CN113667991A - 一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂及其制备方法，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂的组成成分包括如下重量份数原料：高纯度碳氢溶剂60‑80份、改性醇醚溶剂10‑40份、除灰剂0‑10份、表面张力增大剂0‑5份、铝光亮增白剂0‑5份、渗透剂0‑5份、洗涤助剂0‑5份。本发明中的碳氢清洗剂具有良好的渗透力、洗涤力、增溶力、除油、除灰、除垢等综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及碳氢清洗剂技术领域，具体涉及一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂及其制备方法。
背景技术
铝离子电池是用石墨作为正极材料，并用一种相当于盐溶液的离子液体作为电解液的电池，容量高也很安全。铝离子电池包含一个由铝制成的带负电阳极和一个带正电石墨阴极，由于三维石墨优良的导电性能和巨大的比表面积，能够极大的缩短电池的充电时间。
铝离子电池壳在生产加工过程中，其表面容易粘结较多的油污和灰尘，通常需要采用清洗剂进行清洗，相关技术中的清洗剂在对铝电池壳表面进行清洗之后，油污容易在铝电池壳表面形成污垢，从而影响了铝电池壳的清洗效果。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂及其制备方法，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂能够有效阻止清洗后的油污重新在铝电池壳表面形成污垢，提高了铝电池壳的清洗效果。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该碳氢清洗剂的组成成分包括如下重量份数原料：高纯度碳氢溶剂60-80份、改性醇醚溶剂10-40份、除灰剂0-10份、表面张力增大剂0-5份、铝光亮增白剂0-5份、渗透剂0-5份、洗涤助剂0-5份。
优选的，该碳氢清洗剂的组成成分包括如下重量份数原料：高纯度碳氢溶剂70份、改性醇醚溶剂25份、除灰剂5份、表面张力增大剂2.5份、铝光亮增白剂2.5份、渗透剂2.5份、洗涤助剂2.5份。
优选的，所述高纯度碳氢溶剂为正壬烷、正癸烷、十一烷、异构烷烃中的一种或多种。
优选的，所述改性醇醚溶剂为3-丁氧基-1-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、2-叔丁氧基乙醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇中的一种或多种。
优选的，所述除灰剂为365AZ-M或365AZ-HM中的一种。
优选的，所述表面张力增大剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯膜中的一种或多种。
优选的，所述渗透剂为HFC-4310mee、HFO-1336mzzZ、3M 7100、3M 7200中的一种或多种。
通过设置上述技术方案，高纯度碳氢溶剂具有高度的安全性，良好的洗净性能，对金属安全无腐蚀。改性醇醚溶剂具有良好的渗透力、洗涤力、增溶力和综合性能。渗透剂是良好的非离子表面活性剂，在溶液表面能定向排列，并能使表面张力显著下降。高纯度碳氢溶剂、改性醇醚溶剂和渗透剂三者相互配合作用，能够有效提高新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂的除油效率和稳定性。表面张力增大剂是一类具有表面活性的化合物，能显著降低溶液的表面张力或界面张力，并能改进溶液的增溶、乳化、分散、渗透、润湿、发泡和洗净等能力。铝光亮增白剂具有良好的清洁光亮作用，表面张力增大剂与铝光亮增白剂配合，可迅速彻底地清除油污、氧化层、锈斑和其它污垢。
优选的，所述洗涤助剂为五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素中的一种或多种。
通过设置上述技术方案，五水偏硅酸钠能起到鳌合、分散、乳化和阻止污垢再沉积的作用；硅酸钠能起到润湿、乳化和吸附等作用；尿素具有增溶性能，有助于提高清洗剂的稳定性，由五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素按照质量比1:1:1配制而成洗涤助剂，并用于制备碳氢清洗剂，有利于提高碳氢清洗剂的除油、除灰、除垢等性能。
该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂的制备方法包括如下几个步骤：
（1）按比例称取高纯度碳氢溶剂、改性醇醚溶剂和渗透剂并加入反应釜中，在搅拌速度为420-470r/min的转速条件下进行搅拌，得混合溶液A；
（2）按比例称取表面张力增大剂和铝光亮增白剂并加入混合溶液A中，以5℃/min的速度升温至40-50℃，随后在超声条件下震荡3-5min，得混合溶液B；
（3）按比例称取除灰剂和洗涤助剂并加入混合溶液B中，将温度调节至30-40min，以500-550r/min的转速混合均匀，即得新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂。
优选的，所述步骤（3）中，调节温度之前，将pH调节至7.0-7.5。
本发明的有益效果为：
高纯度碳氢溶剂具有高度的安全性，良好的洗净性能，对金属安全无腐蚀。改性醇醚溶剂具有良好的渗透力、洗涤力、增溶力和综合性能。渗透剂是良好的非离子表面活性剂，在溶液表面能定向排列，并能使表面张力显著下降。高纯度碳氢溶剂、改性醇醚溶剂和渗透剂三者相互配合作用，能够有效提高新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂的除油效率和稳定性。
表面张力增大剂是一类具有表面活性的化合物，能显著降低溶液的表面张力或界面张力，并能改进溶液的增溶、乳化、分散、渗透、润湿、发泡和洗净等能力。铝光亮增白剂具有良好的清洁光亮作用，表面张力增大剂与铝光亮增白剂配合，可迅速彻底地清除油污、氧化层、锈斑和其它污垢。
五水偏硅酸钠能起到鳌合、分散、乳化和阻止污垢再沉积的作用；硅酸钠能起到润湿、乳化和吸附等作用；尿素具有增溶性能，有助于提高清洗剂的稳定性，由五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素按照质量比1:1:1配制而成洗涤助剂，并用于制备碳氢清洗剂，有利于提高碳氢清洗剂的除油、除灰、除垢等性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该碳氢清洗剂由如下原料按比例配制而成：高纯度碳氢溶剂、改性醇醚溶剂、除灰剂、表面张力增大剂、铝光亮增白剂、渗透剂、洗涤助剂。
其中，高纯度碳氢溶剂为正壬烷、正癸烷、十一烷、异构烷烃中的一种或多种。
改性醇醚溶剂为3-丁氧基-1-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、2-叔丁氧基乙醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇中的一种或多种。
除灰剂为365AZ-M或365AZ-HM中的一种。
表面张力增大剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯膜中的一种或多种。
渗透剂为HFC-4310mee、HFO-1336mzzZ、3M 7100、3M 7200中的一种或多种。
洗涤助剂由五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素按照质量比1:1:1配制而成。
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂的制备方法，包括如下几个步骤：
（1）按比例称取高纯度碳氢溶剂、改性醇醚溶剂和渗透剂并加入反应釜中，在搅拌速度为420-470r/min的转速条件下进行搅拌，得混合溶液A；
（2）按比例称取表面张力增大剂和铝光亮增白剂并加入混合溶液A中，以5℃/min的速度升温至40-50℃，随后在超声条件下震荡3-5min，得混合溶液B；
（3）按比例称取除灰剂和洗涤助剂并加入混合溶液B中，将pH调节至7.0-7.5，温度调节至30-40min，以500-550r/min的转速混合均匀，即得新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂。
实施例1：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该碳氢清洗剂中各原料组分的配比如下：
表1 实施例1中各原料组分的配比
| 组分 | 重量/g |
| 正壬烷 | 60 |
| 3-丁氧基-1-丙醇 | 10 |
实施例2：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该碳氢清洗剂中各原料组分的配比如下：
表2 实施例2中各原料组分的配比
| 组分 | 重量/g |
| 正癸烷 | 240 |
| 1-丁氧基-2-丙醇 | 120 |
| 365AZ-M | 30 |
| 脂肪醇聚氧乙烯醚 | 30 |
| 铝光亮增白剂 | 15 |
| HFC-4310mee | 15 |
| 五水偏硅酸钠 | 5 |
| 硅酸钠 | 5 |
| 尿素 | 5 |
实施例3：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该碳氢清洗剂中各原料组分的配比如下：
表3 实施例3中各原料组分的配比
| 组分 | 重量/g |
| 十一烷 | 210 |
| 2-叔丁氧基乙醇 | 75 |
| 365AZ-HM | 15 |
| 异构醇聚氧乙烯醚 | 7.5 |
| 铝光亮增白剂 | 7.5 |
| HFO-1336mzzZ | 7.5 |
| 五水偏硅酸钠 | 2.5 |
| 硅酸钠 | 2.5 |
| 尿素 | 2.5 |
实施例4：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该碳氢清洗剂中各原料组分的配比如下：
表4 实施例4中各原料组分的配比
| 组分 | 重量/g |
| 异构烷烃 | 210 |
| 3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 | 75 |
| 365AZ-HM | 15 |
| 烷基酚聚氧乙烯膜 | 7.5 |
| 3M 7100 | 7.5 |
| 铝光亮增白剂 | 7.5 |
| 五水偏硅酸钠 | 2.5 |
| 硅酸钠 | 2.5 |
| 尿素 | 2.5 |
实施例5：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该碳氢清洗剂中各原料组分的配比如下：
表5 实施例5中各原料组分的配比
| 组分 | 重量/g |
| 正壬烷 | 105 |
| 异构烷烃 | 105 |
| 3-丁氧基-1-丙醇 | 37.5 |
| 3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇 | 37.5 |
| 365AZ-HM | 15 |
| 脂肪醇聚氧乙烯醚 | 3.75 |
| 烷基酚聚氧乙烯膜 | 3.75 |
| 3M 7200 | 7.5 |
| 铝光亮增白剂 | 7.5 |
| 五水偏硅酸钠 | 2.5 |
| 硅酸钠 | 2.5 |
| 尿素 | 2.5 |
对比例1：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加十一烷。
对比例2：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加2-叔丁氧基乙醇。
对比例3：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加365AZ-HM。
对比例4：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加异构醇聚氧乙烯醚。
对比例5：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加铝光亮增白剂。
对比例6：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加HFO-1336mzzZ。
对比例7：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加五水偏硅酸钠。
对比例8：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加硅酸钠。
对比例9：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：未添加尿素。
对比例10：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素的质量比为1:2:1。
对比例11：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素的质量比为1:2:2。
对比例12：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素的质量比为2:1:1。
对比例13：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素的质量比为2:2:1。
对比例14：
一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，该新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂与实施例3之间的区别仅在于：五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素的质量比为2:2:2。
将上述实施例1-5、对比例1-14所得碳氢清洗剂进行性能测试，测得碳氢清洗剂中的综合性能，结果参见表6。
表6 实施例1-3、对比例1-14所得碳氢清洗剂的性能参数
| 组别 | 表面张力/（s/cm） | KB值 | 使用效果评价 |
| 实施例1 | 27.5 | 69 | 对于轻微污垢清洁效果好，难以对重污垢进行清洁 |
| 实施例2 | 28.1 | 70 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 实施例3 | 28.6 | 72 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 实施例4 | 28.5 | 71 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 实施例5 | 28.6 | 72 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例1 | 27.8 | 69 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例2 | 28.1 | 69 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例3 | 28.0 | 70 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例4 | 28.1 | 70 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例5 | 28.1 | 69 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例6 | 28.0 | 70 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例7 | 27.9 | 69 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例8 | 28.1 | 68 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例9 | 28.1 | 68 | 对于轻微污垢和重污垢，均具有良好的清洁效果 |
| 对比例10 | 28.0 | 69 | 对于轻微污垢清洁效果好，难以对重污垢进行清洁 |
| 对比例11 | 27.9 | 68 | 对于轻微污垢清洁效果好，难以对重污垢进行清洁 |
| 对比例12 | 27.5 | 68 | 对于轻微污垢清洁效果好，难以对重污垢进行清洁 |
| 对比例13 | 27.6 | 68 | 对于轻微污垢清洁效果好，难以对重污垢进行清洁 |
| 对比例14 | 27.4 | 67 | 对于轻微污垢清洁效果好，难以对重污垢进行清洁 |
由表6可知：
实施例1与实施例2-5相比，添加除灰剂、表面张力增大剂、铝光亮增白剂、渗透剂和洗涤助剂均有利于提高碳氢清洗剂的KB值和清洁油污效果。
对比例1-6与对比例7-9相比，添加洗涤助剂后，碳氢清洗剂具有良好的清除污垢效果。
由对比例10-14与实施例3相比可知，由五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素按照质量比1:1:1配制而成洗涤助剂时，所得碳氢清洗剂具有最佳的清除轻微污垢和重污垢的效果。
综上所述，五水偏硅酸钠能起到鳌合、分散、乳化和阻止污垢再沉积的作用；硅酸钠能起到润湿、乳化和吸附等作用；尿素具有增溶性能，有助于提高清洗剂的稳定性，由五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素按照质量比1:1:1配制而成洗涤助剂，并用于制备碳氢清洗剂，有利于提高碳氢清洗剂的除油、除灰、除垢等性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，其特征在于，该碳氢清洗剂的组成成分包括如下重量份数原料：高纯度碳氢溶剂60-80份、改性醇醚溶剂10-40份、除灰剂0-10份、表面张力增大剂0-5份、铝光亮增白剂0-5份、渗透剂0-5份、洗涤助剂0-5份。
2.根据权利要求1所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，其特征在于，该碳氢清洗剂的组成成分包括如下重量份数原料：高纯度碳氢溶剂70份、改性醇醚溶剂25份、除灰剂5份、表面张力增大剂2.5份、铝光亮增白剂2.5份、渗透剂2.5份、洗涤助剂2.5份。
3.根据权利要求2所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，其特征在于，所述高纯度碳氢溶剂为正壬烷、正癸烷、十一烷、异构烷烃中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，其特征在于，所述改性醇醚溶剂为3-丁氧基-1-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、2-叔丁氧基乙醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，其特征在于，所述除灰剂为365AZ-M或365AZ-HM中的一种。
6.根据权利要求2所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，其特征在于，所述表面张力增大剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯膜中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，其特征在于，所述渗透剂为HFC-4310mee、HFO-1336mzzZ、3M 7100、3M 7200中的一种或多种。
8.根据权利要求2所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂，其特征在于，所述洗涤助剂由五水偏硅酸钠、硅酸钠、尿素按照质量比1:1:1配制而成。
9.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下几个步骤：
（1）按比例称取高纯度碳氢溶剂、改性醇醚溶剂和渗透剂并加入反应釜中，在搅拌速度为420-470r/min的转速条件下进行搅拌，得混合溶液A；
（2）按比例称取表面张力增大剂和铝光亮增白剂并加入混合溶液A中，以5℃/min的速度升温至40-50℃，随后在超声条件下震荡3-5min，得混合溶液B；
（3）按比例称取除灰剂和洗涤助剂并加入混合溶液B中，将温度调节至30-40min，以500-550r/min的转速混合均匀，即得新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂。
10.根据权利要求9所述的新能源铝电池壳除油除灰碳氢清洗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，调节温度之前，将pH调节至7.0-7.5。
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