本发明涉及清洗剂技术领域，具体是一种高清洁力的环保型金属表面油污清洗剂及其制备方法。
背景技术：
在机加工和机械设备、汽车等的维护与修理时，大多采用柴油、煤油或汽油作清洗液来清洗零件，但由于这种清洗方式不仅成本较高，浪费能源，且存在着潜在的不安全因素，稍有不慎，则可能酿成火灾，因此，基于成本及使用安全性的考虑，近年来，金属清洗剂逐渐走入我们的生活并得到广泛应用，它能够很好地替代柴油、煤油和汽油来清洗零件，而且价格便宜，使用安全，很适合于机械化清洗作业。
现如今，市面上常用的金属表面清洗剂的功能较为单一，只能清洗有色金属或黑色金属，清洗效率低，且金属清洗剂中含有磷酸盐类物质，环境污染较大。
针对该问题，我们设计了一种高清洁力的环保型金属表面油污清洗剂及其制备方法，这是我们亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高清洁力的环保型金属表面油污清洗剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高清洁力的环保型金属表面油污清洗剂，所述油污清洗剂各组分原料包括：以重量计，表面活性剂a10-15份、表面活性剂b12-16份、非离子表面活性剂8-14份、助剂a3-4份、助剂b3-5份、缓蚀剂6-10份、水50-60份。
较优化的方案，所述表面活性剂a各组分原料包括：以重量计，腰果酚7-12份、环氧氯丙烷20-30份、四丁基溴化铵4-8份、二甲胺10-20份、氢氧化钠20-35份、3-氯-2-羟基丙磺酸钠10-15份。
较优化的方案，所述助剂a各组分原料包括：以重量计，二甲基甲酰胺8-12份、黄原胶8-10份、丙烯酸5-7份、甲叉双丙烯酰胺5-8份、羟基磷灰石10-14份、过硫酸铵8-10份、四甲基乙二胺6-8份、1-溴代十六烷10-15份。
较优化的方案，所述缓蚀剂由无水乙醇、六次甲基四胺、碳酸氢钠、卤代烃制备得到。
较优化的方案，所述非离子表面活性剂为椰子油酸二乙醇酰胺；所述表面活性剂b为聚氧乙烯醚。
较优化的方案，所述助剂b为碳酸氢钠、正硅酸钠、偏硅酸钠中的任意一种。
较优化的方案，一种高清洁力的环保型金属表面油污清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
1)准备物料；
2)表面活性剂a的制备：
a)取腰果酚、环氧氯丙烷和四丁基溴化铵，混合搅拌，缓慢升温至95-98℃，继续反应，减压蒸馏，得到物料a；
b)取物料a，二甲胺溶解，搅拌，加入氢氧化钠，升温至60-65℃，搅拌反应，洗涤至中性，减压蒸馏除水，得到物料b；
c)取物料b，异丙醇溶解，加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠，搅拌，缓慢升温至85-88℃，调节ph，恒温反应，洗涤，抽滤，得到表面活性剂a；
3)助剂a的制备：
a)取二甲基甲酰胺，加入黄原胶，氮气环境下搅拌，再加入1-溴代十六烷、氢氧化钠，反应，接着置于60-65℃水浴中，继续添加1-溴代十六烷，搅拌反应，乙醇洗涤，干燥，得到物料c；
b)取物料c，加入丙烯酸和甲叉双丙烯酰胺，搅拌，再加入过硫酸铵和羟基磷灰石，搅拌反应，接着加入四甲基乙二胺，继续搅拌，50-55℃下反应，得到助剂a；
4)缓蚀剂的制备：取无水乙醇、六次甲基四胺和碳酸氢钠，混合搅拌5-8min，缓慢滴加卤代烃，50-55℃下反应6-7h，冷却至体系变浑浊，过滤，加入甲醇，60℃下洗涤，冷却，得到缓蚀剂；
5)取表面活性剂a、表面活性剂b和非离子表面活性剂，混合搅拌，再加入助剂a、助剂b、缓蚀剂和水，60-70℃
下搅拌，得到油污清洗剂。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备物料；
2)表面活性剂a的制备：
a)取腰果酚、环氧氯丙烷和四丁基溴化铵，混合搅拌10-20min，缓慢升温至95-98℃，继续反应3-4h，减压蒸馏，得到物料a；
b)取物料a，二甲胺溶解，搅拌5-10min，加入氢氧化钠，升温至60-65℃，搅拌反应7-8h，洗涤至中性，减压蒸馏除水，得到物料b；
c)取物料b，异丙醇溶解，加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠，搅拌10-15min，缓慢升温至85-88℃，调节ph至8-9，恒温反应20-24h，洗涤，抽滤，得到表面活性剂a；
3)助剂a的制备：
a)取二甲基甲酰胺，加入黄原胶，氮气环境下搅拌12-14h，搅拌温度为25-28℃，再加入1-溴代十六烷、氢氧化钠，反应20-30min，接着置于60-65℃水浴中，继续添加1-溴代十六烷，搅拌反应8-10h，乙醇洗涤，干燥，得到物料c；
b)取物料c，加入丙烯酸和甲叉双丙烯酰胺，搅拌20-30min，再加入过硫酸铵和羟基磷灰石，搅拌反应3-4h，接着加入四甲基乙二胺，继续搅拌2-4min，50-55℃下反应4-5h，得到助剂a；
4)缓蚀剂的制备：取无水乙醇、六次甲基四胺和碳酸氢钠，混合搅拌5-8min，缓慢滴加卤代烃，50-55℃下反应6-7h，冷却至体系变浑浊，过滤，加入甲醇，60℃下洗涤，冷却，得到缓蚀剂；
5)取表面活性剂a、表面活性剂b和非离子表面活性剂，混合搅拌5-10min，再加入助剂a、助剂b、缓蚀剂和水，60-70℃下搅拌10-15min，得到油污清洗剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开了一种高清洁力的环保型金属表面油污清洗剂的制备方法，其中包括表面活性剂a、表面活性剂b、非离子表面活性剂、助剂a、助剂b、缓蚀剂等组分，表面活性a在制备时利以腰果酚、环氧氯丙烷为原料，四丁基溴化铵为催化剂合成了中间体腰果酚氯醇醚，再将其与二甲胺反应生成叔胺，最后加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠，生成季铵盐腰果酚甜菜碱型表面活性剂(表面活性剂a)，该表面活性剂a能够降低表面张力，乳化分散金属表面油污，从而提高清洗剂的清洁能力。
本发明还制备了助剂a，制备时先利用1-溴代十六烷作为改性剂对黄原胶进行改性，制备得到疏水性黄原胶，该疏水性黄原胶在使用时，其中的疏水链会发生疏水缔合作用，从而相互缠绕并与表面活性剂形成聚集体，该聚集体的产生不仅可以降低表面张力，提高油污清洁效果，还能够对金属表面残留的蜡、锈、胶、漆、粉、积碳、手印、汗渍、切削液及其它污物进行吸附，使得清洁效果更加彻底；在制备得到疏水性黄原胶后，本申请又利用部分改性黄原胶为骨架，丙烯酸为接枝单体，羟基磷灰石为无机组分，甲叉双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾为引发剂，进一步制备得到助剂a，该助剂a为水凝胶吸附剂，进一步提高金属表面污物的吸附能力，从而提高清洁剂的清洁能力。
本方案中还添加了缓蚀剂，虽然清洗液呈中等碱性对于钢铁件不会产生腐蚀，但对于铝、锌等两性金属还是容易产生腐蚀，况且清洗时一般在60-70℃条件下进行，腐蚀更容易发生，工件表面发黑或呈现花色；因此本申请利用六次甲基四胺、直链卤代烃为主要原料，甲醇为溶剂，合成了缓蚀剂，该缓蚀剂可有效吸附在金属表面，抑制点蚀的发生，提高清洁剂的防锈能力，同时也扩大了清洁剂的适用范围，使得该清洁剂也可用于两性金属设备的清洗，作用效果优异。
本发明制备清洗剂时，具体选择了表面活性剂a、表面活性剂b、非离子表面活性剂、助剂a、助剂b、缓蚀剂和水进行制备，其中助剂b为碳酸氢钠、正硅酸钠、偏硅酸钠中的任意一种，具有助洗、缓蚀、缓冲碱性、抗硬水等多种功效，该助剂b可中和酸性油污，并乳化动植物油脂和难溶盐，可提高清洗剂的清洗效果；本发明中表面活性剂a、表面活性剂b、非离子表面活性剂、助剂a、助剂b、缓蚀剂进行复配协同作用，制备得到的清洗剂的油污去除效果优异。
本发明制备的清洗剂显弱碱性，工作液ph值9-10，无毒害，使用后废液易降解排放，经处理后废液排放指标符合国家环保排放标准；在原料组分中不含磷酸盐和亚硝酸盐，无毒无害，对人体刺激性较小，对生态环境无污染等特点，市场化潜力大；本产品适用范围极广，能使黑色金属、有色金属以及稀有金属在同一场合下混合清洗，并均有防腐、防锈作用，减少了使用方的设备投资和工人的劳动强度。
本发明制备的清洗剂在使用时可自来水稀释使用，使用浓度技3-8％配制，清洗方式可为手工、机械喷淋、浸泡等多种清洗方式，使用温度为常温-70℃，表面活性剂耐高温性较差，在该温度下使用效果更优异；清洗时间可视金属的油污程度限定，常为5-30min。
本发明公开了一种高清洁力的环保型金属表面油污清洗剂及其制备方法，工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的清洗剂具有良好的润湿、乳化和增溶作用，去污能力强，且对金属表面具有一定的防锈性能、防腐蚀性能，可用于黑色金属、有色金属以及稀有金属的混合清洗，具有较高的实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
s1：准备物料；
s2：表面活性剂a的制备：
取腰果酚、环氧氯丙烷和四丁基溴化铵，混合搅拌10min，缓慢升温至95℃，继续反应3h，减压蒸馏，得到物料a；
取物料a，二甲胺溶解，搅拌5min，加入氢氧化钠，升温至60℃，搅拌反应7h，洗涤至中性，减压蒸馏除水，得到物料b；
取物料b，异丙醇溶解，加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠，搅拌10min，缓慢升温至85℃，调节ph至8，恒温反应20h，洗涤，抽滤，得到表面活性剂a；
s3：助剂a的制备：
取二甲基甲酰胺，加入黄原胶，氮气环境下搅拌12h，搅拌温度为25℃，再加入1-溴代十六烷、氢氧化钠，反应20min，接着置于60℃水浴中，继续添加1-溴代十六烷，搅拌反应8h，乙醇洗涤，干燥，得到物料c；
取物料c，加入丙烯酸和甲叉双丙烯酰胺，搅拌20min，再加入过硫酸铵和羟基磷灰石，搅拌反应3h，接着加入四甲基乙二胺，继续搅拌2min，50℃下反应4h，得到助剂a；
s4：缓蚀剂的制备：
取无水乙醇、六次甲基四胺和碳酸氢钠，混合搅拌5min，缓慢滴加卤代烃，50℃下反应6h，冷却至体系变浑浊，过滤，加入甲醇，60℃下洗涤，冷却，得到缓蚀剂；
s5：取表面活性剂a、表面活性剂b和非离子表面活性剂，混合搅拌5min，再加入助剂a、助剂b、缓蚀剂和水，60℃下搅拌10min，得到油污清洗剂。
本实施例中，油污清洗剂各组分原料包括：以重量计，表面活性剂a10份、表面活性剂b12份、非离子表面活性剂8份、助剂a3份、助剂b3份、缓蚀剂6份、水50份。
表面活性剂a各组分原料包括：以重量计，腰果酚7份、环氧氯丙烷20份、四丁基溴化铵4份、二甲胺10份、氢氧化钠20份、3-氯-2-羟基丙磺酸钠10份。
助剂a各组分原料包括：以重量计，二甲基甲酰胺8份、黄原胶8份、丙烯酸5份、甲叉双丙烯酰胺5份、羟基磷灰石10份、过硫酸铵8份、四甲基乙二胺6份、1-溴代十六烷10份。
非离子表面活性剂为椰子油酸二乙醇酰胺；所述表面活性剂b为聚氧乙烯醚。助剂b为碳酸氢钠。
实施例2：
s1：准备物料；
s2：表面活性剂a的制备：
取腰果酚、环氧氯丙烷和四丁基溴化铵，混合搅拌15min，缓慢升温至97℃，继续反应3.5h，减压蒸馏，得到物料a；
取物料a，二甲胺溶解，搅拌8min，加入氢氧化钠，升温至62℃，搅拌反应7.5h，洗涤至中性，减压蒸馏除水，得到物料b；
取物料b，异丙醇溶解，加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠，搅拌12min，缓慢升温至87℃，调节ph至8.5，恒温反应22h，洗涤，抽滤，得到表面活性剂a；
s3：助剂a的制备：
取二甲基甲酰胺，加入黄原胶，氮气环境下搅拌13h，搅拌温度为27℃，再加入1-溴代十六烷、氢氧化钠，反应25min，接着置于62℃水浴中，继续添加1-溴代十六烷，搅拌反应9h，乙醇洗涤，干燥，得到物料c；
取物料c，加入丙烯酸和甲叉双丙烯酰胺，搅拌25min，再加入过硫酸铵和羟基磷灰石，搅拌反应3.5h，接着加入四甲基乙二胺，继续搅拌3min，52℃下反应4.5h，得到助剂a；
s4：缓蚀剂的制备：
取无水乙醇、六次甲基四胺和碳酸氢钠，混合搅拌7min，缓慢滴加卤代烃，52℃下反应6.5h，冷却至体系变浑浊，过滤，加入甲醇，60℃下洗涤，冷却，得到缓蚀剂；
s5：取表面活性剂a、表面活性剂b和非离子表面活性剂，混合搅拌8min，再加入助剂a、助剂b、缓蚀剂和水，65℃下搅拌13min，得到油污清洗剂。
本实施例中，油污清洗剂各组分原料包括：以重量计，表面活性剂a13份、表面活性剂b14份、非离子表面活性剂12份、助剂a3.5份、助剂b4份、缓蚀剂8份、水55份。
表面活性剂a各组分原料包括：以重量计，腰果酚10份、环氧氯丙烷25份、四丁基溴化铵6份、二甲胺15份、氢氧化钠28份、3-氯-2-羟基丙磺酸钠12份。
助剂a各组分原料包括：以重量计，二甲基甲酰胺10份、黄原胶9份、丙烯酸6份、甲叉双丙烯酰胺7份、羟基磷灰石12份、过硫酸铵9份、四甲基乙二胺7份、1-溴代十六烷12份。
非离子表面活性剂为椰子油酸二乙醇酰胺；所述表面活性剂b为聚氧乙烯醚。助剂b为正硅酸钠。
实施例3：
s1：准备物料；
s2：表面活性剂a的制备：
取腰果酚、环氧氯丙烷和四丁基溴化铵，混合搅拌20min，缓慢升温至98℃，继续反应4h，减压蒸馏，得到物料a；
取物料a，二甲胺溶解，搅拌10min，加入氢氧化钠，升温至65℃，搅拌反应8h，洗涤至中性，减压蒸馏除水，得到物料b；
取物料b，异丙醇溶解，加入3-氯-2-羟基丙磺酸钠，搅拌15min，缓慢升温至88℃，调节ph至9，恒温反应24h，洗涤，抽滤，得到表面活性剂a；
s3：助剂a的制备：
取二甲基甲酰胺，加入黄原胶，氮气环境下搅拌14h，搅拌温度为28℃，再加入1-溴代十六烷、氢氧化钠，反应30min，接着置于65℃水浴中，继续添加1-溴代十六烷，搅拌反应10h，乙醇洗涤，干燥，得到物料c；
取物料c，加入丙烯酸和甲叉双丙烯酰胺，搅拌30min，再加入过硫酸铵和羟基磷灰石，搅拌反应4h，接着加入四甲基乙二胺，继续搅拌4min，55℃下反应5h，得到助剂a；
s4：缓蚀剂的制备：
取无水乙醇、六次甲基四胺和碳酸氢钠，混合搅拌8min，缓慢滴加卤代烃，55℃下反应7h，冷却至体系变浑浊，过滤，加入甲醇，60℃下洗涤，冷却，得到缓蚀剂；
s5：取表面活性剂a、表面活性剂b和非离子表面活性剂，混合搅拌10min，再加入助剂a、助剂b、缓蚀剂和水，70℃下搅拌15min，得到油污清洗剂。
本实施例中，油污清洗剂各组分原料包括：以重量计，表面活性剂a15份、表面活性剂b16份、非离子表面活性剂14份、助剂a4份、助剂b5份、缓蚀剂10份、水60份。
表面活性剂a各组分原料包括：以重量计，腰果酚12份、环氧氯丙烷30份、四丁基溴化铵8份、二甲胺20份、氢氧化钠35份、3-氯-2-羟基丙磺酸钠15份。
助剂a各组分原料包括：以重量计，二甲基甲酰胺12份、黄原胶10份、丙烯酸7份、甲叉双丙烯酰胺8份、羟基磷灰石14份、过硫酸铵10份、四甲基乙二胺8份、1-溴代十六烷15份。
非离子表面活性剂为椰子油酸二乙醇酰胺；所述表面活性剂b为聚氧乙烯醚。助剂b为偏硅酸钠。
对比例1：
s1：准备物料；
s2：助剂a的制备：
取二甲基甲酰胺，加入黄原胶，氮气环境下搅拌13h，搅拌温度为27℃，再加入1-溴代十六烷、氢氧化钠，反应25min，接着置于62℃水浴中，继续添加1-溴代十六烷，搅拌反应9h，乙醇洗涤，干燥，得到物料c；
取物料c，加入丙烯酸和甲叉双丙烯酰胺，搅拌25min，再加入过硫酸铵和羟基磷灰石，搅拌反应3.5h，接着加入四甲基乙二胺，继续搅拌3min，52℃下反应4.5h，得到助剂a；
s3：缓蚀剂的制备：
取无水乙醇、六次甲基四胺和碳酸氢钠，混合搅拌7min，缓慢滴加卤代烃，52℃下反应6.5h，冷却至体系变浑浊，过滤，加入甲醇，60℃下洗涤，冷却，得到缓蚀剂；
s4：取表面活性剂b和非离子表面活性剂，混合搅拌8min，再加入助剂a、助剂b、缓蚀剂和水，65℃下搅拌13min，得到油污清洗剂。
本实施例中，油污清洗剂各组分原料包括：以重量计，表面活性剂b14份、非离子表面活性剂12份、助剂a3.5份、助剂b4份、缓蚀剂8份、水55份。
助剂a各组分原料包括：以重量计，二甲基甲酰胺10份、黄原胶9份、丙烯酸6份、甲叉双丙烯酰胺7份、羟基磷灰石12份、过硫酸铵9份、四甲基乙二胺7份、1-溴代十六烷12份。
非离子表面活性剂为椰子油酸二乙醇酰胺；所述表面活性剂b为聚氧乙烯醚。助剂b为正硅酸钠。
对比例2：
s1：准备物料；
s2：缓蚀剂的制备：
取无水乙醇、六次甲基四胺和碳酸氢钠，混合搅拌7min，缓慢滴加卤代烃，52℃下反应6.5h，冷却至体系变浑浊，过滤，加入甲醇，60℃下洗涤，冷却，得到缓蚀剂；
s3：取表面活性剂b和非离子表面活性剂，混合搅拌8min，再加入助剂b、缓蚀剂和水，65℃下搅拌13min，得到油污清洗剂。
本实施例中，油污清洗剂各组分原料包括：以重量计，表面活性剂b14份、非离子表面活性剂12份、助剂b4份、缓蚀剂8份、水55份。
非离子表面活性剂为椰子油酸二乙醇酰胺；所述表面活性剂b为聚氧乙烯醚。助剂b为正硅酸钠。
实验：
1、ph检测：取实施例1-3制备的金属表面油污清洗剂，取50ml分别加入100ml的去离子水中，搅拌15min，使用ph计分别测量溶液的ph值，记录ph值。
2、取实施例1-3、对比例1-2与市面上购买的常规清洗剂，分别依据jbt4323.2-1999《水基金属清洗剂》公开的试验方法进行测试，具体检测数据如下表所示：
结论：1、由上表可知，依据本申请公开的方案(实施例1-3)制备的的清洗剂的清洗能力可达到93％，而对比例1中没有添加表面活性剂a，其清洗能力明显低于实施例1-3；对比例2中没有添加助剂a和表面活性剂a，清洗能力低于实施例1-3、对比例1。
这充分说明了本申请制备的清洗剂具有优异的油污清洗能力，且其中表面活性剂a、助剂a的存在可提高清洗剂的清洗能力。
2、由上表可知，实施例1-3、对比例1-2中仅含有缓蚀剂，清洗剂使用后，金属表面没有锈蚀现象，表面无明显变化；而采用市面上购买的常规清洗剂清洗后，金属表面出现均匀变色。
本发明公开了一种高清洁力的环保型金属表面油污清洗剂及其制备方法，工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的清洗剂具有优异的金属油污去除效果，且对金属表面具有一定的防锈性能、防腐蚀性能，可用于黑色金属、有色金属以及稀有金属的混合清洗，具有较高的实用性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。