本发明公开了一种高效环保防锈的水基型金属清洗剂的制备方法，属于金属清洗剂制备技术领域。
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。这不仅浪费能源，且存在着潜在的不安全因素，稍有不慎，则可能酿成火灾。近年来，一种新型的金属清洗剂逐渐得到了广泛的应用，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。它可以为金属洗涤，而不会有锈斑，这就是所谓的金属清洗剂 。
金属清洗剂是指用于金属材料表面去除油污、油脂、污垢用的工业清洗剂或油污清洗剂。金属清洗剂在工业生产中应用十分广泛，常用于金属加工前后的表面除油、除垢及成品组装或包装前的清洗工艺。在电子工业中，印制电路板焊接后也必须采用清洗剂洗去有害残留物。此外，在机械设备维护保养过程中也常常用到金属清洗剂。
水基金属清洗剂是借助于含有的表面活性剂、乳化剂、渗透剂等的润湿、乳化、渗透、分散、增溶等作用来实现对金属表面油污、油脂、蜡垢的清洗。水基型金属清洗剂加有各种添加剂，如助洗剂、稳定剂、消泡剂、增溶剂等化工原料复配而成，使用时以水为分散剂作基础。
目前经常使用的各种金属清洗剂，通常都含有各种有毒有害物质，如亚硝酸钠等对较活泼的金属造成腐蚀，影响后续的加工，同时会造成污染环境，对操作人员的身体容易造成伤害。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对目前经常使用的各种金属清洗剂含有各种有毒有害物质，易对较活泼的金属造成腐蚀，造成污染环境和人体伤害的问题，提供一种用硬脂酸、油酸、一乙醇胺、三乙醇胺反应制备阴离子表面活性剂有机胺脂肪酸皂，用以去除金属表面极性污垢，将之与可有效去除金属表面油性污垢的非离子表面活性剂淀粉基十二烷基糖苷复配，添加水溶性多元醇醚、增溶清洗剂中各组分促进油污的乳化分散，添加椰子油脂肪二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚作为硬水稳定剂增强去污能力并稳定钙皂和镁皂，添加缓蚀剂苯甲酸钠保护金属，再添加洗涤助剂偏硅酸钠提高表面活性剂的去污能力和清洗效率，待混合均匀后加入消泡剂二甲基硅氧烷，制得一种高效环保防锈的水基型金属清洗剂，本发明清洁环保，对金属不会造成腐蚀，对人体和环境无危害，具有广阔的发展前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取30～40g稻壳灰，加入50～80mL质量分数为10%盐酸溶液中，在90～95℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌2～3h，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入110～120℃干燥箱中干燥至恒重，取出，加入240～320mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中，在95～100℃恒温水浴下，加热2～3h，过滤，向滤液中加入氢氧化钠调节溶液模数至0.5～0.7，在60～65℃下反应1～2h后，置于旋转蒸发仪上蒸发浓缩至固含量为45～55%，冷却至30～35℃，静置2～3h，加入离心机中离心分离，取沉淀置入50～60℃干燥箱中干燥1～3h，得五水偏硅酸钠晶体，备用；
（2）称取80～100g玉米淀粉，加入150～180mL乙二醇中，以300～400r/min搅拌15～20min，缓慢加入5～8mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌30～40min，加入80～100g正十二醇，加入1.6～2.0g对甲苯磺酸，加热至115～120℃，反应4～5h，冷却至75～80℃，静置2～3h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8～9，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷；
（3）按重量份数计，称取5～10份硬脂酸，1～2份油酸， 5～8份一乙醇胺，2～7份三乙醇胺，60～65份去离子水，加入反应釜中，在80～85℃下反应2～3h，加入2～3份上述淀粉基十二烷基糖苷，1～2份乙二醇单甲醚，1～2份椰子油脂肪二乙醇酰胺，2～3份脂肪醇聚氧乙烯醚，0.5～1.5份苯甲酸钠，3～5份上述步骤（1）制备的五水偏硅酸钠晶体，在室温下以300～400r/min搅拌1～2h，加入0.1～0.3份聚二甲基硅氧烷，继续搅拌2～3h，得高效环保防锈的水基型金属清洗剂。
本发明的应用方法是：将浓度为3～10%的清洗剂与30～55℃的温水混合配制成工作液，将需要清洗的零部件置入工作液中浸泡20～50min，采用浸泡清洗的方法对零部件进行除油工作，待油污去除干净取出用热水漂洗干净，经检测，使用本发明制得的高效环保防锈的水基型金属清洗剂相对同类清洗剂，效率高出30～60%，洁净效果达100%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制作过程中无添加任何有毒物质，不会对金属造成腐蚀情况；
（2）本发明材料易得，安全环保，不会对环境及人体造成危害。
具体实施方式
首先称取30～40g稻壳灰，加入50～80mL质量分数为10%盐酸溶液中，在90～95℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌2～3h，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入110～120℃干燥箱中干燥至恒重后取出，加入240～320mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中，在95～100℃恒温水浴下加热2～3h，过滤，向滤液中加入氢氧化钠调节溶液模数至0.5～0.7，在60～65℃下反应1～2h后，置于旋转蒸发仪上蒸发浓缩至固含量为45～55%，冷却至30～35℃后静置2～3h，加入离心机中离心分离，取沉淀置入50～60℃干燥箱中干燥1～3h，得五水偏硅酸钠晶体备用；然后称取80～100g玉米淀粉，加入150～180mL乙二醇中，以300～400r/min搅拌15～20min，缓慢加入5～8mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌30～40min，加入80～100g正十二醇、1.6～2.0g对甲苯磺酸，加热至115～120℃，反应4～5h，冷却至75～80℃后静置2～3h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8～9，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷；最后按重量份数计，称取5～10份硬脂酸，1～2份油酸， 5～8份一乙醇胺，2～7份三乙醇胺，60～65份去离子水，加入反应釜中，在80～85℃下反应2～3h，加入2～3份上述淀粉基十二烷基糖苷，1～2份乙二醇单甲醚，1～2份椰子油脂肪二乙醇酰胺，2～3份脂肪醇聚氧乙烯醚，0.5～1.5份苯甲酸钠，3～5份上述步骤制备的五水偏硅酸钠晶体，在室温下以300～400r/min搅拌1～2h，加入0.1～0.3份聚二甲基硅氧烷，继续搅拌2～3h，得高效环保防锈的水基型金属清洗剂。
实例1
首先称取30g稻壳灰，加入50mL质量分数为10%盐酸溶液中，在90℃恒温水浴下，以300r/min搅拌2h，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入110℃干燥箱中干燥至恒重后取出，加入240mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中，在95℃恒温水浴下加热2h，过滤，向滤液中加入氢氧化钠调节溶液模数至0.5，在60℃下反应1h后，置于旋转蒸发仪上蒸发浓缩至固含量为45%，冷却至30℃后静置2h，加入离心机中离心分离，取沉淀置入50℃干燥箱中干燥1h，得五水偏硅酸钠晶体备用；然后称取80g玉米淀粉，加入150mL乙二醇中，以300r/min搅拌15min，缓慢加入5mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌30min，加入80g正十二醇、1.6g对甲苯磺酸，加热至115℃，反应4h，冷却至75℃后静置2h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷；最后按重量份数计，称取5份硬脂酸，1份油酸，5份一乙醇胺，2份三乙醇胺，60份去离子水，加入反应釜中，在80℃下反应2h，加入2份上述淀粉基十二烷基糖苷，1份乙二醇单甲醚，1份椰子油脂肪二乙醇酰胺，2份脂肪醇聚氧乙烯醚，0.5份苯甲酸钠，3份上述步骤制备的五水偏硅酸钠晶体，在室温下以300r/min搅拌1h，加入0.1份聚二甲基硅氧烷，继续搅拌2h，得高效环保防锈的水基型金属清洗剂。
本实例操作安全简便，使用时将浓度为3%的清洗剂与30℃的温水混合配制成工作液，将需要清洗的零部件置入工作液中浸泡20min，采用浸泡清洗的方法对零部件进行除油工作，待油污去除干净取出用热水漂洗干净，经检测，使用本发明制得的高效环保防锈的水基型金属清洗剂相比同类清洗剂，效率高出30%，清洁效果达100%。
实例2
首先称取35g稻壳灰，加入65mL质量分数为10%盐酸溶液中，在93℃恒温水浴下，以350r/min搅拌2.5h，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入115℃干燥箱中干燥至恒重后取出，加入280mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中，在98℃恒温水浴下加热2.5h，过滤，向滤液中加入氢氧化钠调节溶液模数至0.6，在63℃下反应1.5h后，置于旋转蒸发仪上蒸发浓缩至固含量为50%，冷却至33℃后静置2.5h，加入离心机中离心分离，取沉淀置入55℃干燥箱中干燥2h，得五水偏硅酸钠晶体备用；然后称取90g玉米淀粉，加入165mL乙二醇中，以350r/min搅拌18min，缓慢加入7mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌35min，加入90g正十二醇、1.8g对甲苯磺酸，加热至118℃，反应4.5h，冷却至78℃后静置2.5h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至8.5，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷；最后按重量份数计，称取8份硬脂酸，1.5份油酸，7份一乙醇胺，5份三乙醇胺，63份去离子水，加入反应釜中，在83℃下反应2.5h，加入2.5份上述淀粉基十二烷基糖苷，1.5份乙二醇单甲醚，1.5份椰子油脂肪二乙醇酰胺，2.5份脂肪醇聚氧乙烯醚，1.0份苯甲酸钠，4份上述步骤制备的五水偏硅酸钠晶体，在室温下以350r/min搅拌1.5h，加入0.2份聚二甲基硅氧烷，继续搅拌2.5h，得高效环保防锈的水基型金属清洗剂。
本实例操作安全简便，使用时将浓度为5%的清洗剂与43℃的温水混合配制成工作液，将需要清洗的零部件置入工作液中浸泡35min，采用浸泡清洗的方法对零部件进行除油工作，待油污去除干净取出用热水漂洗干净，经检测，使用本发明制得的高效环保防锈的水基型金属清洗剂相比同类清洗剂，效率高出45%，清洁效果达100%。
实例3
首先称取40g稻壳灰，加入80mL质量分数为10%盐酸溶液中，在95℃恒温水浴下，以400r/min搅拌3h，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入120℃干燥箱中干燥至恒重后取出，加入320mL质量分数为10%氢氧化钠溶液中，在100℃恒温水浴下加热3h，过滤，向滤液中加入氢氧化钠调节溶液模数至0.7，在65℃下反应2h后，置于旋转蒸发仪上蒸发浓缩至固含量为55%，冷却至35℃后静置3h，加入离心机中离心分离，取沉淀置入60℃干燥箱中干燥3h，得五水偏硅酸钠晶体备用；然后称取100g玉米淀粉，加入180mL乙二醇中，以400r/min搅拌20min，缓慢加入8mL质量浓度为98%硫酸溶液，继续搅拌40min，加入100g正十二醇、2.0g对甲苯磺酸，加热至120℃，反应5h，冷却至80℃后静置3h，用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH至9，减压蒸馏，得淀粉基十二烷基糖苷；最后按重量份数计，称取10份硬脂酸，2份油酸，8份一乙醇胺，7份三乙醇胺，65份去离子水，加入反应釜中，在85℃下反应3h，加入3份上述淀粉基十二烷基糖苷，2份乙二醇单甲醚，2份椰子油脂肪二乙醇酰胺，3份脂肪醇聚氧乙烯醚，1.5份苯甲酸钠，5份上述步骤制备的五水偏硅酸钠晶体，在室温下以400r/min搅拌2h，加入0.3份聚二甲基硅氧烷，继续搅拌3h，得高效环保防锈的水基型金属清洗剂。
本实例操作安全简便，使用时将浓度为10%的清洗剂与55℃的温水混合配制成工作液，将需要清洗的零部件置入工作液中浸泡50min，采用浸泡清洗的方法对零部件进行除油工作，待油污去除干净取出用热水漂洗干净，经检测，使用本发明制得的高效环保防锈的水基型金属清洗剂相比同类清洗剂，效率高出60%，清洁效果达100%。