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一种环保洗车液

2021-02-19 22:49:46

一种环保洗车液

  技术领域

  本发明属于车辆清洗领域,涉及一种环保洗车液。

  背景技术

  车辆在行驶过程中和日常停放一段时间后表面会沉底大量灰尘和油污,不仅影响美观,并且油污和杂质长时间附着在车辆表面会造成车辆表面的腐蚀,需要定期进行清洗,现有的清洗剂中多数使用有机溶剂类清洗剂,能够提高清洗效果,但是容易造成环境污染,并且由于清洗剂为了实现高效清洗性能,通常是在清洗剂中添加一定量的碱性物质,碱性物质在清洗后会沉积在车辆表面,形成大量的电解质,长时间附着通过电解反应使得车辆表面腐蚀,而现有的清洗剂通常是添加缓蚀剂实现对车辆表面金属的防护,但是缓蚀剂的缓释效果较低,长时间使用,仍会出现生锈的情况。同时在车辆清洗过程中清洗剂容易产生气泡,通常是添加硅烷化消泡剂实现消泡的性能,但是硅烷化消泡剂单独的作用不能达到快速消泡的作用。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种环保洗车液,在洗车液中添加共轭支化咪唑啉缓蚀剂,该缓蚀剂中含有支化结构,均匀分散在缓蚀剂周侧不同位置,并且不同方向都均匀分散有季铵盐离子,使得缓蚀剂中含有大量的季铵盐,能够在边侧不同的方向吸附在金属表面,实现良好的缓释效果,同时缓蚀剂中部含有大量的共轭π键,π电子结构能够向金属表面空的d轨道提供电子形成配位键,实现π吸附,进而使得缓蚀剂机构周围通过季铵盐基团进行吸附,中间结构通过共轭π键进行吸附,进而使得缓蚀剂牢固的吸附在金属的表面,实现金属的高抗腐蚀性能,解决了现有的清洗剂通常是添加缓蚀剂实现对车辆表面金属的防护,但是缓蚀剂的缓释效果较低,长时间使用,仍会出现生锈的情况的问题。

  本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

  一种环保洗车液,包括如下重量份的各组分:

  复合表面活性剂28-32份、共轭支化咪唑啉缓蚀剂12-14份、偏硅酸钠3-4份、小苏打1-2份、甜菜碱2-3份、聚乙烯吡咯烷酮5-6份、氟化硅烷消泡剂0.4-0.5份、水16-20份;

  其中共轭支化咪唑啉缓蚀剂的具体制备过程如下:

  步骤1:将均苯三甲醛加入80-85℃的乙醇溶液中搅拌溶解,然后向其中加入苯和哌啶,搅拌混合均匀后向其中加入丙二酸,保持温度不变回流反应12-14h,得到产物溶液;丙二酸在碱性哌啶的催化作用下,首先生成碳负离子,碳负离子与均苯三甲醛中的醛基进行亲核加成反应;其中均苯三甲醛和丙二酸按照物质的量之比为1:3.05-3.06的比例混合,同时每摩尔均苯三甲醛中加入乙醇100-110mL,乙醇、苯和哌啶按照体积比为1:2.1-2.2:2.8-2.9的比例混合;

  步骤2:将步骤1中制备的产物溶液在120-125℃下回流搅拌反应6-7h,然后对产物进行减压蒸馏得到均苯三丙烯酸,由于制备的产物含有邻羧基,邻羧基中的两个羧基很容易在高温下脱去一个羧基,进而生成只有一个羧基的化合物;

  步骤3:将步骤2中制备的均苯三丙烯酸和二乙烯三胺同时加入反应釜中,然后向反应釜中加入混合溶剂,并向其中不断的通入氮气,加热回流搅拌至均苯三丙烯酸完全溶解,当温度上升至130-135℃时,保持温度不变反应1-1.5h,然后持续升温至190-195℃,保持温度不变持续反应2-2.5h,然后进行减压蒸馏除去其中的溶剂和未反应完全的二乙烯三胺,得到支化多咪唑啉,其中均苯三丙烯酸和二乙烯三胺按照物质的量之比为1:3.11-3.13的比例混合,同时混合溶剂是由甲苯和水按照质量比为7:3的比例混合制备,并且每摩尔均苯三丙烯酸中加入混合溶剂1000-1100mL;

  步骤4:将步骤3中制备的支化多咪唑啉加入甲苯溶液中,然后向其中加入硫酸二甲酯,升温至90-95℃反应5-7h,然后在90℃在除去其中未反应完全的硫酸二甲酯和甲苯溶液,得到共轭支化咪唑啉缓蚀剂,其中支化多咪唑啉与硫酸二甲酯按照物质的量之比为1:3.2-3.3的比例混合;制备的缓蚀剂中含有支化结构,均匀分散在缓蚀剂周侧不同位置,并且不同方向都均匀分散有季铵盐离子,使得缓蚀剂中含有大量的季铵盐,能够在边侧不同的方向吸附在金属表面,实现良好的缓释效果,同时缓蚀剂中部含有大量的共轭π键,π电子结构能够向金属表面空的d轨道提供电子形成配位键,实现π吸附,进而使得缓蚀剂机构周围通过季铵盐基团进行吸附,中间结构通过共轭π键进行吸附,进而使得缓蚀剂牢固的吸附在金属的表面,实现金属的高抗腐蚀性能;

  其中复合表面活性剂是由十二烷基苯磺酸钠、油酰氧基乙磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚按照质量比为0.23-0.26:0.54-0.55:1的比例混合制备;由于洗涤剂中含有一定的碱性,而十二烷基苯磺酸钠、油酰氧基乙磺酸钠类阴离子表面活性剂具有很好的脱脂能力并有很好的降低水的表面张力和润湿、渗透和乳化的性能,同时化学性质稳定,在酸性或碱性介质中以及加热条件下都不会分解,能够长期保存使用,但是阴离子表面活性剂虽然能够使得车表面金属膜变致密,但是仍有漏底的现象,通过添加非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚后,在辛基酚聚氧乙烯醚的作用下金属膜表面堆积紧密,进而实现一定的防腐蚀效果。

  其中氟化硅烷消泡剂的具体制备过程如下:将3,4-二羟基苯甲醛和乙醚溶液同时加入反应釜中搅拌溶解,然后向其中不断的通入氮气,同时恒温至200℃,并向反应容器中加入二氧化硅和氢氧化钠,回流反应18-20h,然后降温至80-90℃,将3-氨基三氟甲苯加入反应釜中,恒温回流反应6-7h,然后进行减压蒸馏得到氟化硅烷消泡剂;其中3,4-二羟基苯甲醛、二氧化硅和氢氧化钠按照物质的量之比为3:1:2的比例混合;同时每摩尔3,4-二羟基苯甲醛中间加入3-氨基三氟甲苯1.03-1.04mol;制备的氟化硅烷消泡剂中含有大量的硅氧烷键,具有一定的消泡性能,同时在消泡剂中引入两个三氟甲苯,使得消泡剂中含有大量的氟元素,氟元素具有较高的疏水性能,能够将吸附于液膜表面的表面活性剂从液膜表面拉下来进入液膜的水相中,进而使得液膜表面的表面活性剂含量降低,增加了泡沫的不稳定性,缩短了泡沫的寿命,使得泡沫容易破裂,进而实现消泡的效果。

  本发明的有益效果:

  1.本发明在洗车液中添加共轭支化咪唑啉缓蚀剂,该缓蚀剂中含有支化结构,均匀分散在缓蚀剂周侧不同位置,并且不同方向都均匀分散有季铵盐离子,使得缓蚀剂中含有大量的季铵盐,能够在边侧不同的方向吸附在金属表面,实现良好的缓释效果,同时缓蚀剂中部含有大量的共轭π键,π电子结构能够向金属表面空的d轨道提供电子形成配位键,实现π吸附,进而使得缓蚀剂机构周围通过季铵盐基团进行吸附,中间结构通过共轭π键进行吸附,进而使得缓蚀剂牢固的吸附在金属的表面,实现金属的高抗腐蚀性能,解决了现有的清洗剂通常是添加缓蚀剂实现对车辆表面金属的防护,但是缓蚀剂的缓释效果较低,长时间使用,仍会出现生锈的情况的问题。

  2、本发明在洗车液中添加氟化硅烷消泡剂,通过硅烷键和含氟基团的共同作用,硅烷键本身具有一定的疏水性,能够将吸附于液膜表面的表面活性剂从液膜表面拉下来进入液膜的水相中,进而使得液膜表面的表面活性剂含量降低,增加了泡沫的不稳定性,缩短了泡沫的寿命,通过引入氟元素后,氟元素的疏水性能更强,使得泡沫容易破裂,进而实现更好更快的消泡效果,解决了现有的清洗剂通常是添加缓蚀剂实现对车辆表面金属的防护,但是缓蚀剂的缓释效果较低,长时间使用,仍会出现生锈的情况的问题。

  具体实施方式

  实施例1:

  共轭支化咪唑啉缓蚀剂的具体制备过程如下:

  步骤1:将162g均苯三甲醛加入100mL80-85℃的乙醇溶液中搅拌溶解,然后向其中加入210mL苯和280mL哌啶,搅拌混合均匀后向其中加入317g丙二酸,保持温度不变回流反应12-14h,得到产物溶液;

  步骤2:将步骤1中制备的产物溶液在120-125℃下回流搅拌反应6-7h,然后对产物进行减压蒸馏得到均苯三丙烯酸;

  步骤3:将288g步骤2中制备的均苯三丙烯酸和320g二乙烯三胺同时加入反应釜中,然后向反应釜中加入1000mL混合溶剂,并向其中不断的通入氮气,加热回流搅拌至均苯三丙烯酸完全溶解,当温度上升至130-135℃时,保持温度不变反应1-1.5h,然后持续升温至190-195℃,保持温度不变持续反应2-2.5h,然后进行减压蒸馏除去其中的溶剂和未反应完全的二乙烯三胺,得到支化多咪唑啉,同时混合溶剂是由甲苯和水按照质量比为7:3的比例混合制备;反应结构式如下所示;

  

  步骤4:将489g步骤3中制备的支化多咪唑啉加入3L甲苯溶液中,然后向其中加入404g硫酸二甲酯,升温至90-95℃反应5-7h,然后在90℃在除去其中未反应完全的硫酸二甲酯和甲苯溶液,得到共轭支化咪唑啉缓蚀剂。

  实施例2:

  改性咪唑啉缓蚀剂的具体制备过程如下:

  步骤1:将134g对苯二甲醛加入100mL80-85℃的乙醇溶液中搅拌溶解,然后向其中加入210mL苯和280mL哌啶,搅拌混合均匀后向其中加入208g丙二酸,保持温度不变回流反应12-14h,得到产物溶液;

  步骤2:将步骤1中制备的产物溶液在120-125℃下回流搅拌反应6-7h,然后对产物进行减压蒸馏得到对苯二丙烯酸;

  步骤3:将153g步骤2中制备的对苯二丙烯酸和207g二乙烯三胺同时加入反应釜中,然后向反应釜中加入1000mL混合溶剂,并向其中不断的通入氮气,加热回流搅拌至均苯三丙烯酸完全溶解,当温度上升至130-135℃时,保持温度不变反应1-1.5h,然后持续升温至190-195℃,保持温度不变持续反应2-2.5h,然后进行减压蒸馏除去其中的溶剂和未反应完全的二乙烯三胺,得到改性咪唑啉,同时混合溶剂是由甲苯和水按照质量比为7:3的比例混合制备;反应结构式如下所示;

  

  步骤4:将351g步骤3中制备的改性咪唑啉加入3L甲苯溶液中,然后向其中加入252g硫酸二甲酯,升温至90-95℃反应5-7h,然后在90℃在除去其中未反应完全的硫酸二甲酯和甲苯溶液,得到改性咪唑啉缓蚀剂。

  实施例3:

  改性咪唑啉缓蚀剂的具体制备过程如下:

  步骤1:将106g苯甲醛加入100mL80-85℃的乙醇溶液中搅拌溶解,然后向其中加入210mL苯和280mL哌啶,搅拌混合均匀后向其中加入104g丙二酸,保持温度不变回流反应12-14h,得到产物溶液;

  步骤2:将步骤1中制备的产物溶液在120-125℃下回流搅拌反应6-7h,然后对产物进行减压蒸馏得到苯丙烯酸;

  步骤3:将103g步骤2中制备的苯丙烯酸和103g二乙烯三胺同时加入反应釜中,然后向反应釜中加入1000mL混合溶剂,并向其中不断的通入氮气,加热回流搅拌至均苯三丙烯酸完全溶解,当温度上升至130-135℃时,保持温度不变反应1-1.5h,然后持续升温至190-195℃,保持温度不变持续反应2-2.5h,然后进行减压蒸馏除去其中的溶剂和未反应完全的二乙烯三胺,得到改性咪唑啉,同时混合溶剂是由甲苯和水按照质量比为7:3的比例混合制备,反应结构式如下所示;

  

  步骤4:将213g步骤3中制备的改性多咪唑啉加入3L甲苯溶液中,然后向其中加入126g硫酸二甲酯,升温至90-95℃反应5-7h,然后在90℃在除去其中未反应完全的硫酸二甲酯和甲苯溶液,得到改性咪唑啉缓蚀剂。

  实施例4:

  改性咪唑啉缓蚀剂的具体制备过程如下:

  步骤1:将100g戊二醛加入100mL80-85℃的乙醇溶液中搅拌溶解,然后向其中加入210mL苯和280mL哌啶,搅拌混合均匀后向其中加入208g丙二酸,保持温度不变回流反应12-14h,得到产物溶液;

  步骤2:将步骤1中制备的产物溶液在120-125℃下回流搅拌反应6-7h,然后对产物进行减压蒸馏得到壬二烯酸;

  步骤3:将182g步骤2中制备的壬二烯酸和207g二乙烯三胺同时加入反应釜中,然后向反应釜中加入1000mL混合溶剂,并向其中不断的通入氮气,加热回流搅拌至均苯三丙烯酸完全溶解,当温度上升至130-135℃时,保持温度不变反应1-1.5h,然后持续升温至190-195℃,保持温度不变持续反应2-2.5h,然后进行减压蒸馏除去其中的溶剂和未反应完全的二乙烯三胺,得到改性咪唑啉,同时混合溶剂是由甲苯和水按照质量比为7:3的比例混合制备;反应结构式如下所示;

  

  步骤4:将368g步骤3中制备的改性咪唑啉加入3L甲苯溶液中,然后向其中加入252g硫酸二甲酯,升温至90-95℃反应5-7h,然后在90℃在除去其中未反应完全的硫酸二甲酯和甲苯溶液,得到改性咪唑啉缓蚀剂。

  实施例5:

  改性咪唑啉缓蚀剂的具体制备过程如下:

  步骤1:将72g丁醛加入100mL80-85℃的乙醇溶液中搅拌溶解,然后向其中加入210mL苯和280mL哌啶,搅拌混合均匀后向其中加入104g丙二酸,保持温度不变回流反应12-14h,得到产物溶液;

  步骤2:将步骤1中制备的产物溶液在120-125℃下回流搅拌反应6-7h,然后对产物进行减压蒸馏得到戊烯酸;

  步骤3:将113g步骤2中制备的戊烯酸和103g二乙烯三胺同时加入反应釜中,然后向反应釜中加入1000mL混合溶剂,并向其中不断的通入氮气,加热回流搅拌至均苯三丙烯酸完全溶解,当温度上升至130-135℃时,保持温度不变反应1-1.5h,然后持续升温至190-195℃,保持温度不变持续反应2-2.5h,然后进行减压蒸馏除去其中的溶剂和未反应完全的二乙烯三胺,得到改性咪唑啉,同时混合溶剂是由甲苯和水按照质量比为7:3的比例混合制备,反应结构式如下所示;

  

  步骤4:将206g步骤3中制备的改性多咪唑啉加入3L甲苯溶液中,然后向其中加入126g硫酸二甲酯,升温至90-95℃反应5-7h,然后在90℃在除去其中未反应完全的硫酸二甲酯和甲苯溶液,得到改性咪唑啉缓蚀剂。

  实施例6:

  氟化硅烷消泡剂的具体制备过程如下:将4.14g3,4-二羟基苯甲醛和25mL乙醚溶液同时加入反应釜中搅拌溶解,然后向其中不断的通入氮气,同时恒温至200℃,并向反应容器中加入0.6g二氧化硅和0.8g氢氧化钠,回流反应18-20h,然后降温至80-90℃,将1.66g3-氨基三氟甲苯加入反应釜中,恒温回流反应6-7h,然后进行减压蒸馏得到氟化硅烷消泡剂。

  实施例7:

  一种环保洗车液的具体制备过程如下:将280g复合表面活性剂、120g实施例1制备的共轭支化咪唑啉缓蚀剂、30g偏硅酸钠、10g小苏打、20g甜菜碱、50g聚乙烯吡咯烷酮、4g实施例6制备的氟化硅烷消泡剂、160g水同时加入搅拌釜中常温下搅拌溶解后在40-50℃下超声混合20-30min,得到洗车液;其中复合表面活性剂是由十二烷基苯磺酸钠、油酰氧基乙磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚按照质量比为0.23-0.26:0.54-0.55:1的比例混合制备。

  实施例8:

  一种环保洗车液的具体制备过程如下:将280g复合表面活性剂、120g实施例2制备的共轭支化咪唑啉缓蚀剂、30g偏硅酸钠、10g小苏打、20g甜菜碱、50g聚乙烯吡咯烷酮、4g实施例6制备的氟化硅烷消泡剂、160g水同时加入搅拌釜中常温下搅拌溶解后在40-50℃下超声混合20-30min,得到洗车液;其中复合表面活性剂是由十二烷基苯磺酸钠、油酰氧基乙磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚按照质量比为0.23-0.26:0.54-0.55:1的比例混合制备。

  实施例9:

  一种环保洗车液的具体制备过程如下:将280g复合表面活性剂、120g实施例3制备的共轭支化咪唑啉缓蚀剂、30g偏硅酸钠、10g小苏打、20g甜菜碱、50g聚乙烯吡咯烷酮、4g实施例6制备的氟化硅烷消泡剂、160g水同时加入搅拌釜中常温下搅拌溶解后在40-50℃下超声混合20-30min,得到洗车液;其中复合表面活性剂是由十二烷基苯磺酸钠、油酰氧基乙磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚按照质量比为0.23-0.26:0.54-0.55:1的比例混合制备。

  实施例10:

  一种环保洗车液的具体制备过程如下:将280g复合表面活性剂、120g实施例4制备的共轭支化咪唑啉缓蚀剂、30g偏硅酸钠、10g小苏打、20g甜菜碱、50g聚乙烯吡咯烷酮、4g实施例6制备的氟化硅烷消泡剂、160g水同时加入搅拌釜中常温下搅拌溶解后在40-50℃下超声混合20-30min,得到洗车液;其中复合表面活性剂是由十二烷基苯磺酸钠、油酰氧基乙磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚按照质量比为0.23-0.26:0.54-0.55:1的比例混合制备。

  实施例11:

  一种环保洗车液的具体制备过程如下:将280g复合表面活性剂、120g实施例5制备的共轭支化咪唑啉缓蚀剂、30g偏硅酸钠、10g小苏打、20g甜菜碱、50g聚乙烯吡咯烷酮、4g实施例6制备的氟化硅烷消泡剂、160g水同时加入搅拌釜中常温下搅拌溶解后在40-50℃下超声混合20-30min,得到洗车液;其中复合表面活性剂是由十二烷基苯磺酸钠、油酰氧基乙磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚按照质量比为0.23-0.26:0.54-0.55:1的比例混合制备。

  实施例12:

  取相同个钢块用砂纸打磨,然后用无水乙醇清洗后烘干,并将烘干后的刚块放入烧杯中,同时分别向不同的烧杯中加入实施例7-11中制备的洗车液,在60℃下保温2h、5h、10h、15h,然后取出钢块,观察钢块表面的变化情况,结果如表1所示:

  表1钢块浸渍不同时间后表面腐蚀情况

  

  

  由表1可知,实施例7中制备的清洗剂具有较高的防腐蚀性能,钢块在清洗剂中浸渍15h后仍没有变化,由于实施例7中使用的缓蚀剂为共轭支化咪唑啉缓蚀剂,该缓蚀剂中含有支化结构,均匀分散在缓蚀剂周侧不同位置,并且不同方向都均匀分散有季铵盐离子,使得缓蚀剂中含有大量的季铵盐,能够在边侧不同的方向吸附在金属表面,实现良好的缓释效果,同时缓蚀剂中部含有大量的共轭π键,π电子结构能够向金属表面空的d轨道提供电子形成配位键,实现π吸附,进而使得缓蚀剂机构周围通过季铵盐基团进行吸附,中间结构通过共轭π键进行吸附,进而使得缓蚀剂牢固的吸附在金属的表面,实现金属的高抗腐蚀性能;而实施例8中制备的缓蚀剂只含有两个季铵盐基团,同时共轭π键含量减少,进而使得其抗腐蚀性能降低,实施例9中含有一个季铵盐基团,共轭π键含量进一步减少,进而使得其抗腐蚀性能进一步降低;而实施例10中则不含有π键,并且其只含有两个季铵盐基团,与实施例8相比,进而使得其抗腐蚀性能降低,实施例11中没有共轭π键,并且只含有一个季铵盐基团,进而使得其抗腐蚀性性能降低。

  以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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