[发明专利]一种高效多功能金属清洗剂

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及到一种高效多功能金属清洗剂的配方、配制方法及其使用方法。

背景技术

众所周知：使用汽油、柴油等油基型清洗剂清洗金属机械零部件表面的油污，不仅浪费了大量的能源；而且毒性大、致敏反应多；易着火，不安全；还会污染环境。为克服上述存在的缺点，人们致力于水基金属清洗剂的研究、开发和应用，以取代油基金属清洗剂。

现有的水基金属清洗剂配方繁多，其中优秀者固然不少，然而随着国民经济的飞速发展，仍然不能满足市场需要和各种各样的工艺要求。例如厦门某大型机械企业对清洗剂提出如下的质量要求：(1)低泡。(2)除油去污速度快。用工作温度为60℃～80℃、清洗剂使用量为5％的水溶液冲洗钢件3～5分钟，其表面达到洁净。(3)抗腐蚀能力强，经清洗的表面无锈期≥7天。(4)基本无毒。现有的许多金属清洗剂。诸如：净洗剂105。它是由脂肪醇聚氧乙烯醚24％，十二烷基二乙醇酰胺24％、辛基酚聚氧乙烯醚12％和水配制而成的。该配方缺少阴极型表面活性剂，用它稀释的水溶液加热至60℃～80℃时，超过辛基酚聚氧乙烯醚的浊点61～67℃，溶液会浑浊，影响除油速度。同时该配方也缺少消泡剂、缓蚀剂和抗油污沉积剂等组份[刘程.表面活性剂手册.北京：化学工业出版社，1993：653]；又如联邦德国专利1,258,529的金属清洗剂，它是由磷酸三钠81.25％，重铬酸钾或钠12.5％，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)3.125％和十三醇聚氧乙烯酸3.125％组成的。该配方存在的最大问题是使用极毒的重铬酸钾或钠作为缓蚀剂，有害人类之健康。诸如此类问题不胜枚举，它们皆因金属清洗剂的化学组成不合理，不能同时满足上述四点质量要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效多功能金属清洗剂配方、配制方法及使用方法。这种高效多功能清洗剂不仅除油去污速度快，而且经清洗的表面具有很好的缓蚀能力，同时又是一种低泡、基本无毒的绿色产品。

为实现本发明之目的所采取的技术路线和作用原理如下：

(1)非离子型表面活性剂的选择及其作用原理：

本产品选用烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)和烷基醇酰胺(6501)等非离子型表面活性剂作为清洗剂的主成分。它们都是两亲分子：具有亲油基和亲水基，易溶于水，在水中不电离，具有很好的浸润、渗透、乳化、扩散、耐酸碱、抗硬水等功能。然而由于分子结构不同，各有各自的优势。OP-10疏水能力强。AEO-9和6501的浸润渗透去污和抗硬水等功能则更为优秀。6501还兼有抗腐蚀和抗油污再沉积等功能。它们复配，优势互补，产生的协同作用，可大大提高了清洗剂的清洗能力。

(2)阴极型表面活性剂的选择及其作用机理：

上述的非离子型表面活性剂的复配物，由于OP-10和AEO-9浊点分别为61～67℃和75～81℃，在加温清洗过程中，溶液会浑浊，清洗能力下降。加入阴极型表面活性剂则可有效消除或提高单体非离子型表面活性剂的浊点。以适应加温情况的需要。同时可以提高清洗剂的除油去污能力。

常用阴极型表面活性剂有十二烷基苯磺酸钠、十二烷基醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸三乙醇胺等。试验表明：十二烷基磺酸钠和油酸三乙醇胺更为合适。前者由于价格太贵，未被采用。油酸三乙醇胺是由油酸和过量的三乙醇胺直接反应而得。

过量的三乙醇胺仍然是清洗剂的重要组份，它既是表面活性剂(乳化能力强)，又是软化剂、缓蚀剂、泡沫稳定剂，还是抗污垢再沉积剂。这是由于其分子中具有多个杂化原子O和N，可与水溶液的Ca²⁺、Mg²⁺螯合，使之软化，也能与油污中的两价重金属离子螯合，增强去污能力，同时它还能与钢铁表面的Fe²⁺或裸露的铁原子螯合，形成化学吸附膜，起防锈作用。

(3)有机溶剂的选择及其作用机理：

有机溶剂既可以把油污直接溶解下来，也能增加表面活性剂的溶解度，两种作用都能提升清洗剂的清洗能力。经反复比较，从乙醇、异丙醇、正丁醇、丙二醇丁醚、乙二醇单丁醚等诸多溶剂中，挑选出乙二醇单丁醚作为清洗剂的重要组份。乙二醇单丁醚既是优良的溶剂，也是优良的表面活性剂。它具有低毒、沸点高、粘度小，可以任意比例与水混溶等优点。

(4)助洗剂的选择及其作用原理：