本發(fā)明涉及加工助劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種環(huán)糊精木粉接枝共聚物吸附除污增強(qiáng)的水性金屬清洗劑。
背景技術(shù):
金屬制品堪稱全球最廣泛的用品之一,金屬制品的清洗也是全球清洗工作者的重要研究方向。一直以來國際上流行的清洗技術(shù)都是傳統(tǒng)意義上的有機(jī)溶劑法和堿液洗滌法。這些方法不僅需要的處理溫度較高,而且清洗完畢后的廢液對環(huán)境也有很大的污染。伴隨著資源的日趨緊張和國內(nèi)外金屬清洗工作者的環(huán)保意識越來越強(qiáng),新型常溫環(huán)保無污染的水基型清洗劑的研發(fā)也越來越受到關(guān)注。水基型金屬清洗劑是目前替代其他兩種清洗劑的研發(fā)熱點(diǎn),并已廣泛使用。水基型金屬清洗劑以水作溶劑,表面活性劑為主劑,結(jié)合有機(jī)或無機(jī)助劑達(dá)到金屬除油的效果。目前水基型金屬清洗劑的不足之處,如大量使用微生物不易降解的表面活性劑,除油能力較弱,清洗過程中需要高溫處理,清洗劑產(chǎn)生大量泡沫,不僅難漂洗,還易殘留等問題。
《水基低泡環(huán)保金屬清洗劑的研究》中通過一系列正交實(shí)驗(yàn)與條件實(shí)驗(yàn)確定了各組分的組成為 K12 6wt% ,AEO-92.5wt% ,APG 2.5wt% ,JFC1wt% ,機(jī)硅油消泡劑 0.5wt% ,NaOH 6wt% ,STPP 3wt% ,TSP 5wt% ,三乙醇胺 5wt% ,乙二醇單丁醚 0. 8wt% 。該除油劑對金屬表面油污的除油率可達(dá) 99% 以上,并且環(huán)??缮锝到?。但是該配方中配方復(fù)雜、清洗對象單一,并且配方中含有易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的磷助劑、同時(shí)在金屬切削、拉絲、拋光等加工過程中產(chǎn)生的銹蝕、氧化等情況可能產(chǎn)生重金屬離子,通過清洗劑清洗后進(jìn)入水體或者土壤中,威脅生態(tài)平衡或者人類健康,這就需要對清洗劑進(jìn)行改性,使其能夠螯合金屬離子,產(chǎn)生穩(wěn)定的絡(luò)合物且容易生物降解,滿足環(huán)保的要求,同時(shí)增強(qiáng)清洗劑的防銹蝕、抗氧化等其他附加價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種環(huán)糊精木粉接枝共聚物吸附除污增強(qiáng)的水性金屬清洗劑。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種環(huán)糊精木粉接枝共聚物吸附除污增強(qiáng)的水性金屬清洗劑,由下列重量份的原料制備制成:N-十二?;叶啡宜猁}5-7、濃度為37wt%的甲醛溶液10-12、0.1mol/L的氫氧化鈉溶液適量、P123 1-1.2、硫脲1.92-1.95、三聚氰胺3.2-3.5、正硅酸乙酯2.1-2.3、4mol/L的鹽酸溶液3.2-3.5、去離子水適量、檸檬酸鈉2-3、硬脂酸4-5、十八烷基二羥乙基氧化胺4-5、聚氧丙基聚氧乙基甘油醚2-3、楊木木粉5-6、β-環(huán)糊精7-8、檸檬酸4-5、磷酸二氫鈉4-5、無水乙醇適量。
所述一種環(huán)糊精木粉接枝共聚物吸附除污增強(qiáng)的水性金屬清洗劑,由以下具體步驟制成:
(1)將濃度為37wt%的甲醛溶液與2.5-3倍量的去離子水混合,攪拌均勻后加入適量的0.1mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值在8.5-9之間,再加入硫脲、三聚氰胺,水浴加熱至60-65℃,攪拌60-80分鐘,形成溶液A待用;將P123溶于15-18倍量的去離子水中,加入4mol/L的鹽酸溶液,水浴加熱至40-45℃,攪拌至完全溶解后加入正硅酸乙酯,繼續(xù)攪拌4-5小時(shí)后形成溶液B;將溶液A與溶液B混合,在40-45℃下繼續(xù)攪拌18-20小時(shí)后再將溶液轉(zhuǎn)移至高壓釜中在90-95℃下陳化24-36小時(shí),將得到的沉淀用去離子水清洗2-3遍后以70-80℃干燥得到螯合樹脂二氧化硅復(fù)合材料;
(2)將楊木木粉放入2-3倍量的去離子水中,加熱至65-70℃,洗滌、過濾,烘干至恒重后待用;將β-環(huán)糊精、檸檬酸、磷酸二氫鈉混合,加入總量304倍量的去離子水,常溫下攪拌均勻后加入上述烘干后的楊木木粉,于25-30℃下攪拌5-6小時(shí)后靜置12-15小時(shí),過濾,在75-80℃下預(yù)干燥10-12小時(shí)后迅速轉(zhuǎn)移至180-185℃烘箱中反應(yīng)7-10分鐘,將得到的產(chǎn)物用加熱至60-65℃的去離子水與無水乙醇分別洗滌1-2次,最后在100-105℃烘干,得到β-環(huán)糊精木粉接枝共聚物;
(3)將步驟(1)得到的產(chǎn)物與N-十二?;叶啡宜猁}混合后加入步驟(2)得到的產(chǎn)物,加入總量等量的去離子水中,與300-400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10-15分鐘后加入溶于2-3倍量的去離子水的其余剩余成分,繼續(xù)攪拌20-30分鐘即得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明以三聚氰胺、甲醛、硫脲、正硅酸乙酯為前驅(qū)體,P123為模板劑,通過共縮聚法合成了螯合樹脂二氧化硅復(fù)合材料,同時(shí)配合N-十二?;叶啡宜猁}螯合型表面活性劑的添加,用于金屬的清洗,能夠吸附金屬表面的油污,有利于油污的去除,加快清洗速度,同時(shí)由于其具有良好的螯合能力,能夠?qū)⒔饘偌庸み^程中產(chǎn)生的金屬離子進(jìn)行吸附,進(jìn)一步增強(qiáng)清洗劑的清洗及拋光效果,同時(shí)成分配比采用水性可降解配方,對環(huán)境友好。
本發(fā)明以楊木木粉為骨架,采用檸檬酸為交聯(lián)劑,磷酸二氫鈉為催化劑,通過交聯(lián)反應(yīng)將β-環(huán)糊精接枝于楊木木粉表面,得到β-環(huán)糊精/木粉接枝共聚物,將其添加到清洗劑的制備中,具有一定的包合活性,進(jìn)一步吸附金屬表面的油性污漬、氧化物、重金屬離子等,增強(qiáng)了清洗效果;本發(fā)明制成的產(chǎn)品對金屬表面的油污、雜質(zhì)等成分吸附清洗效果顯著,清洗徹底,不影響金屬表面的后續(xù)處理步驟,同時(shí)添加螯合劑成分,可生物降解,清洗排放物不會對水體產(chǎn)生污染,環(huán)境友好。
具體實(shí)施方式
一種環(huán)糊精木粉接枝共聚物吸附除污增強(qiáng)的水性金屬清洗劑,由下列重量份(公斤)的原料制備制成:N-十二酰基乙二胺三乙酸鹽5、濃度為37wt%的甲醛溶液10、0.1mol/L的氫氧化鈉溶液適量、P123 1、硫脲1.92、三聚氰胺3.2、正硅酸乙酯2.1、4mol/L的鹽酸溶液3.2、去離子水適量、檸檬酸鈉2、硬脂酸4、十八烷基二羥乙基氧化胺4、聚氧丙基聚氧乙基甘油醚2、楊木木粉5、β-環(huán)糊精7、檸檬酸4、磷酸二氫鈉4、無水乙醇適量。
所述一種環(huán)糊精木粉接枝共聚物吸附除污增強(qiáng)的水性金屬清洗劑,由以下具體步驟制成:
(1)將濃度為37wt%的甲醛溶液與2.5倍量的去離子水混合,攪拌均勻后加入適量的0.1mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值在8.5之間,再加入硫脲、三聚氰胺,水浴加熱至60℃,攪拌60分鐘,形成溶液A待用;將P123溶于15倍量的去離子水中,加入4mol/L的鹽酸溶液,水浴加熱至40℃,攪拌至完全溶解后加入正硅酸乙酯,繼續(xù)攪拌4小時(shí)后形成溶液B;將溶液A與溶液B混合,在40℃下繼續(xù)攪拌18小時(shí)后再將溶液轉(zhuǎn)移至高壓釜中在90℃下陳化24小時(shí),將得到的沉淀用去離子水清洗2遍后以70℃干燥得到螯合樹脂二氧化硅復(fù)合材料;
(2)將楊木木粉放入2倍量的去離子水中,加熱至65℃,洗滌、過濾,烘干至恒重后待用;將β-環(huán)糊精、檸檬酸、磷酸二氫鈉混合,加入總量304倍量的去離子水,常溫下攪拌均勻后加入上述烘干后的楊木木粉,于25℃下攪拌5小時(shí)后靜置12小時(shí),過濾,在75℃下預(yù)干燥10小時(shí)后迅速轉(zhuǎn)移至180℃烘箱中反應(yīng)7分鐘,將得到的產(chǎn)物用加熱至60℃的去離子水與無水乙醇分別洗滌1次,最后在100℃烘干,得到β-環(huán)糊精木粉接枝共聚物;
(3)將步驟(1)得到的產(chǎn)物與N-十二?;叶啡宜猁}混合后加入步驟(2)得到的產(chǎn)物,加入總量等量的去離子水中,與300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后加入溶于2倍量的去離子水的其余剩余成分,繼續(xù)攪拌20分鐘即得。
對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行檢測得到本發(fā)明產(chǎn)品能夠與水以任何比例混溶,無相分離,油污清洗率達(dá)到98%以上,防銹性達(dá)到A級,符合機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。