CN114958494B - 一种水泥清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水泥清洗剂，主要由包括聚氧乙烯辛基苯酚醚‑10、α‑烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的新型表面活性剂和柠檬酸混合制成，不仅能清洗水泥，还能够有效除去石材表面的油污以及水泥渍等污渍，并且具备抗硬水能力强、稳定性好、成本低、清洗能力强、环保、不腐蚀石材等优点，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装修技术领域，具体而言，涉及一种水泥清洗剂。
背景技术
在建筑装修领域，大理石，板石，花岗岩，人造石等石材得到了广泛应用。然而，在日常使用中，石材表面由于存在大量的孔道，十分容易沾染灰尘或者油污，影响美观程度。传统的方法是用大量的清水清洗，不仅耗费人力物力，效果也比较差。
目前也存在着大量不同种类的石材清洗剂，能够有效地除去石材表面的污渍。如中国专利CN107523434中公开了一种大理石清洗剂，可用于建筑修饰大理石的清洗。各成分的重量比为无机酸28-35％，阴离子表面活性剂4.5-15％，非离子表面活性剂2.5-10％，碱性助剂0.5-2％，络合剂0-0.1％，余量为蒸馏水；中国专利CN103525583公开了一种硅酸盐制品清洗剂，可以有效地除去油污，各组分重量比为次氯酸钠30-40％，碳酸钙5-10％,正溴丙烷5-10％，丙酮5-15％，醋酸乙酯5％，表面活性剂15％，余量为去离子水；中国专利CN105567466中，公开了一种大理石清洗剂，各组分重量比为钠盐8-10％，羟基乙酸6-8％,苯类1-2％，氯化铵1-2％，余量为蒸馏水；刘仁植等(《石材表面锈黄斑的中性清洗剂及清洗工艺研究》)用草酸，水合肼以及碱性助剂作为原料制成了一种中性清洗剂，可以有效除去锈黄斑；陈珍珍等(《环保型水泥清洗剂研制》)研制了一种PH为5-6的水泥清洗剂，可代替强酸型清洗剂，并对比了不同有机酸对水泥的瓦解效果。
但是通过研究发现，目前常见的石材清洗剂存在以下缺点：①成本高，该类清洗剂添加了各种助剂以及辅料，提高了物料成本；②清洗能力差，由于石材的结构特点，污垢等容易藏在表面孔道中，从而使清洗效果变差，而且污垢的组成较复杂，含有有机成分(如油污等)及无机成分(如铁锈等)，普通的清洗剂适用性较差；③环保性差，为了提升对油污的去除效果，有些清洗剂中添加了正溴丙烷，三氯乙烯等有机溶剂，挥发后对人体的身体健康造成危害；④腐蚀石材，该类清洗剂中采用了盐酸，硝酸等强酸作为原料，破坏石材表面。
因此急需找到一种既具有好的清洗能力，又不腐蚀石材的，成本低且安全环保的水泥清洗剂。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种水泥清洗剂，主要由包括聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的新型表面活性剂和有机酸混合制成，不仅能清除水泥，还能够有效除去石材表面的油污以及水泥渍等污渍，并具备抗硬水能力强、稳定性好、成本低、清洗能力强、环保、不腐蚀石材等优点。
一方面，本发明提供了一种表面活性剂组合物，所述组合物包括聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、α-烯基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚。
本发明经大量研究证明，采用聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、α-烯基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚组合制备的表面活性剂，具有非常好的抗硬水能力，极强水泥清洁效果，不仅能清除水泥，还能够有效除去石材表面的油污以及水泥渍等污渍，且不腐蚀石材，成本低，特别适用于制备水泥清洗剂。
对于现有的表面活性剂，硬水易于现有的表面活性剂发生络合，从而降低表面活性剂的清洁能力，难以将水泥彻底清洗干净，容易留下残留。
本发明提供表面活性剂组合物，还同时具有非常强的抗硬水能力，在硬水中同样能发挥出色的水泥清洗效果，应用更广。
进一步地，所述组合物还包括椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
进一步地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的EO数为8～11。
脂肪醇聚氧乙烯醚的EO数会直接影响表面活性剂的性能，EO数为8～11时，能具有较好的亲油性能，除油性能较高。但是如果脂肪醇聚氧乙烯醚的EO数过高的话，会导致亲水性能较差，难以洗掉；如果EO数过低的话，亲油性能差，难以起到清洗水泥的效果，因此优选采用EO数为8～11，最优选为EO数为9的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)。
进一步地，按质量百分比计算，包括1～5％的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，1～3％的α-烯基磺酸钠，1～5％的脂肪醇聚氧乙烯醚和1～5％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
另一方面，本发明提供了一种水泥清洗剂，包括如上所述的表面活性剂和有机酸。
在表面活性剂中添加有机酸，可以帮助综合表面活性剂的碱性环境，使水泥清洗剂的pH更稳定，制备的水泥清洗剂性能更稳定，长期储存也不会出现分层或结晶析出等现象。
无机酸的酸性强，容易腐蚀地面，本发明优选采用有机酸制备水泥清洗剂。
进一步地，所述有机酸为柠檬酸。
柠檬酸可以软化水垢，增强清洁效果。
在一些方式中，本发明中的有机酸也可以为草酸，但是采用柠檬酸制备的水泥清洗剂相比草酸具有更强的清洁效果，因此本发明优选采用柠檬酸。
进一步地，还包括消泡剂和水。
进一步地，按质量百分比计算，包括3～10％的柠檬酸，1～5％的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，1～3％的α-烯基磺酸钠，1～5％的脂肪醇聚氧乙烯醚和1～5％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，0～0.5％的消泡剂，余量为水。
在一些方式中，按质量百分比计算，包括4％的柠檬酸，2％的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，2％的α-烯基磺酸钠，2％的脂肪醇聚氧乙烯醚和1.5％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，0.02％的有机硅消泡剂，余量为水。
再一方面，本发明提供了一种水泥清洗剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)依次将聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和柠檬酸投入反应釜中；(2)添加消泡剂和水，搅拌机搅拌，静置。
再一方面，本发明提供了一种表面活性剂组合物用于制备水泥清洗剂的用途，所述组合物包括聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
综上所述，本发明提供了一种新型的水泥消泡剂，主要具备以下有益效果：
1、清洗能力强，不仅能清洗水泥，还能够有效除去石材表面的油污以及水泥渍等污渍；
2、抗硬水能力强；
3、不腐蚀石材；
4、稳定性好、保质期长；
5、成本低；
6、安全环保。
附图说明
图1是实施例9中的配方3到配方6的清结效果图片；
图2是实施例9中的清洗前石材表面覆盖水泥的图片；
图3是实施例9中的采用配方6制备的水泥清洗剂清洗石材表面水泥的效果图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。本实施例中使用的试剂均为已知产品，通过购买市售产品获得。
实施例1本发明提供的水泥清洗剂的制备
本实施例的水泥清洗剂制备方法为：(1)依次将2份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、2份α-烯基磺酸钠、2份脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和4份柠檬酸投入反应釜中；(2)添加0.02份有机硅消泡剂，余量为水，搅拌机高速搅拌，静置一段时间，等待清洗剂表面的气泡消去即可。
实施例2不含聚氧乙烯辛基苯酚醚-10
本实施例的水泥清洗剂制备方法为：(1)依次将2份α-烯基磺酸钠、2份脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和4份柠檬酸投入反应釜中；(2)添加0.02份有机硅消泡剂，余量为水，搅拌机高速搅拌，静置一段时间，等待清洗剂表面的气泡消去即可。
实施例3不含α-烯基磺酸钠
本实施例的水泥清洗剂制备方法为：(1)依次将2份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、2份脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和4份柠檬酸投入反应釜中；(2)添加0.02份有机硅消泡剂，余量为水，搅拌机高速搅拌，静置一段时间，等待清洗剂表面的气泡消去即可。
实施例4不含脂肪醇聚氧乙烯醚
本实施例的水泥清洗剂制备方法为：(1)依次将2份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、2份α-烯基磺酸钠、1.5份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和4份柠檬酸投入反应釜中；(2)添加0.02份有机硅消泡剂，余量为水，搅拌机高速搅拌，静置一段时间，等待清洗剂表面的气泡消去即可。
实施例5不含椰子油脂肪酸二乙醇酰胺
本实施例的水泥清洗剂制备方法为：(1)依次将2份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、2份α-烯基磺酸钠、2份脂肪醇聚氧乙烯醚和4份柠檬酸投入反应釜中；(2)添加0.02份有机硅消泡剂，余量为水，搅拌机高速搅拌，静置一段时间，等待清洗剂表面的气泡消去即可。
实施例6不含柠檬酸
本实施例的水泥清洗剂制备方法为：(1)依次将2份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、2份α-烯基磺酸钠、2份脂肪醇聚氧乙烯醚和1.5份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺投入反应釜中；(2)添加0.02份有机硅消泡剂，余量为水，搅拌机高速搅拌，静置一段时间，等待清洗剂表面的气泡消去即可。
实施例7草酸替换柠檬酸
本实施例的水泥清洗剂制备方法为：(1)依次将2份聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、2份α-烯基磺酸钠、2份脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和4份草酸投入反应釜中；(2)添加0.02份有机硅消泡剂，余量为水，搅拌机高速搅拌，静置一段时间，等待清洗剂表面的气泡消去即可。
实施例8检测分析
本实施例针对实施例1～7制备的水泥清洗剂，分别考察其抗硬水能力、稳定性、是否腐蚀石材、以及清洁能力，其中抗硬水能力的检测方法为：往清洁剂液体中逐渐滴加75mmol/L的氯化钙溶液，直至液体中是否有杂质生成，以打分形式评价抗硬水能力，其中，3分表示无杂质生成，2分表示有极少量杂质生成，1分表示有部分杂质生成，0分表示有大量杂质生成；稳定性的检测方法为：40℃烘箱放置3个月，考察是否有沉淀生成或结晶析出，以打分形式评价稳定性，其中，3分表示无任何沉淀或结晶生成，2分表示有很少量的沉淀或结晶生成，1分表示有部分沉淀或结晶生成，0分表示有大量沉淀或结晶生成；是否腐蚀石材的检测方法为：清洁剂浸润30min，观察大理石表面是否有被腐蚀的现象；清洁能力的检测方法为：采用炭黑和植物油涂覆大理石表面，大理石长10cm，宽10cm，涂布重量约0.3g，室温下老化4天后按照《JB/T4323.1-1999水基金属清洗剂》的方法，用RHBX-II硬表面摆洗机进行去污力的定量测定，记录摆洗前与摆洗后污垢量，计算去污率(％)。清洗水泥能力的检测方法为：通过在大理石表面涂覆水泥，放置一周后，再用水泥清洗剂进行清洗，考察清洗结果，以打分形式评价清洗水泥能力，其中，3分表示能完全清洗掉水泥，清洗水泥能力非常好，2分表示能基本清洗掉水泥，清洗水泥能力一般，1分表示难以清洗水泥，清洗水泥能力弱，0分表示完全不能清洗水泥。检测结果如表1所示。
表1、实施例1～7制备的水泥清洗剂性能比较
由表1可以看出，当缺失聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺中的任意一种时，制备的水泥清洗剂的抗硬水能力都会出现下降，且清洁能力也显著降低；缺失柠檬酸时，会使体系不稳定，长期放置后容易出现分层或结晶析出等现象；采用草酸替换柠檬酸时，制备的水泥清洗剂的清洁能力有所下降，稳定性也有所下降。实施例1提供的水泥清洗剂的清洁能力、抗硬水能力、稳定性都为最优，且不腐蚀石材，相比其他水泥清洗剂，性能显著提高。
实施例9不同配方的水泥清洗剂性能比较
本实施例按照实施例1提供的方法，分别采用如下6种配方制备水泥清洁剂，6种配方分别为：
配方1：15％的Na2CO3，0.2％的十二烷基苯磺酸钠，2％的NH4Cl，3.5％的尿素；
配方2：1％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，1％的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，1％的烷基酚聚氧乙烯醚，1％的Na2CO3；
配方3：4％的柠檬酸，5％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，1％的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-7)，1％的椰油酰胺丙基氧化胺；
配方4：4％的柠檬酸，1％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，1％的烷基酚聚氧乙烯醚，1％的EDTA-2Na，0.1％的乙二胺四乙酸二钠，4％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
配方5：4％的柠檬酸，3.5％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，3.5％的烷基酚聚氧乙烯醚；
配方6：4％的柠檬酸，2％的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，2％的α-烯基磺酸钠，2％的脂肪醇聚氧乙烯醚和1.5％的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。
本实施例针对实施例1～7制备的水泥清洗剂，分别考察其抗硬水能力、稳定性、是否腐蚀石材、清洁能力以及清洗水泥能力，检测方法如实施例8所示。检测结果如表2所示，其中配方3到配方6的清结效果图片如图1，污渍为炭黑和植物油组成所示；采用配方6制备的水泥清洗剂清洗石材表面水泥的效果如图2和3所示，其中图2为清洗前的图片，图3为清洗后的图片。
表2、不同配方的水泥清洗剂性能比较
由表2可以看出，不同配方制备的水泥清洗剂的性能完全不同。配方1和配方2由于没有有机酸，体系非常不稳定，出现了分层或结晶析出的现象；相比之下，配方6制备的水泥清洗剂各方面的性能都更为优异。可见配方6提供的水泥清洗剂中的各成分都不能随意更换，否则都会严重影响水泥清洗剂的性能，难以获得清洁能力强，稳定性高，抗硬水能力强、对石材无腐蚀性的各方面性能优异的水泥清洗剂。
由图1也可以看出，配方6的清洗效果洁净度最好，明显好于其他配方，配方4的清洁效果最差，明显差于其他配方。
实施例10各组分的不同比例关系对水泥清洗剂性能的影响
本实施例采用实施例1提供的方法制备水泥清洗剂，其中各组分的含量分别如表3所示，分别考察其抗硬水能力、稳定性、是否腐蚀石材、清洁能力以及清洗水泥能力，检测方法如实施例8所示，检测结果如表3所示。
表3、各组分的不同比例关系对水泥清洗剂性能的影响
由表3可以看出，水泥清洗剂配方中的各组分的比例关系对水泥清洗剂的性能有着一定的影响，柠檬酸的含量对水泥清洗剂的稳定性和清洁效果都有明显的影响，柠檬酸含量偏低或偏高都会影响水泥清洗剂的稳定性和清洁效果，只有当柠檬酸含量在3～10％范围内时，才能制得更为稳定，清洁效果更好的水泥清洗剂，尤其是当柠檬酸含量为4％时，稳定性和清洁效果最佳。
聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的含量对水泥清洗剂的清洁效果和抗硬水能力都有一定的影响，当聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的含量低于1％时，清洁效果较差，抗硬水能力也较弱，当聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的含量高于5％时，清洁效果难以继续提高，而且成本上升，没有实际意义，因此聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的含量在1～5％的范围内较合适，尤其是当聚氧乙烯辛基苯酚醚-10含量为2％时，制备的水泥清洗剂的清洁效果和抗硬水能力最佳。
α-烯基磺酸钠的含量对水泥清洗剂的清洁效果和抗硬水能力也都有一定的影响，当α-烯基磺酸钠的含量低于1％时，清洁效果较差，抗硬水能力非常弱，当α-烯基磺酸钠的含量高于3％时，清洁效果和抗硬水能力都难以继续提高，气泡却明显增多，而且成本上升，没有实际意义，因此α-烯基磺酸钠的含量在1～3％的范围内较合适，尤其是当α-烯基磺酸钠含量为2％时，制备的水泥清洗剂的清洁效果和抗硬水能力最佳。
脂肪醇聚氧乙烯醚的含量对水泥清洗剂的清洁效果和抗硬水能力也都有一定的影响，当脂肪醇聚氧乙烯醚的含量低于1％时，清洁效果较差，抗硬水能力也较弱，当脂肪醇聚氧乙烯醚的含量高于5％时，清洁效果难以继续提高，而且成本上升，没有实际意义，因此脂肪醇聚氧乙烯醚的含量在1～5％的范围内较合适，尤其是当脂肪醇聚氧乙烯醚含量为2％时，制备的水泥清洗剂的清洁效果和抗硬水能力最佳。
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的含量对水泥清洗剂的清洁效果和抗硬水能力也都有一定的影响，当椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的含量低于1％时，清洁效果较差，抗硬水能力也较弱，当椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的含量高于5％时，清洁效果难以继续提高，而且成本上升，没有实际意义，因此椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的含量在1～5％的范围内较合适，尤其是当椰子油脂肪酸二乙醇酰胺含量为1.5％时，制备的水泥清洗剂的清洁效果和抗硬水能力最佳。
当把水泥清洗剂中的各组分含量总体成倍提高时(见表3最后一组)，其抗硬水能力、稳定性都没有明显影响，对石材也没有腐蚀性，但是清洁能力出现下降，而且实际使用过程中，由于总含量太高，需要大量水清洁剩下的表活，而且气泡多，成本高，不易于清洁。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (3)
1.一种水泥清洗剂，其特征在于，按质量百分比计算，所述水泥清洗剂由2~5%的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，2~3%的α-烯基磺酸钠，2~5%的脂肪醇聚氧乙烯醚，1.5~5%的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，4~10%柠檬酸，0~0.5%消泡剂和水组成。
2.如权利要求1所述的水泥清洗剂，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的EO数为8~11。
3.如权利要求2所述的水泥清洗剂，其特征在于，所述水泥清洗剂的制备方法为：（1）依次将聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和柠檬酸投入反应釜中；（2）添加消泡剂和水，搅拌机搅拌，静置。
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