醇醚磷酸酯及其制备方法和用该酯制备环保金属清洗剂技术

本发明专利技术提供了一种醇醚磷酸酯，其特征在于,由包括以下组分的物质制备而成：脂肪醇、环氧乙烷、环氧丙烷、磷酸；其中，所述脂肪醇、环氧乙烷、环氧丙烷、磷酸的摩尔比为1：10-20：2-5：0.5-1。本发明专利技术提供的醇醚磷酸酯具有生物可降解、防锈缓释等多重效果，用该酯制备的环保型金属清洗剂，具有使用寿命长、可生物降解、可常温清洗的性能。

【技术实现步骤摘要】
醇醚磷酸酯及其制备方法和用该酯制备环保金属清洗剂
本专利技术属于清洗
，涉及一种醇醚磷酸酯及其制备方法和用该酯制备的环保金属清洗剂。
技术介绍
金属加工件在加工过程中往往要用各种润滑剂进行润滑和冷却，加工后工件要进行清洗后才能进入下道工序进行装配成成品。由于国际条例、法律法规的限制和环境保护压力，传统的氟氯烃或强碱清洗已逐渐被禁止使用，对能够快速去除油污和其他污染物及表面氧化物的水性金属清洗剂的研究和应用越来越被重视，使用对环境更加友好的清洗剂是非常紧迫的事情。同时使用寿命长、排放少、可常温清洗等要求成为目前金属清洗剂的一个开发方向。
技术实现思路
鉴于以上缺陷，本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有生物可降解、防锈缓释等多重效果的醇醚磷酸酯，并用该酯制备了一种使用寿命长、可生物降解、可常温清洗的环保型金属清洗剂。为实现上述目的，本专利技术提供的一种醇醚磷酸酯的特征在于,由包括以下组分的物质制备而成：脂肪醇、环氧乙烷、环氧丙烷、磷酸。其中，上述脂肪醇、环氧乙烷、环氧丙烷、磷酸的摩尔比为1：10-20：2-5：0.5-1。上述脂肪醇选自C10-C20的饱和或不饱和脂肪醇中的一种或几种的组合物；上述脂肪醇优选自正癸醇、月桂醇、异十三醇、十四碳醇、十六醇、油醇、硬脂醇、花生醇中的一种或几种的组合物。另外，本专利技术还提供了上述醇醚磷酸酯的制备方法，即、由脂肪醇与环氧乙烷和环氧丙烷先进行加成反应后，再加入磷酸进行磷酸酯化反应制备而成的。上述醇醚磷酸酯的合成路线的具体工艺步骤如下所示：步骤一、将脂肪醇和催化剂加入反应釜内，充入保护气(如：氮气、氩气、氦气等惰性气体)转换出反应釜内空气；上述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾；上述氢氧化钠或氢氧化钾有效成分的重量百分比为上述反应物总重量的0.3～0.5％。步骤二、当反应釜中保护气保持正压时，将环氧乙烷、环氧丙烷的混合物推进反应釜(如：用氮气等进料罐将环氧乙烷、环氧丙烷混合物推进反应釜)，同时搅拌升温至100-120℃，保持反应温度不超过120℃的情况下，反应5-8小时，即为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚；由于该步骤的反应是放热反应，为了防止放热过快的不良影响，环氧乙烷和环氧丙烷的加入速度有必要加以控制，使反应在平和的状态下进行。步骤三、等上述反应釜内脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚反应完成后，加入磷酸，保持反应温度不超过150℃的情况下，搅拌反应2-4小时；该步骤中，磷酸应当缓慢加入以控制反应不会产生过沸的现象。步骤四、减压排出水分，即为醇醚磷酸酯。此处值得指出的是，本专利技术的醇醚磷酸酯是一种多组分磷酸酯的混合物。另外，本专利技术还提供了上述醇醚磷酸酯的使用方法，即、用于制造环保金属清洗剂。另外，本专利技术还提供了一种环保金属清洗剂的制造方法，其特征在于，由以下重量百分比的组分制备而成：其中，上述醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的一种或几种混合物。在制备时，将异抗坏血酸钠和苯甲酸钠加入去离子水中搅拌溶解后再加入其他各组分在40～60℃温度下混合搅拌至透明时即可。在使用时，将上述环保金属清洗剂加20-100倍的水搅拌均匀后使用。本专利技术的作用与效果：采用本专利技术制备的醇醚磷酸酯，往往以一种多组分磷酸酯混合物的形态出现，由于其独特的结构特点，不但是一种优良的表面活性剂，同时还是一种优良的金属缓蚀剂，此外，该物质还具有在自然界中可生物降解的特性。另外，在本专利技术的方案中，特别加入了环氧丙烷，其共聚后的产物，除具备上述特性外，还可以在产品体系中抑制泡沫的产生。当用于制备环保金属清洗剂时，还加入的组分，如：醇胺，可以用于中和醇醚磷酸酯的酸值，增加pH值，同时提供良好的防锈性能，使本产品特别对钢铁防锈性能更佳。此外，在本专利技术中，月桂酰肌氨酸钠在本专利技术的体系中能作为一种优良的金属防锈防蚀剂的同时，又是一种良好的阴离子表面活性剂。异抗坏血酸钠可以有效阻止金属表面的氧化的同时，又是良好的阴离子表面活性剂。苯甲酸钠可以有效防止金属表面的氧化和防腐防锈、防止清洗液久放而细菌滋生的同时，又是良好的阴离子表面活性剂。当该几种物质与其他组分一同用于制造环保金属清洗剂时，除上述功能外，还能与醇醚磷酸酯的表面活性性能相配合，实现复配的效果，使本专利技术产品具备良好表面张力的同时，各组分更为均匀和分散。另一方面，去离子水在本专利技术的体系中能作为一种良好的溶剂，用于有效的促进各组分之间的互溶效果。具体实施方式实施例一步骤一：称取186.38kg(1000mol)的月桂醇和8kg氢氧化钾(50％)溶液反应釜内，充入氮气转换出反应釜内空气，当聚合釜中氮气保持正压时，用氮气进料罐将660.75kg(15000mol)环氧乙烷、174.24kg(3000mol)环氧丙烷混合物推进反应釜，同时搅拌升温至120℃，保持反应温度不超过120℃，反应时间为：6小时，即为月桂醇聚氧乙烯(15)聚氧丙烯(3)醚。步骤二、等上述反应釜内月桂醇聚氧乙烯(15)聚氧丙烯(3)醚的温度下降至150℃以下时，加入称取的68.6kg(700mol)磷酸搅拌，保持反应温度不超过150℃，再反应3小时以后，减压排出水分，即为月桂醇聚氧乙烯(15)聚氧丙烯(3)醚磷酸酯。将上述月桂醇聚氧乙烯(15)聚氧丙烯(3)醚磷酸酯和水按重量比1：20混合搅拌后用于常温超声波清洗铝合金电子零部件，电子零部件加工前由100#机械油进行冲压拉伸而成，传统工艺用四氯乙烯滚桶清洗。洗净率：本实施例清洗：15分钟100％；四氯乙烯清洗：8分钟100％。后处理：本实施例清洗先用去离子水漂洗后110℃烘箱烘干，四氯乙烯清洗130℃烘箱去除四氯乙烯残留。结论：本月桂醇聚氧乙烯(15)聚氧丙烯(3)醚磷酸酯完全可以用来取代对环境和工人健康有害的氯化物金属清洗剂。实施例二步骤一：称取268.49kg(1000mol)的油醇和21kg氢氧化钠(30％)溶液反应釜内，充入氮气转换出反应釜内空气，当聚合釜中氮气保持正压时，用氮气进料罐将792.9kg(18000mol)环氧乙烷、232.32kg(4000mol)环氧丙烷混合物推进反应釜，同时搅拌升温至120℃，保持反应温度不超过120℃，反应时间为：7小时，即为油醇聚氧乙烯(18)聚氧丙烯(4)醚。步骤二、等上述反应釜内油醇聚氧乙烯(18)聚氧丙烯(4)醚的温度下降至150℃以下时，加入称取的78.4kg(800mol)磷酸搅拌，保持反应温度不超过150℃，再反应4小时以后，减压排出水分，即为油醇聚氧乙烯(18)聚氧丙烯(4)醚磷酸酯。取上述油醇聚氧乙烯(18)聚氧丙烯(4)醚35kg、三乙醇胺12kg、月桂酰肌氨酸钠8kg，溶于41kg去离子水中的1kg异抗坏血酸钠、3kg苯甲酸钠在50℃左右温度下搅拌至透明时即为一种环保金属清洗剂。将上述环保金属清洗剂组合物和水按重量比1：40混合搅拌后用于常温超声波清洗铝合金电子零部件，电子零部件加工前由100#机械油进行冲压拉伸而成，传统工艺用四氯乙烯滚桶清洗。洗净率：本实施例清洗：18分钟100％；四氯乙烯清洗：8分钟100％。后处理：本实施例清洗先用去离子水漂洗后110℃烘箱烘干，四氯乙烯清洗130℃烘箱去除四氯乙烯残留。结论：本环保金属清洗剂完全可以用来取代对环境和工人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醇醚磷酸酯，其特征在于,由包括以下组分的物质制备而成：脂肪醇、环氧乙烷、环氧丙烷、磷酸；其中，所述脂肪醇、环氧乙烷、环氧丙烷、磷酸的摩尔比为1：10‑20：2‑5：0.5‑1。

【技术特征摘要】
1.一种环保金属清洗剂，其特征在于,由以下重量百分比的组分制备而成：所述醇醚磷酸酯，由包括以下组分的物质制备而成：脂肪醇、环氧乙烷、环氧丙烷、磷酸；其中，所述脂肪醇、环氧乙烷、环氧丙烷、磷酸的摩尔比为1：10-20：2-5：0.5-1；所述醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的一种或几种混合物。2.如权利要求1所述的一种环保金属清洗剂，其特征在于：所述脂肪醇选自C10-C20的饱和或不饱和脂肪醇中的一种或几种的组合物。3.如权利要求1所述的一种环保金属清洗剂，其特征在于：所述脂肪醇选自正癸醇、月桂醇、异十三醇、十四碳醇、十六醇、油醇、硬脂醇、花生醇中的一种或几种的组合物。4.如权利要求1所述的一种环保金属清洗剂，其特征在于：所述醇醚磷酸酯的制备方法为：由脂肪醇与环氧乙烷和环氧丙烷先进行加成反应后，再加入磷酸进行磷酸酯化反应制备而成的。5.如权利要求4所述的一种环保金属清洗剂，其特征在于：所述醇醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乃庆，吴启东，
申请(专利权)人：上海金兆节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31