本发明涉及清洗剂
技术领域：
，尤其涉及一种能高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂。
背景技术：
：对于一些精密仪器、精密设备、电子产品等的加工，为了满足外观或一些功能性的要求，需要加工的基材的表面呈现较高的表面张力、光滑度、光泽度等。如，一些电池的金属壳或手机金属壳，都需要金属基材的表面呈现较好的表面张力、光滑度、光泽度，而金属壳于切割、镀膜、拉伸等加工过程中都会于金属表面产生金属细屑、积碳以及油质等。现有的非功能型碳氢清洗剂对炭黑、金属细屑以及部分油质的清洗效果并不理想，经过拉伸工序后的金属工件表面残留的拉伸油比较重，清洗时，清洗剂很快达到饱和状态，使得清洗剂的清洗效果大大减弱，从而导致金属工件表面清洗后仍然残存部分油污，无法还原金属表面本来的性质，不利于后续工序如表面喷墨，粘胶，焊接的进行。为了解决现有的非功能型碳氢清洗剂对炭黑、金属细屑以及部分油质的清洗效果不佳的问题，亟需研发一种高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，能高效清洗金属工件加工过程中附有的油污、炭黑和金属细屑颗粒物，从而使得经清洗后的金属工件可以恢复其金属表面本来的性质，有利于后续工序的进行。申请内容本发明的目的之一在于提供一种高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，能高效清洗工件加工过程中附有的油污、炭黑和金属细屑颗粒物。本发明的另一目的在于提供一种高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂的使用方法，能优化清洗流程，简化清洗设备，节省清洗成本。为实现上述目的，本发明提供了一种高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，以重量百分数计，包括：碳氢化合物30～70％；第一醇醚类化合物20～60％；第二醇醚类化合物1～15％；第一助剂0.1～15％；第二助剂0.1～15％；表面张力稳定剂0～5％，其中，第一助剂具有酰胺结构，第二助剂为羧酸酯类化合物。醇醚类化合物是指分子中既含有羟基又含有醚基的化合物。与现有技术相比，本发明的高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，主剂碳氢化合物对油污以相似相溶原理能够溶解工件表面的大部分油污；第一醇醚类化合物和第二醇醚类化合物结构相似，可互溶且两者溶解性极好，可增溶大多数溶剂，尤其是第一助剂具有酰胺结构及第二助剂为羧酸酯类化合物，在第一醇醚类化合物和第二醇醚类化合物的作用下，大大增加了第一助剂及第二助剂于碳氢化合物中的溶解度，有助于形成稳定的分散体系，从而有利于炭黑等颗粒物的分散，而且醇醚类化合物能极好的溶解和偶联油污，多种醇醚类化合物共用可使体系中各组分与碳氢化合物共溶性更好，对油污的溶解和偶联能力也更强。同时采用酰胺结构的第一助剂，其溶解能力强、稳定性好、无腐蚀，可进一步增大油污的溶解度及提高颗粒物在体系中的分散性，从而实现高效清洗重油污，高效分散颗粒物的效果，同时不会腐蚀损伤金属工件本体，而采用羧酸酯类化合物的第二助剂，易溶于醇醚类化合物，且可润湿工件表面，渗透于工件难清洗的缝隙，进一步将油污均匀的溶解分散于体系中，达到高效清洗油污的效果。且，第一助剂和第二助剂协同作用实现炭黑颗粒物的高效清洗。综上，本发明的碳氢清洗剂，各种组分之间相互溶解，共溶性好，形成稳定的分散体系；既可实现炭黑颗粒这类无机污染物的高效分散，还能去除极性较强的有机油污，而且性能稳定，不会变质，对工件表面无腐蚀。更具体地，本发明的高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，以重量百分数计，碳氢化合物可为但不限于30％、40％、50％、60％、70％，第一醇醚类化合物可为但不限于20％、30％、40％、50％、60％，第二醇醚类化合物可为但不限于1％、4％、7％、10％、13％、15％，第一助剂可为但不限于0.1％、4％、8％、12％、15％，第二助剂可为但不限于0.1％、4％、8％、12％、15％，表面张力稳定剂可为但不限于0、0.1％、1％、2％、3％、4％、5％。具体地，本发明的碳氢化合物为沸程在140～220℃的正构或异构烷烃。采用沸程在140～220℃的正构或异构烷烃，可提高碳氢清洗剂的闪点，降低安全隐患，而且沸程较窄，蒸馏回收效果好，可回收利用率高。具体地，本发明的碳氢化合物包括正碳十一烷和异构十一烷的一种或多种。具体地，本发明的第一醇醚类化合物包括丙二醇丁醚、丙二醇正丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁醚和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇中的一种或多种。优选地，3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的分子中同时拥有羟基和甲氧基，使其在分子内和分子间形成很强的氢键，因而既可溶于亲水性组分中又可溶于油性组分中，同时3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的闪点高，具有较高的安全性，因而其为一种高安全性、高性能的清洗组份。具体地，本发明的第二醇醚类化合物包括二乙二醇二丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇丁醚和二丙二醇正丙醚中的一种或多种。优选地，二丙二醇丁醚，用作工作油洗涤用溶剂有很好的表现。具体地，本发明的第一助剂包括n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(dmi)、n,n-二甲基丙烯基脲和丁二酰亚胺中的一种或多种。优选地，n-甲基吡咯烷酮(nmp)具有毒性小、沸点高、溶解力强的特点，是理想的助溶剂。具体地，本发明的第二助剂为包括乙二醇二醋酸酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯中的一种或多种。具体地，本发明的表面张力稳定剂为脂肪醇醚磷酸酯moa-3p、脂肪醇醚磷酸酯moa-9p和异构十醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。表面张力稳定剂可稳定工件表面的表面张力，从而维持工件表面清洗后的高洁净度。脂肪醇醚磷酸酯moa-3p及脂肪醇醚磷酸酯moa-9p均购自江苏省海安石油化工厂。具体地，本发明的高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，以重量百分数计，包括：30～70％的异构十一烷、20～60％的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、1～15％的二丙二醇丁醚、0.1～15％的n-甲基吡咯烷酮、0.1～15％的乙二醇二醋酸酯。具体地，本发明的高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，以重量百分数计，包括：30～70％的异构十一烷、20～60％的丙二醇丁醚、1～15％的二乙二醇二丁醚、0.1～15％的n-甲基吡咯烷酮、0.1～15％的乙二醇二醋酸酯。本发明还提供了一种上述提及的高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂的使用方法，将待洗产品经过前期处理和超声波粗洗后，采用所述高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂进行超声波精洗。与现有技术相比，使用本发明的高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，可以加速超声清洗效果，具体的，超声波在清洗剂中的空化作用、加速度作用及直进流作用对清洗剂和金属工件以直接、间接的作用，使各种污染物被分散、剥离而达到清洗目的，清洗剂和超声波的两种作用相结合，对金属工件以进行充分、彻底的清洗，从而实现单款清洗剂循环使用，优化清洗流程，简化清洗设备，节省清洗成本。具体实施方式下面将结合具体实施例对本发明的高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂进行详细说明，实施例中所有试剂均可从市售获得。为了方便描述，本发明的实施例中所涉及的部分原料采用简写，如，丙二醇丁醚(pnb)，丙二醇正丙醚(pnp)，乙二醇丁醚(bcs)，乙二醇叔丁醚(etb)，3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(mmb)；二乙二醇甲醚(dem)，二乙二醇二甲醚(dedm)，二乙二醇乙醚(decs)，二乙二醇丁醚(dgbe)，二丙二醇丁醚(dpnb)，二丙二醇正丙醚(dpnp)；n-甲基吡咯烷酮(nmp)，n,n-二甲基甲酰胺(dmf)，n,n-二甲基乙酰胺(dmac)，1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(dmi)，n,n-二甲基丙烯基脲(dmpu)；乙二醇二醋酸酯(egda)。实施例1一种高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，以重量百分数计，包括：碳氢化合物51％；第一醇醚类化合物30％；第二醇醚类化合物6％；第一助剂6％；第二助剂6％；表面张力稳定剂1％；其中，碳氢化合物为异构十一烷，第一醇醚类化合物为mmb，第二醇醚类化合物为dpnb，第一助剂为nmp，第二助剂为egda，表面张力稳定剂为moa-3p。对比例1一种高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂，以重量百分数计，包括：碳氢化合物51％；第一醇醚类化合物30％；第二醇醚类化合物6％；第一助剂12％；表面张力稳定剂1％；其中，碳氢化合物为异构十一烷，第一醇醚类化合物为mmb，第二醇醚类化合物为dpnb，第一助剂为nmp，表面张力稳定剂为moa-3p。实施例2～11及对比例2～4的各组分如表1所示。表1实施例1～11及对比例1～4的各组分将实施例1～11的高效清洗颗粒物的碳氢清洗剂分别清洗同一种金属工件，清洗机为真空超声波清洗机；清洗工件为金属电池壳；材质为铝；前道工序为拉伸；清洗对象为金属电池壳上的炭黑颗粒、金属细屑和拉伸油。清洗工艺流程具体如下，先将金属电池壳置于离心机中甩干脱油处理，处理时间为3min，转速为500r/min；然后将金属电池壳放在真空超声波清洗机的前段槽(1槽)中进行粗洗，再于中间槽(2槽和3槽)中进行精洗，接着于后段槽(4槽)进行漂洗，后续两槽进行间隔干燥；真空超声波清洗机中每槽的清洗时间为3min，清洗温度为50℃，超声波的频率为40khz。采用对比例1～4的碳氢清洗剂分别清洗同一种金属工件，清洗机同样为真空超声波清洗机；清洗工件为同一种金属电池壳；材质为铝；前道工序为拉伸；清洗对象为金属电池壳上的炭黑颗粒、金属细屑和拉伸油。具体清洗工艺流程与实施例1～11的相同，在此不再详细说明。棉签擦拭测试：用棉签擦拭清洗后的金属电池壳表面，并观察棉签上被污染的程度判定清洁的程度，测试结果如表2所示。表面清洁度测试：采用油污测试仪对清洗后的金属电池壳表面进行清洁度测试，在工业生产过程中的典型污染物如油、润滑脂或表面活性剂会被紫外光激发。激发后的荧光辐射强度会随着污染物的厚度而增大。油污检测仪内发出紫外光引起污染物的荧光激发，仪器通过测量荧光的强度，可测得工件表面的清洁度，清洁度的校准是根据参考样品标定为100％干净。对采用实施例1～11及对比例1～4的碳氢清洗剂清洗后的金属电池壳表面进行清洁度测试，测试结果如表2所示。表2棉签擦拭及表面清洁度测试结果棉签擦拭清洁度实施例1无残留96％实施例2无残留88％实施例3无残留79％实施例4无残留82％实施例5无残留90％实施例6无残留83％实施例7无残留90％实施例8无残留85％实施例9无残留86％实施例10无残留90％实施例11无残留91％对比例1有污染60％对比例2有污染62％对比例3有污染57％对比例4有污染65％结合表1和表2，测试结果表明实施例1～11的清洗效果均好于对比例1～4。其中，实施例1与对比例1-2相比，可知，实施例1采用的是第一助剂和第二助剂的混合物，因此，其制备的碳氢清洗剂的的清洗效果优于采用单一的第一助剂或第二助剂制备的碳氢清洗剂。实施例1与对比例3-4相比，可知，实施例1采用的是第一醇醚类化合物和第二醇醚类化合物，因此，其制备的碳氢清洗剂的清洗效果优于采用单一的第一醇醚类化合物或第二醇醚类化合物制备的碳氢清洗剂。在实施例中，实施例1的清洗效果比实施例6好，这可能是由于3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的分子中同时拥有羟基和甲氧基，使其在分子内和分子间形成很强的氢键，在第一助剂和第二助剂的配合下，分散炭黑等颗粒物的能力更强。实施例7-9比较可知，第二助剂采用n-甲基吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的混合物制得的碳氢清洗剂的的清洗效果优于采用单一的n-甲基吡咯烷酮或1,3-二甲基-2-咪唑啉酮制备的碳氢清洗剂，表明n-甲基吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮之间在该系统中体现较好的协同作用，更有利于碳氢清洗剂渗透于工件难清洗的缝隙，具有更强的渗透性。达因笔测试：将实施例1～11和对比例1～4清洗的金属电池壳干燥后采用38#达因笔进行测试，实施例1～11清洗处理的金属电池壳的表面的画线很平均的分布，不起任何珠点，不收缩，说明金属电池壳的表面张力较好，洁净度高；对比例1～4清洗处理的金属电池壳的表面的画线慢慢的收缩，说明表面张力稍低于达因笔上所标出的指数，其洁净度不如实施例1～11。这主要由于本发明的碳氢清洗剂是由碳氢类化合物、醇醚类化合物、具有酰胺结构的第一助剂、具有羟基和酯基的第二助剂及表面张力稳定剂复配而成，主剂碳氢化合物对油污以相似相溶原理溶解工件表面的大部分油污，醇醚类化合物增大第一助剂及第二助剂于碳氢化合物中的溶解度，形成稳定的分散体系，从而有利于炭黑、金属细屑等颗粒物的分散，具有酰胺结构的第一助剂，可进一步增大油污的溶解度及提高颗粒物在体系中的分散性，达到高效清洗重油污，高效分散颗粒物的效果，第二助剂为羧酸酯类化合物，可润湿工件表面，渗透于工件难清洗的缝隙，彻底的清洗油污，分散颗粒物，表面张力稳定剂维持表面清洗后的高洁净度；各种组分之间相互溶解，共溶性好，形成稳定的分散体系，既可实现炭黑颗粒这类无机污染物的高效分散，还能去除极性较强的有机油污，从而实现单款清洗剂全面清洗工件表面，优化清洗流程，简化清洗设备，节省清洗成本；而对比例1～4的碳氢清洗剂，其要么仅能处理工件表面的炭黑颗粒和金属细屑，或者仅处理工件表面的油质，无法实现单款清洗剂完成对工件的全面清洗。以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。当前第1页12