聚氧乙烯醚0.1-0.35份、阴离子表面活性剂油酸钠0.4-1.2份、非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚0.3-1.5份、羟丙基壳聚糖0.5-2.3份、氨基酸1-2.8份、消泡剂0.1-0.28份、2-(苄硫基)苯并咪唑0.5-1.6份、含均三嗪结构的化合物1-2.8份、三乙醇胺0.1-0.8份、葡萄糖酸钠0.3-1.5份、硼化二乙醇胺磷酸酯1-2.3份、助洗剂8-11份、丙三醇10-18份、水80-90份。
2.根据权利要求1所述清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，所述氨基酸为半胱氨酸与赖氨酸的混合物。
3.根据权利要求2所述清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，半胱氨酸与赖氨酸的重量比为2-10：3-8。
4.根据权利要求1-3中任一项所述清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，所述含均三嗪结构的化合物按照以下工艺进行制备：将三聚氯氰加入丙酮中，在45-50℃下加入2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇，调节体系的pH值为中性，搅拌反应200-350min得到物料A；将物料A加入甲苯中，在0-4℃下加入正己胺，用氢氧化钠水溶液调节体系的pH值为8-9，搅拌反应100-250min，反应结束后分层、除去水层，将有机层洗涤后干燥、浓缩、冷却得到物料B；将N,N-二甲基-1,3-丙二胺加入1,4-二氧六环中，加热至70-85℃，加入物料B，搅拌反应20-40h，反应结束后过滤，将滤液浓缩、重结晶得到所述含均三嗪结构的化合物。
5.根据权利要求4所述清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，三聚氯氰、2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶醇的摩尔比为1：0.95-1。
6.根据权利要求4或5所述清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，物料A、正己胺的摩尔比为1：1.01-1.12。
7.根据权利要求4-6中任一项所述清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，N,N-二甲基-1,3-丙二胺、物料B的摩尔比为1.01-1.15：1。
8.根据权利要求1-7中任一项所述清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，所述助洗剂为碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种或者多种的混合物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述清洗率高的金属清洗剂，其特征在于，所述助洗剂为碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠的混合物，且碳酸钠、正硅酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠的重量比为2-10：1-4：2-8：1-3。
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