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一种无酸碱金属除油剂的制备方法.pdf

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一种 酸碱 金属 制备 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910079006

申请日:

20190128

公开号:

CN109576729A

公开日:

20190405

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: C23G5/06 主分类号: C23G5/06
申请人: 谢吉萍
发明人: 谢吉萍
地址: 213000 江苏省常州市天宁区元丰苑6幢甲单元401室
优先权:
专利代理机构: 11403 代理人: 李莎
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910079006

授权公告号:

法律状态公告日:

20190405

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种无酸碱金属除油剂的制备方法,属于除油技术领域。本发明制得的除油剂在使用时,通过沸石和金属基底之间的摩擦以及沸石孔隙中的碳酸钠是一种无腐蚀性的双亲性物质,它和阴离子表面活性剂会先共同作用,使得油污和金属之间的界面被清洗剂溶液润湿、渗透,使得油污和界面初步分离,起到吸附润湿作用,接着碳酸钠和阴离子表面活性剂?#33489;?#31163;的油污起到乳化作用,增大了油与水的接触面积,通过渗透、卷离、分散和增溶把油污从金属基底上彻底脱离,并且孔隙中还吸附固着了?#23616;?#32032;,增加了沸石内部孔隙的褶皱结构,进一步提高了沸石的吸附性,提高了油污脱除效果,并?#20918;?#21457;明的除油剂不含酸碱,不会对金属基底产生腐蚀。

权利要求书

1.一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于具体制备步骤为: 用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节氧化改性物pH至8.5~9.0,超声振荡?#20174;?~2h,得到?#20174;?#20135;物,先用盐酸调节?#20174;?#20135;物pH至中性,再将?#20174;?#20135;物和?#26408;?#19993;烯苯磺酸钠混合后放入旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩1~2h后出料,即得无酸碱金属除油剂; 所述氧化改性物的制备步骤为: 将得到的预改性物和质量分数为10%的过氧化氢溶液混合后装入超声振荡仪中,超声振荡?#20174;?~2h,得到氧化改性物; 所述预改性物的制备步骤为: 将得到的?#38468;?#20135;物和浓度为0.1molL的盐酸混合后装入?#20174;?#37340;中,密封?#20174;?#37340;后加热升温至70~80℃,保温搅拌?#20174;?~2h后得到预改性物; 所述?#38468;?#20135;物的制备步骤为: 将爆破产物和?#23435;?#32032;酶、木聚糖酶以及水混合后装入?#38468;?#32592;中,?#38468;?#22788;理20~24h,?#38468;?#22788;理结束后,得到?#38468;?#20135;物; 所述爆破产物的制备步骤为: (1)称取沸石和?#25910;?#28195;混合后放入球磨机中,按球料质量比为30:1向球磨罐中加入氧化锆球磨珠,球磨处理4~6h,球磨结束后,得到球磨混合物; (2)将上述球磨混合物放入蒸汽爆破装置中,并向蒸汽爆破装置中通入预?#20154;?#33976;气,直至蒸汽爆破装置中的压力达到1.3~1.5MPa,保温保压处理20~30min后瞬时泄压,得到爆破产物。 2.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述的?#20174;?#20135;物和?#26408;?#19993;烯苯磺酸钠的质量比为10:1。 3.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述的旋蒸浓缩的温度优选为70~80℃。 4.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述氧化改性物的制备步骤中,预改性物和质量分数为10%的过氧化氢溶液的质量比为1:3。 5.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述氧化改性物的制备步骤中,超声振荡?#20174;?#30340;频率优选为25~35kHz。 6.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述预改性物的制备步骤中,?#38468;?#20135;物和浓度为0.1molL的盐酸的质量比为2:1。 7.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述?#38468;?#20135;物的制备步骤中,爆破产物和?#23435;?#32032;酶、木聚糖酶以及水的质量比为12:2:1:5。 8.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述?#38468;?#20135;物的制备步骤中,优选的?#38468;?#22788;理的温度为25~27℃。 9.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述爆破产物的制备步骤(1)中,沸石和?#25910;?#28195;的质量比为1:1。 10.根据权利要求1所述的一种无酸碱金属除油剂的制备方法,其特征在于:所述爆破产物的制备步骤(1)中,预?#20154;?#33976;气的温度优选为200~220℃。

说明书


一种无酸碱金属除油剂的制备方法
技术领域


本发明公开了一种无酸碱金属除油剂的制备方法,属于除油技术领域。


背景技术


除油剂是?#36816;?#22522;质的?#35874;?#19982;无机化学品组成的复杂混合物,是利用乳化、皂化原
理而研制的新型工业除油剂。在金属加工、食品、纺织、交通、船舶、建筑、电器、医药、化工等
工业领域都有广泛的用途,虽然清洗的表面基质不尽相同,但清洗目的是一致的,都是恢复
基质表面的洁净度及保?#21482;?#36136;表面的完整性。


除油剂主要是由多种表面活性剂及助洗剂等配制而成。?#23460;?#29366;清洗剂,因此使用
简便。现代工业清洗中,一般使用超声波清洗或喷淋清洗。它完全替代了易?#23478;?#29190;的石油溶
剂,可轻易去除各种物质表面的润滑油脂、碳剂、霉斑等,使用安全、简便、经济、效果显著。
特点:强力渗透乳化,去污速度快;含独特的锈?#31181;?#21058;,兼具短期防锈;不燃不爆;呈弱碱性,
不腐蚀机器和设备。除油剂,有分金属除油和塑胶除油,成份不一样。


在对金属进行深加工工时,金属制品表面往往沾附一些油污。这些油污主要来源
于以下几点:对基体材料的防?#24162;?#25252;;机械或压铸加工引入的油污;工序间防锈处理;电镀
前其他工序引入;金属在存储、搬运和加工过程中,表面不可避免地被外界一些污物所污
?#23613;?#36825;些污染物包括机油、防锈油、切削油、研磨膏、动植物油、?#39029;镜?#25805;作过程引入的污?#23613;?br>

金属表面除油是金属加工或使用过程中经常进行的工序,常用的金属清洗剂分溶
剂型、半溶剂型和水基型。溶剂型金属清洗剂中,石油溶剂易燃、易爆而且浪费资源。氯氟烃
是最常用的溶剂型金属清洗剂,但由于其?#28304;?#27668;臭氧层的破坏而被禁用。因而,溶剂型金属
清洗剂正逐步被半溶剂型和水基型金属清洗剂所替代。相对于半溶剂型,水基型金属清洗
剂的应用优势更为突出。


金属在进?#26800;?#38208;前往往要经过很多加工过程,在这些过程中它们不可避免的受到
各种污染,在表面上会残留各种类型的油脂,矿物油,?#23435;?#27801;土,粉尘,以及操作者的手汗,
指?#39057;取?#36825;些污物会使电镀层附着力不良,常有脱皮,起泡,发花等现象。因此,在金属生产
和加工的过程中经常要用到清洗除油工序。目前经常使用的各种金属除油剂,主要有强酸、
强碱和表面活性剂?#21462;?#19968;般的碱性,酸性除油剂,往往对金属腐蚀?#27927;螅?#29305;别是活泼金属,在
酸碱性的除油剂中往往会发生置换?#20174;?#33104;蚀基材。而且从金属表面脱除的油污,有可能会
重新沉积到基体表面,导致除油剂对油污脱除不干净。


因此,发明一种无酸碱且对油污脱除干净的金属除油剂对金属表面除油技术领域
是很有必要的。


发明内容


本发明主要解决的技术问题,针对目前常用的金属除油剂,主要有强酸、强碱和表
面活性剂等,一般的碱性,酸性除油剂,往往对金属腐蚀?#27927;螅?#29305;别是活泼金属,在酸碱性的
除油剂中往往会发生置换?#20174;?#33104;蚀基材,而且从金属表面脱除的油污,有可能会重新沉积
到基体表面,导致除油剂对油污脱除不干净的缺陷,提供了一种无酸碱金属除油剂的制备
方法。


为?#31169;?#20915;上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:


一种无酸碱金属除油剂的制备方法为:用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节氧化改
性物pH至8.5~9.0,超声振荡?#20174;?~2h,得到?#20174;?#20135;物,先用盐酸调节?#20174;?#20135;物pH至中性,
再将?#20174;?#20135;物和?#26408;?#19993;烯苯磺酸钠混合后放入旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩1~2h后出料,即得
无酸碱金属除油剂;


氧化改性物的制备方法:


将得到的预改性物和质量分数为10%的过氧化氢溶液混合后装入超声振荡仪中,超声
振荡?#20174;?~2h,得到氧化改性物;


预改性物的制备方法为:


将得到的?#38468;?#20135;物和浓度为0.1molL的盐酸混合后装入?#20174;?#37340;中,密封?#20174;?#37340;后加热
升温至70~80℃,保温搅拌?#20174;?~2h后得到预改性物;


?#38468;?#20135;物的制备方法为:


将爆破产物和?#23435;?#32032;酶、木聚糖酶以及水混合后装入?#38468;?#32592;中,?#38468;?#22788;理20~24h,酶
解处理结束后,得到?#38468;?#20135;物;


爆破产物的制备方法为:


(1)称取沸石和?#25910;?#28195;混合后放入球磨机中,按球料质量比为30:1向球磨罐中加入氧
化锆球磨珠,球磨处理4~6h,球磨结束后,得到球磨混合物;


(2)将上述球磨混合物放入蒸汽爆破装置中,并向蒸汽爆破装置中通入预?#20154;?#33976;气,直
至蒸汽爆破装置中的压力达到1.3~1.5MPa,保温保压处理20~30min后瞬时泄压,得到爆
破产物。


?#20174;?#20135;物和?#26408;?#19993;烯苯磺酸钠的质量比为10:1。


旋蒸浓缩的温度优选为70~80℃。


氧化改性物的制备方法中,预改性物和质量分数为10%的过氧化氢溶液的质量比
为1:3。


氧化改性物的制备方法中,超声振荡?#20174;?#30340;频率优选为25~35kHz。


预改性物的制备方法中,?#38468;?#20135;物和浓度为0.1molL的盐酸的质量比为2:1。


?#38468;?#20135;物的制备方法中,爆破产物和?#23435;?#32032;酶、木聚糖酶以及水的质量比为12:2:
1:5。


?#38468;?#20135;物的制备方法中,?#38468;?#22788;理的温度为25~27℃。


爆破产物的制备方法中,沸石和?#25910;?#28195;的质量比为1:1。


爆破产物的制备方法中,预?#20154;?#33976;气的温度优选为200~220℃。


本发明的有益技术效果是:


本发明首先将具有丰富孔隙结构的沸石和富含?#23435;?#25104;分的?#25910;?#28195;混合,放入球磨机中
球磨处理,将球磨混合物放入蒸汽爆破罐中爆破处理,再将爆破产物和?#23435;?#32032;酶以及木聚
糖酶混合?#38468;猓?#23558;?#38468;?#20135;物?#26469;?#36827;行酸处理,氧化改性和碱?#20174;Γ?#26368;终制得?#20174;?#20135;物,再将
?#20174;?#20135;物和阴离?#26377;?#34920;面活性剂混合复配制得无酸碱金属除油剂,本发明首先将沸石和甘
蔗渣混合球磨,使得部分?#25910;?#28195;被吸附固着在沸石内部孔隙中,接着将混合物蒸汽爆破处
理,通过蒸汽爆破解纤并在混合酶的作用下?#38468;猓?#23558;油茶麸中的?#23435;?#32032;、半?#23435;?#32032;?#38468;猓?#32780;
?#24162;幻附?#30340;?#23616;?#32032;依然保存在沸石内部孔隙中,得到富含大分子糖类?#38468;?#20135;物,接着通过
将?#38468;?#20135;物?#26469;味苑?#30707;内部物质进行酸处理、氧化和碱处理?#20174;Γ?#22312;酸性条件下?#38468;?#20135;物
中的大分子多糖水解成单糖,部分单糖再被氧化成糖酸,这些物质再在碱性条件下生成糖
酸钠,从而得到内部含有?#23616;?#32032;和碳酸钠的沸石微粒,最后和阴离子表面活性剂复配制得
除油剂,本发明制得的除油剂在使用时,通过沸石和金属基底之间的摩擦以及沸石孔隙中
的碳酸钠是一种无腐蚀性的双亲性物质,它和阴离子表面活性剂会先共同作用,将非极性
基吸附在金属界面上,极性基面向水相,这样金属界面就亲水,使得油污和金属之间的界面
被清洗剂溶液润湿、渗透,使得油污和界面初步分离,起到吸附润湿作用,接着碳酸钠和阴
离子表面活性剂?#33489;?#31163;的油污起到乳化作用,增大了油与水的接触面积,完整油膜破裂成
小油珠,表面活性剂的憎水集团和油污小颗粒发生亲和作用,通过渗透、卷离、分散和增溶
把油污从金属基底上彻底脱离,此时除油剂中的沸石颗粒由于本身孔隙结构丰富,并且孔
隙中还吸附固着了?#23616;?#32032;,增加了沸石内部孔隙的褶皱结构,进一步提高了沸石的吸附性,
被除油剂脱离的油污会被沸石吸附固着,防止了油污的重新沉积,提高了油污脱除效果,并
?#20918;?#21457;明的除油剂不含酸碱,不会对金属基底产生腐蚀,具有广阔的应用前景。


具体实施方式


按质量比为1:1称取沸石和?#25910;?#28195;混合后放入球磨机中,按球料质量比为30:1向
球磨罐中加入氧化锆球磨珠,球磨处理4~6h,球磨结束后,得到球磨混合物;


将上述球磨混合物放入蒸汽爆破装置中,并向蒸汽爆破装置中通入预热至200~220℃
的水蒸气,直至蒸汽爆破装置中的压力达到1.3~1.5MPa,保温保压处理20~30min后瞬时
泄压,得到爆破产物;


将上述得到的爆破产物和?#23435;?#32032;酶、木聚糖酶以及水按质量比为12:2:1:5混合后装入
?#38468;?#32592;中,在25~27℃下?#38468;?#22788;理20~24h,?#38468;?#22788;理结束后,得到?#38468;?#20135;物;


将上述得到的?#38468;?#20135;物和浓度为0.1molL的盐酸按质量比为2:1混合后装入?#20174;?#37340;中,
密封?#20174;?#37340;后加热升温至70~80℃,保温搅拌?#20174;?~2h后得到预改性物;


将得到的预改性物和质量分数为10%的过氧化氢溶液按质量比为1:3混合后装入超声
振荡仪中,在频率为25~35kHz的条件下,超声振荡?#20174;?~2h,得到氧化改性物;


再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节上述氧化改性物pH至8.5~9.0,继续超声振
荡?#20174;?~2h,得到?#20174;?#20135;物,先用盐酸调节?#20174;?#20135;物pH至中性,再按质量比为10:1将?#20174;?br>产物和?#26408;?#19993;烯苯磺酸钠混合后放入旋转蒸发仪中,在70~80℃下旋蒸浓缩1~2h后出料,
即得无酸碱金属除油剂。


实例1


爆破产物的制备:


按质量比为1:1称取沸石和?#25910;?#28195;混合后放入球磨机中,按球料质量比为30:1向球磨
罐中加入氧化锆球磨珠,球磨处理4h,球磨结束后,得到球磨混合物;


将上述球磨混合物放入蒸汽爆破装置中,并向蒸汽爆破装置中通入预热至200℃的水
蒸气,直至蒸汽爆破装置中的压力达到1.3MPa,保温保压处理20min后瞬时泄压,得到爆破
产物。


?#38468;?#20135;物的制备:


将上述得到的爆破产物和?#23435;?#32032;酶、木聚糖酶以及水按质量比为12:2:1:5混合后装入
?#38468;?#32592;中,在25℃下?#38468;?#22788;理20h,?#38468;?#22788;理结束后,得到?#38468;?#20135;物。


氧化改性物的制备:


将上述得到的?#38468;?#20135;物和浓度为0.1molL的盐酸按质量比为2:1混合后装入?#20174;?#37340;中,
密封?#20174;?#37340;后加热升温至70℃,保温搅拌?#20174;?h后得到预改性物;


将得到的预改性物和质量分数为10%的过氧化氢溶液按质量比为1:3混合后装入超声
振荡仪中,在频率为25kHz的条件下,超声振荡?#20174;?h,得到氧化改性物。


无酸碱金属除油剂的制备:


再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节上述氧化改性物pH至8.5,继续超声振荡反
应1h,得到?#20174;?#20135;物,先用盐酸调节?#20174;?#20135;物pH至中性,再按质量比为10:1将?#20174;?#20135;物和四
聚丙烯苯磺酸钠混合后放入旋转蒸发仪中,在70℃下旋蒸浓缩1h后出料,即得无酸碱金属
除油剂。


实例2


爆破产物的制备:


按质量比为1:1称取沸石和?#25910;?#28195;混合后放入球磨机中,按球料质量比为30:1向球磨
罐中加入氧化锆球磨珠,球磨处理5h,球磨结束后,得到球磨混合物;


将上述球磨混合物放入蒸汽爆破装置中,并向蒸汽爆破装置中通入预热至210℃的水
蒸气,直至蒸汽爆破装置中的压力达到1.4MPa,保温保压处理25min后瞬时泄压,得到爆破
产物。


?#38468;?#20135;物的制备:


将上述得到的爆破产物和?#23435;?#32032;酶、木聚糖酶以及水按质量比为12:2:1:5混合后装入
?#38468;?#32592;中,在26℃下?#38468;?#22788;理22h,?#38468;?#22788;理结束后,得到?#38468;?#20135;物。


氧化改性物的制备:


将上述得到的?#38468;?#20135;物和浓度为0.1molL的盐酸按质量比为2:1混合后装入?#20174;?#37340;中,
密封?#20174;?#37340;后加热升温至75℃,保温搅拌?#20174;?.5h后得到预改性物;


将得到的预改性物和质量分数为10%的过氧化氢溶液按质量比为1:3混合后装入超声
振荡仪中,在频率为30kHz的条件下,超声振荡?#20174;?.5h,得到氧化改性物。


无酸碱金属除油剂的制备:


再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节上述氧化改性物pH至8.7,继续超声振荡反
应1.5h,得到?#20174;?#20135;物,先用盐酸调节?#20174;?#20135;物pH至中性,再按质量比为10:1将?#20174;?#20135;物和
?#26408;?#19993;烯苯磺酸钠混合后放入旋转蒸发仪中,在75℃下旋蒸浓缩1.5h后出料,即得无酸碱
金属除油剂。


实例3


爆破产物的制备:


按质量比为1:1称取沸石和?#25910;?#28195;混合后放入球磨机中,按球料质量比为30:1向球磨
罐中加入氧化锆球磨珠,球磨处理6h,球磨结束后,得到球磨混合物;


将上述球磨混合物放入蒸汽爆破装置中,并向蒸汽爆破装置中通入预热至220℃的水
蒸气,直至蒸汽爆破装置中的压力达到1.5MPa,保温保压处理30min后瞬时泄压,得到爆破
产物。


?#38468;?#20135;物的制备:


将上述得到的爆破产物和?#23435;?#32032;酶、木聚糖酶以及水按质量比为12:2:1:5混合后装入
?#38468;?#32592;中,在27℃下?#38468;?#22788;理24h,?#38468;?#22788;理结束后,得到?#38468;?#20135;物。


氧化改性物的制备:


将上述得到的?#38468;?#20135;物和浓度为0.1molL的盐酸按质量比为2:1混合后装入?#20174;?#37340;中,
密封?#20174;?#37340;后加热升温至80℃,保温搅拌?#20174;?h后得到预改性物;


将得到的预改性物和质量分数为10%的过氧化氢溶液按质量比为1:3混合后装入超声
振荡仪中,在频率为35kHz的条件下,超声振荡?#20174;?h,得到氧化改性物。


无酸碱金属除油剂的制备:


再用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节上述氧化改性物pH至9.0,继续超声振荡反
应2h,得到?#20174;?#20135;物,先用盐酸调节?#20174;?#20135;物pH至中性,再按质量比为10:1将?#20174;?#20135;物和四
聚丙烯苯磺酸钠混合后放入旋转蒸发仪中,在80℃下旋蒸浓缩2h后出料,即得无酸碱金属
除油剂。


对比例1:与实例2的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少爆破产物。


对比例2:与实例2的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少?#38468;?#20135;物。


对比例3:上海某公司生产的无酸碱金属除油剂。


除油剂除油效果和对金属腐蚀情况测试:准备4件相同的3×3厘米表面有油污的
镁铝合金片分别放入到1L的实例1~3和对比例除油剂中,除油十?#31181;櫻?#38500;油温度为50度,用
超声波辅助。


(1)、除油效果:水洗经过除油的镁铝合金片,观察铝合金片表面是否有水珠,结果
见表1。


(2)、腐蚀:将水洗后的镁铝合金片烘干,观察铝合金片表面是否被腐蚀,结果见表
1。


表1性能测定结果















测试项目


实例1


实例2


实例3


对比例1


对比例2


对比例3




除油效果


无水珠


无水珠


无水珠


有水珠


有水珠


有水珠




金属是否有明显腐蚀











?#29616;?#33104;蚀


轻微腐蚀


轻微腐蚀






根据上述检测数据可知本发明的无酸碱金属除油剂除油效果好,而且对金属在除油液
中保护极佳,金属表面?#24162;?#33104;蚀,具有广阔的应用前景。


以上所述仅为本发明的较佳方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原
则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


关于本文
本文标题:一种无酸碱金属除油剂的制备方法.pdf
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