CN103603003A - 环保型金属去污液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有防腐蚀功能的环保型金属去污液，其包括：消泡剂0.3％～5％、阳离子表面活性剂1％～15％、阴离子表面活性剂1％～10％、非离子表面活性剂3％～15％、清洗主剂20％～40％、缓蚀剂2％～5％和佘量去离子水，所述缓蚀剂由双子阳离子咪唑啉季铵盐和O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N，N-二乙胺构成。本发明提供的金属去污液提供一种低碱、低泡、环保，在较低温度下即有很强去油效果，且腐蚀性非常低的高效金属清洗剂。
Description
技术领域
本发明涉及清洗剂技术领域，尤其涉及一种具有防腐蚀功能的环保型金属去污液。
背景技术
在机加工和机械设备、汽车等的维护与修理时，大多采用柴油、煤油或汽油作清洗液来清洗零件。这不仅浪费能源，且存在着潜在的不安全因素，稍有不慎，则可能酿成火灾。近年来，一种新型的金属清洗剂逐渐得到了广泛的应用，它能够很好地替代柴油、煤油和汽油来清洗零件，而且价格便宜，使用安全，很适合于机械化清洗作业。它可以为金属洗涤，而不会有锈斑。
目前，市面上的金属清洗剂大多含有强酸、强碱、磷酸盐以及铝盐等有害化学成分，这些化学成分不仅会给金属表面带来一定的损害，而且也会对环境造成一定的危害，同时由于工艺复杂，成本较高。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种低碱、低泡、环保，在较低温度下即有很强去油效果，且腐蚀性非常低的高效金属去污液。
本发明提供一种金属去污液，其包括：消泡剂0.3％～5％、阳离子表面活性剂1％～15％、阴离子表面活性剂1％～10％、非离子表面活性剂3％～15％、清洗主剂20％～40％、缓蚀剂2％～5％和佘量去离子水。
其中，所述清洗主剂由磷酸钠和硅酸钠构成，磷酸钠和硅酸钠之间的重量比为2～4：1。
其中，所述阳离子表面活性剂可以为氯化二硬脂基二甲基铵、氯化月桂基三甲基铵、甲硫酸烷基三甲基铵、氯化椰油基三甲基铵和西吡氯铵中的一种或几种混合。
其中，所述阴离子表面活性剂可以为烷基羧酸盐(羧酸盐)和聚烷氧基羧酸盐，醇乙氧化物羧酸盐，壬基苯酚乙氧化物羧酸盐，和类似物；磺酸盐，例如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基芳基磺酸盐，磺化脂肪酸酯，和类似物；硫酸盐，例如硫酸化醇、硫酸化醇乙氧化物，硫酸化烷基苯酚，烷基硫酸盐，磺基琥珀酸盐，烷基醚硫酸盐，和类似物；和磷酸酯，例如烷基磷酸酯，和类似物。例举的阴离子表面活性剂包括烷基芳基磺酸钠，α-烯属磺酸盐和脂肪醇硫酸盐。
其中，所述非离子表面活性剂可以为例如氯-、苄基-、甲基-、乙基-、丙基-丁基-和其他类似烷基封端的脂肪醇的聚乙二醇醚；不含聚亚烷基氧化物的非离子表面活性剂，例如烷基聚糖苷；脱水山梨醇和蔗糖酯，及其乙氧化物；氧化胺，例如烷氧化乙二胺；醇烷氧化物，例如醇乙氧丙氧化物，醇丙氧化物，醇丙氧乙氧丙氧化物，醇乙氧丁氧化物，和类似物；壬基苯酚乙氧化物、聚氧乙二醇醚和类似物；羧酸酯，例如甘油酯，聚氧亚乙基酯，脂肪酸的乙氧化和二元醇酯，和类似物；羧酸酰胺，例如二乙醇胺缩合物、单烷醇胺缩合物，聚氧亚乙基脂肪酰胺，和类似物；和聚环氧烷嵌段共聚物，其中包括环氧乙烷／环氧丙烷嵌段共聚物，例如以商品名
商购的那些(BASF-Wyandotte)，和类似物；和其它类似的非离子化合物。也可使用有机硅表面活性剂，例如
所述的缓蚀剂由双子阳离子咪唑啉季铵盐和O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺构成。
所述O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺如式1所示。
所述双子阳离子咪唑啉季铵盐如式2所示。
所述双子阳离子咪唑啉季铵盐和O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺的质量比为1：2～1：4。
所述双子阳离子咪唑啉季铵盐的制备方法具体为：
第一步，取34.8g油酸和15.3g二乙烯三胺、0.2g三氧化二铝催化剂放入到装有温度计、回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中，同时加入带水剂二甲苯40ml，采用140℃、170℃、220℃阶梯升温法，进行脱水，直至不再有水生成，降至140℃减压蒸馏，脱去二甲苯，生成酰胺并环化得到咪唑啉中间体；
第二步，将咪唑啉中间体与氯化苄按摩尔比1：1加入到三口烧瓶中，装上冷凝管和温度计，搅拌升温至90℃～110℃反应4h，再加入环氧氯丙烷4ml，维持温度不变，继续反应5h，冷却至室温，得到粗产物，用丙酮／异丙醇重结晶5次，50℃真空干燥48h，得到式2所示的双子阳离子咪唑啉季铵盐。
所述O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺的制备方法具体为：
将22.2g五硫化二磷(0.1mol)，37.6g苯酚(0.4mol)加入到250mL三口烧瓶中，加入70mL甲苯作溶剂；边搅拌边逐渐将温度升高到100℃左右反应45min；再升温直到回流，回流3h，反应过程中固体逐渐消失；溶液稍冷，加入少量活性炭煮沸脱色，趁热过滤，滤液冷却至室温；将所得滤液转移至烧杯中，水浴冷却并在搅拌下逐滴滴加22mL二乙胺(0.2mol)，反应体系放出大量的热，液体颜色逐渐变为橘红色，用玻璃棒快速搅拌，有沉淀产生，室温下静止放置一夜；减压过滤，用甲苯洗涤至白色，产品为白色针状晶体；甲苯重结晶，减压过滤，真空干燥，得白色晶体，即得。
其中，所述消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种。
本发明的有益效果：
本发明提供的金属去污液具有低碱、低泡、环保的优势，在较低温度下即有很强去油效果，且腐蚀性非常低。
具体实施方式
本发明提供一种金属去污液，其包括：消泡剂0.3％～5％、阳离子表面活性剂1％～15％、阴离子表面活性剂1％～10％、非离子表面活性剂3％～15％、清洗主剂20％～40％、缓蚀剂2％～5％和佘量去离子水。
所述清洗主剂由磷酸钠和硅酸钠构成，磷酸钠和硅酸钠之间的重量比为2～4：1。
所述阳离子表面活性剂可以为氯化二硬脂基二甲基铵、氯化月桂基三甲基铵、甲硫酸烷基三甲基铵、氯化椰油基三甲基铵和西吡氯铵中的一种或几种混合。
所述阴离子表面活性剂可以为烷基羧酸盐(羧酸盐)和聚烷氧基羧酸盐，醇乙氧化物羧酸盐，壬基苯酚乙氧化物羧酸盐，和类似物；磺酸盐，例如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基芳基磺酸盐，磺化脂肪酸酯，和类似物；硫酸盐，例如硫酸化醇、硫酸化醇乙氧化物，硫酸化烷基苯酚，烷基硫酸盐，磺基琥珀酸盐，烷基醚硫酸盐，和类似物；和磷酸酯，例如烷基磷酸酯，和类似物。例举的阴离子表面活性剂包括烷基芳基磺酸钠，α-烯属磺酸盐和脂肪醇硫酸盐。
所述非离子表面活性剂可以为例如氯-、苄基-、甲基-、乙基-、丙基-丁基-和其他类似烷基封端的脂肪醇的聚乙二醇醚；不含聚亚烷基氧化物的非离子表面活性剂，例如烷基聚糖苷；脱水山梨醇和蔗糖酯，及其乙氧化物；氧化胺，例如烷氧化乙二胺；醇烷氧化物，例如醇乙氧丙氧化物，醇丙氧化物，醇丙氧乙氧丙氧化物，醇乙氧丁氧化物，和类似物；壬基苯酚乙氧化物、聚氧乙二醇醚和类似物；羧酸酯，例如甘油酯，聚氧亚乙基酯，脂肪酸的乙氧化和二元醇酯，和类似物；羧酸酰胺，例如二乙醇胺缩合物、单烷醇胺缩合物，聚氧亚乙基脂肪酰胺，和类似物；和聚环氧烷嵌段共聚物，其中包括环氧乙烷／环氧丙烷嵌段共聚物，例如以商品名
商购的那些(BASF-Wyandotte)，和类似物；和其它类似的非离子化合物。也可使用有机硅表面活性剂，例如
所述的缓蚀剂由双子阳离子咪唑啉季铵盐和O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺构成。
所述O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺如式1所示。
所述双子阳离子咪唑啉季铵盐如式2所示。
所述双子阳离子咪唑啉季铵盐和O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺的质量比为1：2～1：4。
所述双子阳离子咪唑啉季铵盐的制备方法具体为：
第一步，取34.8g油酸和15.3g二乙烯三胺、0.2g三氧化二铝催化剂放入到装有温度计、回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中，同时加入带水剂二甲苯40ml，采用140℃、170℃、220℃阶梯升温法，进行脱水，直至不再有水生成，降至140℃减压蒸馏，脱去二甲苯，生成酰胺并环化得到咪唑啉中间体；
第二步，将咪唑啉中间体与氯化苄按摩尔比1：1加入到三口烧瓶中，装上冷凝管和温度计，搅拌升温至90℃～110℃反应4h，再加入环氧氯丙烷4ml，维持温度不变，继续反应5h，冷却至室温，得到粗产物，用丙酮／异丙醇重结晶5次，50℃真空干燥48h，得到式2所示的双子阳离子咪唑啉季铵盐。
所述O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺的制备方法具体为：
将22.2g五硫化二磷(0.1mol)，37.6g苯酚(0.4mol)加入到250mL三口烧瓶中，加入70mL甲苯作溶剂；边搅拌边逐渐将温度升高到100℃左右反应45min；再升温直到回流，回流3h，反应过程中固体逐渐消失；溶液稍冷，加入少量活性炭煮沸脱色，趁热过滤，滤液冷却至室温；将所得滤液转移至烧杯中，水浴冷却并在搅拌下逐滴滴加22mL二乙胺(0.2mol)，反应体系放出大量的热，液体颜色逐渐变为橘红色，用玻璃棒快速搅拌，有沉淀产生，室温下静止放置一夜；减压过滤，用甲苯洗涤至白色，产品为白色针状晶体；甲苯重结晶，减压过滤，真空干燥，得白色晶体，即得纯品。
所述消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种。
本发明还提供了上述金属去污液的制备方法，在去离子水中按比例加入消泡剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、清洗主剂和缓蚀剂，搅拌30分钟左右，即得。
以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1双子阳离子咪唑啉季铵盐的制备
取34.8g油酸和15.3g二乙烯三胺、0.2g三氧化二铝催化剂放入到装有温度计、回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中，同时加入带水剂二甲苯40ml，采用140℃、170℃、220℃阶梯升温法，进行脱水，直至不再有水生成，降至140℃减压蒸馏，脱去二甲苯，生成酰胺并环化得到咪唑啉中间体；将咪唑啉中间体与氯化苄按摩尔比1：1加入到三口烧瓶中，装上冷凝管和温度计，搅拌升温至90℃～110℃反应4h，再加入环氧氯丙烷4ml，维持温度不变，继续反应5h，冷却至室温，得到粗产物，用丙酮／异丙醇重结晶5次，50℃真空干燥48h，得到双子阳离子咪唑啉季铵盐。
实施例2O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺的制备
将22.2g五硫化二磷(0.1mol)，37.6g苯酚(0.4mol)加入到250mL三口烧瓶中，加入70mL甲苯作溶剂；边搅拌边逐渐将温度升高到100℃左右反应45min；再升温直到回流，回流3h，反应过程中固体逐渐消失；溶液稍冷，加入少量活性炭煮沸脱色，趁热过滤，滤液冷却至室温；将所得滤液转移至烧杯中，水浴冷却并在搅拌下逐滴滴加22mL二乙胺(0.2mol)，反应体系放出大量的热，液体颜色逐渐变为橘红色，用玻璃棒快速搅拌，有沉淀产生，室温下静止放置一夜；减压过滤，用甲苯洗涤至白色，产品为白色针状晶体；甲苯重结晶，减压过滤，真空干燥，得白色晶体，即得纯品。
实施例3：金属去污液1
将消泡剂磷酸三丁酯2g、阳离子表面活性剂氯化二硬脂基二甲基铵8g、阴离子表面活性剂甲苯基磺酸钠6g、作为非离子表面活性剂商品名为
的硅表面活性剂12g、磷酸钠20g和硅酸钠10g、实施例1制备的双子阳离子咪唑啉季铵盐1g，实施例2制备的O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺3g溶解在去离子水中，搅拌30分钟左右，即得。
比较例1金属去污液2
将消泡剂磷酸三丁酯2g、阳离子表面活性剂氯化二硬脂基二甲基铵8g、阴离子表面活性剂甲苯基磺酸钠6g、作为非离子表面活性剂商品名为
的硅表面活性剂12g、磷酸钠20g和硅酸钠10g、实施例1制备的双子阳离子咪唑啉季铵盐4g溶解在去离子水中，搅拌30分钟左右，即得。
比较例2金属去污液3
将消泡剂磷酸三丁酯2g、阳离子表面活性剂氯化二硬脂基二甲基铵8g、阴离子表面活性剂甲苯基磺酸钠6g、作为非离子表面活性剂商品名为
的硅表面活性剂12g、磷酸钠20g和硅酸钠10g、实施例2制备的O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺4g溶解在去离子水中，搅拌30分钟左右，即得。
比较例3金属去污液4
将消泡剂磷酸三丁酯2g、阳离子表面活性剂氯化二硬脂基二甲基铵8g、阴离子表面活性剂甲苯基磺酸钠6g、作为非离子表面活性剂商品名为
的硅表面活性剂12g、磷酸钠20g和硅酸钠10g溶解在去离子水中，搅拌30分钟左右，即得。
将实施例1和比较例1-3获得的金属去污液进行金属铝清洗表面油污清洗，结果见表1。
清洗率：清洗率=清洗掉的油污重／油污原重；
防腐蚀性：评级标准：0级表面无锈，无明显变化。
1级表面无锈，轻微变色或失光。
2级表面轻锈或不的匀变色。
3级表面大面积锈蚀。
稳定性：混合后的组合物放置4小时后，观察其分层情况，稳定为不分层不浑浊，不稳定为分层或浑浊。
表1
| 组别 | 防腐蚀性 | 清洗率 | 稳定性 |
| 实施例3 | 0级 | 96.2 | 稳定 |
| 比较例1 | 2级 | 93.9 | 稳定 |
| 比较例2 | 2级 | 92.7 | 稳定 |
| 比较例3 | 3级 | 90.3 | 稳定 |
所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和／或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种金属去污液，其特征在于，包括：消泡剂0.3％～5％、阳离子表面活性剂1％～15％、阴离子表面活性剂1％～10％、非离子表面活性剂3％～15％、清洗主剂20％～40％、缓蚀剂2％～5％和佘量去离子水，所述缓蚀剂由双子阳离子咪唑啉季铵盐和O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺构成。
2.如权利要求1所述的金属去污液，其特征在于：所述清洗主剂由磷酸钠和硅酸钠构成，磷酸钠和硅酸钠之间的重量比为2～4：1。
3.如权利要求1或2所述的金属去污液，其特征在于：所述阳离子表面活性剂可以为氯化二硬脂基二甲基铵、氯化月桂基三甲基铵、甲硫酸烷基三甲基铵、氯化椰油基三甲基铵和西吡氯铵中的一种或几种混合。
4.如权利要求1至3所述的金属去污液，其特征在于：所述阴离子表面活性剂可以为烷基羧酸盐(羧酸盐)和聚烷氧基羧酸盐，醇乙氧化物羧酸盐，壬基苯酚乙氧化物羧酸盐，和类似物；磺酸盐，例如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基芳基磺酸盐，磺化脂肪酸酯，和类似物；硫酸盐，例如硫酸化醇、硫酸化醇乙氧化物，硫酸化烷基苯酚，烷基硫酸盐，磺基琥珀酸盐，烷基醚硫酸盐，和类似物；和磷酸酯，例如烷基磷酸酯，和类似物。例举的阴离子表面活性剂包括烷基芳基磺酸钠，α-烯属磺酸盐和脂肪醇硫酸盐。
5.如权利要求1至4所述的金属去污液，其特征在于：所述非离子表面活性剂可以为例如氯-、苄基-、甲基-、乙基-、丙基-丁基-和其他类似烷基封端的脂肪醇的聚乙二醇醚；不含聚亚烷基氧化物的非离子表面活性剂，例如烷基聚糖苷；脱水山梨醇和蔗糖酯，及其乙氧化物；氧化胺，例如烷氧化乙二胺；醇烷氧化物，例如醇乙氧丙氧化物，醇丙氧化物，醇丙氧乙氧丙氧化物，醇乙氧丁氧化物，和类似物；壬基苯酚乙氧化物、聚氧乙二醇醚和类似物；羧酸酯，例如甘油酯，聚氧亚乙基酯，脂肪酸的乙氧化和二元醇酯，和类似物；羧酸酰胺，例如二乙醇胺缩合物、单烷醇胺缩合物，聚氧亚乙基脂肪酰胺，和类似物；和聚环氧烷嵌段共聚物，其中包括环氧乙烷／环氧丙烷嵌段共聚物，例如以商品名
商购的那些(BASF-Wyandotte)，和类似物；和其它类似的非离子化合物。也可使用有机硅表面活性剂，例如
6.如权利要求1至5所述的金属去污液，其特征在于：所述双子阳离子咪唑啉季铵盐和O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺的质量比为1：2～1：4。
7.如权利要求1至6所述的金属去污液，其特征在于：所述双子阳离子咪唑啉季铵盐的制备方法具体为，
第一步，取34.8g油酸和15.3g二乙烯三胺、0.2g三氧化二铝催化剂放入到装有温度计、回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中，同时加入带水剂二甲苯40ml，采用140℃、170℃、220℃阶梯升温法，进行脱水，直至不再有水生成，降至140℃减压蒸馏，脱去二甲苯，生成酰胺并环化得到咪唑啉中间体；
第二步，将咪唑啉中间体与氯化苄按摩尔比1：1加入到三口烧瓶中，装上冷凝管和温度计，搅拌升温至90℃～110℃反应4h，再加入环氧氯丙烷4ml，维持温度不变，继续反应5h，冷却至室温，得到粗产物，用丙酮／异丙醇重结晶5次，50℃真空干燥48h，得到式2所示的双子阳离子咪唑啉季铵盐。
8.如权利要求1至7所述的金属去污液，其特征在于：所述O’，O’-二苯基二硫代磷酸-N,N-二乙胺的制备方法具体为将22.2g五硫化二磷(0.1mol)，37.6g苯酚(0.4mol)加入到250mL三口烧瓶中，加入70mL甲苯作溶剂；边搅拌边逐渐将温度升高到100℃左右反应45min；再升温直到回流，回流3h，反应过程中固体逐渐消失；溶液稍冷，加入少量活性炭煮沸脱色，趁热过滤，滤液冷却至室温；将所得滤液转移至烧杯中，水浴冷却并在搅拌下逐滴滴加22mL二乙胺(0.2mol)，反应体系放出大量的热，液体颜色逐渐变为橘红色，用玻璃棒快速搅拌，有沉淀产生，室温下静止放置一夜；减压过滤，用甲苯洗涤至白色，产品为白色针状晶体；甲苯重结晶，减压过滤，真空干燥，得白色晶体，即得纯品。
9.如权利要求1至8所述的金属去污液，其特征在于：所述消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种。
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| CN103603003B (zh) | 2016-05-04 |
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Inventor after: Chen Ji Inventor before: Sun Xia |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
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Effective date of registration: 20170306 Address after: Jiangdong Road 200137 Shanghai city Pudong New Area Lingqiao Industrial Zone 1726 Lane 149 Patentee after: Shanghai Petrofer Special Lubricant Co.,Ltd. Address before: 266001 Shandong city of Qingdao province Chongqing District Road No. 27 Building No. 1 room 402, unit 2 Patentee before: Zhang Xuwei |
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| TR01 | Transfer of patent right |