CN108531303A

CN108531303A - 一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂及制备方法

Info

Publication number: CN108531303A
Application number: CN201810279661.0A
Authority: CN
Inventors: 李今微; 胡军; 喻名强
Original assignee: Changsha Puji Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Changsha Puji Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2018-04-01
Publication date: 2018-09-14

Abstract

本发明涉及一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，它包含以下组份（按重量百分比计）：C4~C12烷烃，10~60％；C4~C12烷基醇，1~10％；低碳醇：乙醇、丙醇，1~20％；非离子型氨基酸表面活性剂，1%~10%；烷基糖苷，1％~10％；山梨醇单油酸酯，1％~5％；脂肪酸甲酯乙氧基化物，1%~5%；氢氟醚，1％~5％。该清洗剂还具有使用方便和环境友好等特点，对皮肤的刺激性小、毒性低，生物降解性好，具有良好的使用稳定性和储存稳定性。

Description

一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种以酰基氨基酸非离子表面活性剂为主要表面活性物质的碳氢工业清洗剂及其制备方法，属于工业清洗技术领域。

背景技术

工业清洗是物体表面受到物理、化学或生物的作用而形成的污染层或覆盖层称作污垢，去除这些污染物或覆盖层而使其恢复原表面状况的过程称为清洗。工业清洗与各种工业活动密切相关，其不提供最终的产品，而是许多工业生产过程中的一个局部工序、工艺或辅助活动。在传统工业中，清洗已经被人们看作是一个简单的过程或常识，往往不被人们重视，但清洗的好坏却决定最终产品的性能和质量，特别是在当今的高科技产业中，清洗技术的作用尤为突出。

在工业清洗上使用的用来除去污垢的化学或生物制剂统称为工业清洗剂。工业清洗剂主要分为非水系工业清洗剂和水系工业清洗剂。

非水系工业清洗剂，简单的说就是不溶于水，不能加水使用的工业清洗剂；如碳氢清洗剂、白电油替代品、三氯乙烯替代品等都属于此类。传统常用的溶剂工业清洗剂有以下几类：烃类(石油类)类：如煤油、柴油、汽油、环保碳氢清洗剂等；氯代烃类：如三氯乙烯，二氯甲烷以及四氯乙烯等；烷类：如正己烷、正庚烷等；氟代烃类：如氟利昂等；溴代烃类：如正溴丙烷等；醇类：如乙醇、甲醇等；醚类：如***、石油醚等；酮类：如丙酮、丁酮等；

水系工业清洗剂，简单的说就是可溶于水，可加水稀释使用的工业清洗剂。水系工业清洗剂主要是以表面活性剂为主增加其它各种化学药剂等复配而成的；水系工业清洗剂现已广泛用于工业清洗中塑胶、光学玻璃镜片、金属制品（铜、铁、铝、钢、锌、合金）等各种材料清洗表面各种油污、污渍、油脂等。

不同行业不同产品的化学清洗要求各不相同。金属加工工业的化学清洗在加工前和加工过程中往往需要去除表面的油垢、氧化物等；电镀件为增强镀层的附着力，需要进行预处理清洗；粘接件为借口牢固，需要预处理清洗；涂漆前为防止漆下电化学腐蚀和提高涂层附着历，需要进行预处理清洗；金属件搪玻璃需预处理清洗；冷、热轧钢板、塑性加工等都需要进行化学清洗。工业清洗直接关系产品质量和性能，如果残留污垢大于要求，就会出现气泡、起皮、疵点等问题，一般需要专用的清洗设备和工艺。对清洗剂的纯度有一定的要求，溶剂要经过净化处理，工作环境有些要求在洁净室内进行。由于不同行业、不同产品的生产工艺所采用的清洗技术和设备差异很大，即使同类产品、不同规模的企业、不同的投资水平，清洗工艺和清洗设备也干差万别，对工业清洗剂的要求也高。

另外油污清洗是一个困扰我国制造业多年的难题，目前我国制造业多采用粗汽油等石油类产品来进行清洗，但石油类产品多属于易燃易爆品，闪点低、挥发性高，遇到静电、火花等就会燃烧，储存、运输和使用过程中很容易引发火灾或***事故。闪点是可燃性液体储存、运输和使用的一个安全指标，同时也是可燃性液体的挥发性指标，闪点低的可燃性液体，挥发性高，容易着火，安全性差，不易储存、运输，闪点在45℃以下的石油产品即为易燃品，白电油、汽油的闪点更是低至0℃以下，所以以此类产品作为油污清洗剂极不安全。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种环保的碳氢工业清洗剂。该清洗剂以生物降解性能好、表面活性强的非离子型氨基酸表面活性剂、烷基糖苷、山梨醇单油酸酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、氢氟醚为主要活性物质，可替代三氯乙烯、二氯甲烷、白电油等传统清洗剂，在能够减少污水排放、减轻环保压力的同时，能够进一步升级传统的清洗工艺、改善清洗品质。

本发明的目的是将氨基酸表面活性剂的温和性、高生物降解性和氨基酸表面活性剂的高效率结合起来，提供一种表面活性优异、生物降解性好、刺激性低、临界胶束浓度小的N-酰基氨基酸非离子表面活性剂工业清洗剂；本发明的目的还在于提供该清洗剂的制备方法。

本发明一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，由烷烃溶剂、烷基醇、非离子表面活性剂、助溶剂等组分在不同温度下反应而成，其特征在于：它包含以下组份（按重量百分比计）：

C4~C12烷烃，10~60％；

C4~C12烷基醇，1~10％；

低碳醇：乙醇、丙醇，1~20％；

非离子型氨基酸表面活性剂，1%~10%；

烷基糖苷，1％~-10％；

山梨醇单油酸酯，1％~5％；

脂肪酸甲酯乙氧基化物，1%~5%，

氢氟醚，1％~5％。

如上所述的C4~C12烷烃包括：丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷及其等之混合物。

如上所述的C4~C12烷基醇包括：丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇的任意一种或几种的混合物及其等之混合物等。

如上所述的低碳醇包括：乙醇、正丙醇、异丙醇等。

如上所述的非离子型氨基酸表面活性剂包括：CH₃( CH₂)nCONH(CH₂)nCQHCOOR，其中n为5~17， Q 表示碱性基团，R为烷基，如N-酰基谷氨酸二酯，N-酰基肌氨酸异丙酯，甘油单吡咯烷酮羧酸酯。

如上所述的烷基糖苷是非离子型烷基糖苷。

上述碳氢清洗剂的制备方法，包括以下步骤：按重量百分比准备好上述组份，先在反应釜内加入C4~C12烷烃和C4~C12烷基醇、非离子型氨基酸表面活性剂、烷基糖苷、梨醇单油酸酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物，加热85~110摄氏度，反应1~3小时；然后将温度调至50~70摄氏度，再往反应釜内加入低碳醇、氢氟醚，反应1~3小时后冷却至常温即可。

进一步的，一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂的制备方法：先在反应釜内加入50％~93％的C4~C12烷烃和C4~C12烷基醇、1%~10%非离子型氨基酸表面活性剂、1％-10％烷基糖苷、1％~10％山梨醇单油酸酯、1%~5%脂肪酸甲酯乙氧基化物，加热95摄氏度，反应2小时；然后将温度调至60摄氏度，再往反应釜内加入3％~10％低碳醇、1％~5％氢氟醚，反应两小时后冷却至常温即可。

本工业清洗剂常用表面活性剂采用低泡沫清洗剂常用非离子表面活性剂，以饱和烃类溶剂作为主溶剂。该烃类工业清洗剂有强清洗效能、不损害物料表面、清洗后不留油斑等优点。这种溶剂能有效地除去各类油污，油脂及助焊树脂等。广泛用于金属及精密器件的清洗、电子器件装配以及维修保养中的清洗等。

酰基氨基酸是典型的螯合型表面活性剂类缓蚀剂，其分子结构中的酰胺键和羧基可在金属表面形成五元环结构的螯合型吸附，具有抗氧化性，可用作缓蚀剂和油溶性防锈剂，可增加金属表面光洁度，减少破损，且具有一定的抗温、抗氯与抗浓度波动能力。

脂肪酸甲酯乙氧基化物是一类新型的非离子表面活性剂，其溶解速度非常快，易于配成液体产品；属低泡产品，消泡速度快，易于漂洗，尤其适合工业清洗；对油脂增溶能力强，特别适合于硬表面清洗。

氢氟醚类作为替代用作清洗剂的三氯三氟乙烷(CFC-113)、四氯化碳(CCl₄)、全氟氯烃(CFC)、1，1，1-三氯乙烷(CH ₃CCl ₃ )、全溴烷烃以及溴化氟烃类物质。氢氟醚类清洗剂的最大优点是在大气中的寿命短，对全球气候变暖的影响较小。另外氢氟醚溶剂有较高的沸点，有利于减少清洗剂在使用过程中的挥发损失，与一些清洗能力较强的溶剂复配使用。

本发明所制备的酰基氨基酸表面活性剂，其优点是将氨基酸表面活性剂的温和性、高生物降解性和酰基氨基酸的高效率结合起来，并且使用较少量即可达到较好的界面性能。选用溶剂选自丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷及其等之混合物，利用高闪点溶剂复配技术和缓蚀剂优选技术，获得了同时满足高闪点和短干燥时间的溶剂、助剂、缓蚀剂等主要成分的最优配比，溶剂型清洗剂，其闪点大于60℃，干燥时间小于50分钟，储存、运输和使用更加安全。

该清洗剂还具有使用方便和环境友好等特点，是一种无色均匀透明的液体，产品挥发性小，对皮肤的刺激性小、毒性低，生物降解性好，对环境无污染。

pH值接近中性，具有良好的使用稳定性和储存稳定性，使用后无需用水漂洗，可自然挥发无残留。此外，该产品不含酚和氯，对人体无毒害，挥发后对大气臭氧层也不会产生破坏作用。

该清洗剂应用范围广泛，对钢、铜、铝、镁、钛等多种金属材料和漆层、有机玻璃、绝缘导线、橡胶、密封剂、电路板等非金属材料附着的普通型和顽固型油污具有良好的清洗效果，不会损害被清洗材料的性能，可用于机械内外表面、特殊部位、零部件以及涂层破损部位的清洗，在航空、兵器、电子、船舶、交通等工业领域及民用领域具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面是本发明的工业清洗剂的非限定性实例。这些实施例的给出仅仅是为了说明的目的，并不能理解为对本发明的限定，因为在不脱离本发明的精神和范围的基础上，可以对本发明进行许多改变。在这些实施例中，除非特别说明，所有的浓度都是重量百分比。

下述实施例1~6所述的一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，其制备方法如下：

（1）在反应釜内加入50％~93％的C4~C12烷烃和C4~C12烷基醇、1%~10%非离子型氨基酸表面活性剂、1％~10％烷基糖苷、1％~10％山梨醇单油酸酯、1%~5%脂肪酸甲酯乙氧基化物，加热85~110摄氏度，反应1~3小时；

（2）将温度调至50~70摄氏度，在反应釜内加入3％~10％低碳醇、1％~5％氢氟醚，反应1~3小时后冷却至常温即可。

实施例1

一种碳氢清洗剂，具体配方如下：庚烷，59％；丁醇，10％；正丙醇，10％；N-酰基谷氨酸二酯，10%；烷基糖苷，5％；山梨醇单油酸酯，3％；脂肪酸甲酯乙氧基化物，2%，氢氟醚，1％。

该配方产品常温常压下呈液态，流动性好，粘度较小，毒性低、挥发性弱，清洗过后在物质表面残留较少。

实施例2

一种碳氢清洗剂，具体配方如下：庚烷，29％；戊烷，30%；丁醇，10％；正丙醇，10％；N-酰基谷氨酸二酯，10%；烷基糖苷，5％；山梨醇单油酸酯，3％；脂肪酸甲酯乙氧基化物，2%，氢氟醚，1％。

实施例3

一种碳氢清洗剂，具体配方如下：戊烷，49％；丁醇，10％；乙醇，10％；正丙醇，10％；N-酰基肌氨酸异丙酯，5%；烷基糖苷，5％；山梨醇单油酸酯，5％；脂肪酸甲酯乙氧基化物，5%，氢氟醚，1％。

实施例4

一种碳氢清洗剂，具体配方如下：庚烷，59％；丁醇，10％；正丙醇，10％；甘油单吡咯烷酮羧酸酯，5%；N-酰基谷氨酸二酯，5％；烷基糖苷，5％；山梨醇单油酸酯，3％；脂肪酸甲酯乙氧基化物，2%，氢氟醚，1％。

实施例5

一种碳氢清洗剂，具体配方如下：庚烷，59％；丁醇，10％；正丙醇，10％；N-酰基肌氨酸异丙酯，5%；N-酰基谷氨酸二酯，5％；烷基糖苷，5％；山梨醇单油酸酯，3％；脂肪酸甲酯乙氧基化物，2%，氢氟醚，1％。

实施例6

Claims

1.一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，其特征在于：它包含以下组份（按重量百分比计）：

C4~C12烷烃，10~60％；

C4~C12烷基醇，1~10％；

低碳醇：乙醇、丙醇，1~20％；

非离子型氨基酸表面活性剂，1%~10%；

烷基糖苷，1％~10％；

山梨醇单油酸酯，1％~5％；

脂肪酸甲酯乙氧基化物，1%~5%；

氢氟醚，1％~5％。

2.根据权利要求1所述的一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，其特征在于：所述的C4~C12烷烃为丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，其特征在于：所述的C4~C12烷基醇为丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，其特征在于：所述的低碳醇为乙醇、正丙醇、异丙醇中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，其特征在于：所述的非离子型氨基酸表面活性剂包含CH3( CH2)nCONH(CH2)nCQHCOOR，其中n为5~17，Q 表示碱性基团，R为烷基，如N-酰基谷氨酸二酯，N-酰基肌氨酸异丙酯，甘油单吡咯烷酮羧酸酯。

6.根据权利要求1所述的一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂，其特征在于：所述的烷基糖苷是非离子型烷基糖苷。

7.上述一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：按重量百分比准备好上述组份，先在反应釜内加入C4~C12烷烃和C4~C12烷基醇、非离子型氨基酸表面活性剂、烷基糖苷、梨醇单油酸酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物，加热85~110摄氏度，反应1~3小时；然后将温度调至50~70摄氏度，再往反应釜内加入低碳醇、氢氟醚，反应1~3小时后冷却至常温即可。

8.一种含有酰基氨基酸类表面活性剂的碳氢清洗剂的制备方法，其特征在于：先在反应釜内加入50％-93％的C4~C12烷烃和C4~C12烷基醇、1%~10%非离子型氨基酸表面活性剂、1％-10％烷基糖苷、1％-10％山梨醇单油酸酯、1%~5%脂肪酸甲酯乙氧基化物，加热95摄氏度，反应2小时；然后将温度调至60摄氏度，再往反应釜内加入3％-10％低碳醇、1％~5％氢氟醚，反应两小时后冷却至常温即可。