含有石墨烯的车辆硬表面组合物制造技术

提供了一种车辆硬表面清洁组合物，其包含以从0.1至8.0总重量百分比存在的表面活性剂、以从0.1至3.0总重量百分比存在的助水溶剂、以从0.1至5.0总重量百分比存在的润湿剂、以从0.01至17总重量百分比存在的保护剂、以及构成该组合物的剩余部分的稀释剂。一种清洁车辆硬表面的方法，该方法包括在清洁车辆硬表面上施加组合物以及从清洁车辆硬表面将该组合物清洗掉以留下石墨烯或氧化石墨烯残留物。洗掉以留下石墨烯或氧化石墨烯残留物。洗掉以留下石墨烯或氧化石墨烯残留物。

【技术实现步骤摘要】
含有石墨烯的车辆硬表面组合物
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2021年10月13日提交的美国临时申请序列号63/255,073的优先权益，其全部内容援引包含于此。


[0003]本专利技术总体上涉及一种用于车辆硬表面的清洁和保护组合物，并且更具体地涉及一种含有石墨烯的清洁组合物。

技术介绍

[0004]车轮由各种金属合金形成。这些合金在暴露于低于pH 3和约pH 9的极端pH值的物质时会遭受点蚀。定期施加保护涂层来抑制此种点蚀，但仍需要频繁清洁以防止破坏性碎屑的积累。举例来说，制动盘颗粒由涂覆有树脂的金属和陶瓷构成并且通常会剥落到车胎和车轮上，产生粘附性砂砾。道路碎屑和焦油进一步污染车辆硬表面，其中极端pH污染物可能使车轮产生凹坑。除了制动片灰尘和道路碎屑导致的轮胎劣化之外，构成车辆轮胎的弹性体也会因暴露在油、太阳辐射和自由基(如臭氧)的环境暴露情形而劣化。虽然轮胎光泽修整组合物会产生阻挡以限制此种损伤，但事先去除尘垢和道路碎屑有利于将修整组合物涂覆到弹性体轮胎表面。这些表面污染物的共同特征是它们倾向于是亲脂的，因此在不使用机械力的情况下，这些表面污染物不易用肥皂去除，或或甚至连洗涤剂也不能将其去除。依靠人工擦拭不仅耗时，而且可能导致底层表面破坏。
[0005]传统的清洁洗涤剂的理念是使用表面活性剂来粘附和渗入尘垢，并且然后将污垢从车辆硬表面上分离。在这些典型的清洁洗涤剂配制品中，使用助洗剂来帮助表面活性剂去除污物并且增强表面活性剂的去污性能。通常存在螯合剂来络合金属离子以提高清洁效率。然而，当施加这些清洁剂并且然后用软管加压水去除时，清洁力仍然不能强到去除所有的污物的程度。
[0006]石墨烯具有与表面活性剂类似的性能并且可以去除亲脂性油脂和碎屑。石墨烯还具有远红外吸收特性、导电性和紫外光阻挡特性。
[0007]因此，需要一种水性车辆硬表面清洁组合物，其因为包含石墨烯而具有优越特性。进一步需要用于保持车轮、轮胎或其组合的外观和寿命的清洁方法。

技术实现思路

[0008]本公开提供了一种车辆硬表面清洁组合物，其包含以0.1至8.0总重量百分比的量存在的表面活性剂、以0.1至3.0总重量百分比的量存在的助水溶剂、以0.1至5.0总重量百分比的量存在的润湿剂、以0.01至17总重量百分比的量存在的保护剂、以及构成该组合物的剩余部分的稀释剂。本公开还提供了一种清洁车辆硬表面的方法，该方法包括将所述组合物施加到表面以去除所施加的表面上的尘土。
附图说明
[0009]图1A是在由本专利技术处理之前的车轮的图像；
[0010]图1B是具有如此施加的本专利技术的湿涂层的车轮的图像；
[0011]图1C是图1B中的车轮的放大图像，涂层具有疏水性和光滑感；
[0012]图1D是具有如此施加的本专利技术的干涂层的车轮的图像，其示出了轮胎是清晰的且黑色的，相比传统轮胎的褐色清洁剂而言；以及
[0013]图1E是图1D的车轮在行驶之后的图像，其示出了轮胎仍然是黑色和清晰的；
[0014]图2A是由传统轮胎清洁剂处理后的车轮在行驶8周之后的图像，其示出车轮是褐色的；
[0015]图2B是具有如此施加的本专利技术的湿涂层的车轮的图像；
[0016]图2C是图2B的车轮在行驶8周之后的图像，其示出车轮保持黑色和清晰的。
具体实施方式
[0017]本专利技术可用作车辆硬表面清洁组合物以去除粘附的污垢并且留下还能赋予表面润滑性的保护性石墨烯残留物。相对于缺乏石墨烯的类似组合物，包含石墨烯改善了组合物的表面活性。
[0018]本文列出的数值范围不仅旨在列举这些范围的端值，而且旨在列举包括在该范围内且以最后有效数字的单个单位变化的各个值。举例来说，根据本专利技术的任意单位的0.1至1.0的范围还包括0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8和0.9；各自独立地作为该范围的下限值和上限值。
[0019]如本文所使用的，双层石墨烯被定义为两层的堆叠石墨烯，少层石墨烯被定义为3
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10层石墨烯的堆叠体，石墨烯纳米片被定义为超过10层的石墨烯的堆叠体。石墨烯材料可以通过石墨的化学或机械剥离、化学气相沉积、物理气相沉积、微波等离子体、溶剂中的超声波降解法/空化、有机合成以及在衬底上外延生长来制备。
[0020]如本文所使用的，氧化石墨烯被定义为具有各种含氧官能团(如环氧基、羰基、羧基和羟基)并且总氧含量为10
‑
60重量百分比、典型地约20
‑
50重量百分比的石墨烯。
[0021]如本文所使用的，还原氧化石墨烯被定义为已经被化学还原或热还原的氧化石墨烯，其具有典型地在10％
‑
50％范围内的总氧含量，这取决于还原程度。
[0022]如文本所使用的，纳米片被定义为在各自独立地正交方向上具有2与20纳米之间的平面尺寸。
[0023]如本文所使用的，车辆硬表面旨在包括车轮、轮胎、仪表盘、方向盘、控制台和车辆内部装饰件。
[0024]石墨烯是呈蜂窝状2维片材的层状的sp2杂化碳原子。已知，石墨烯相比许多聚合物涂层具有优异的机械强度和柔性、导热性和导电性，以及高得多的光学横截面。如在本专利技术中使用的，石墨烯在三个正交X
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Y
‑
Z方向上具有在3与50nm之间的最大线性尺寸，并且具有最大线性尺寸的至少20百分比的第二线性尺寸。此外，石墨烯在最大线性尺寸与最小线性尺寸之间具有在约25与25,000之间的长径比，最小线性尺寸在本文中被同义地称为厚度。具有在20至100nm之间的平均厚度的超薄石墨也被认为是石墨烯类材料，其在许多实际应用中可以提供与石墨烯类似的性能增强。
[0025]在本专利技术中可用的石墨烯类材料包括单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(rGO)、剥离的石墨烯纳米片和超薄石墨，因为所有这些材料当被添加到组合物中时都可以增强组合物的特性。
[0026]在本专利技术的硬表面处理组合物的实施例中，石墨烯可以是单层石墨烯、少层石墨烯或多层石墨烯纳米片、或其组合。与单层石墨烯相比，石墨烯纳米片成本低并且具有容易处理的性质。可以调整石墨烯或石墨烯纳米片的厚度和尺寸以满足加工要求、涂层质量和涂层性能的需要。除了石墨烯或石墨烯纳米片以外，可以在配制品中添加其他添加剂以提供不同的特性和功能。此类添加剂包括但不限于石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管、金属或陶瓷薄片或颗粒。
[0027]根据实施例，车辆硬表面清洁组合物包含表面活性剂、助水溶剂、润湿剂、保护剂和稀释剂。根据实施例，表面活性剂以0.1至8.0总重量百分比的量存在、助水溶剂以0.1至3.0总重量百分比的量存在、润湿剂以0.1至5.0总重量百分比的量存在、保护剂以0.01至17总重量百分比的量存在、并且稀释剂以构成该组合物的剩余部分的量存在，使得车辆硬表面清洁组合物的所有元素的量总计为100百分比。
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆硬表面清洁组合物，其包含：以0.1至8.0总重量百分比的量存在的表面活性剂；以0.1至3.0总重量百分比的量存在的助水溶剂；以0.1至5.0总重量百分比的量存在的润湿剂；以0.01至17总重量百分比的量存在并且包含石墨烯的保护剂；以及构成所述组合物的剩余部分的水性稀释剂。2.如权利要求1所述的车辆硬表面清洁组合物，其进一步包含以0.1至1.0总重量百分比的量存在的流变改性剂。3.如权利要求2所述的车辆硬表面清洁组合物，其中，所述流变改性剂是丙烯酸酯/山萮醇聚醚
‑
25甲基丙烯酸酯共聚物、羟丙基瓜尔胶、聚氧化乙烯、或其组合。4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆硬表面清洁组合物，其进一步包含以0.1至1.5总重量百分比的量存在的分散剂。5.如权利要求4所述的车辆硬表面清洁组合物，其中，所述分散剂是聚丙烯酸钠。6.如权利要求1至6中任一项所述的车辆硬表面清洁组合物，其进一步包含以1.0至5.0总重量百分比的量存在的溶剂。7.如权利要求6所述的车辆硬表面清洁组合物，其中，所述溶剂是二甘醇单丁醚。8.如权利要求1至7中任一项所述的车辆硬表面清洁组合物，其进一步包含以0.5至5.0总重量百分比的量存在的污垢捕获剂。9.如权利要求8所述的车辆硬表面清洁组合物，其中，所述污垢捕获剂是乙二胺二琥珀酸(EDDS)、乙二胺二丙二酸(EDDM)和乙二胺二戊二酸(EDDG)、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙三胺五乙酸(DTPA)、次氨基三乙酸(NTA)、亚氨基二乙酸(IDA)、亚氨基三乙酸(ITA)、乙二胺(En)、N,N
′‑
二乙二胺(Den)、二乙三胺(DTN)、二乙四胺(Trien)、三氨基三乙胺、三乙醇胺、丙二酸、丁二酸、戊二酸、柠檬酸、富马酸、马来酸、乌头酸、羟乙基乙二胺三乙酸(...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮光枝，小约翰，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：