溶劑型四氯乙烯清洗劑的配方研究

王 議，顏 杰，史晶彬，王秀麗，王 冰

（四川理工學院材料與化學工程學院，四川 自貢 643000）

溶劑型四氯乙烯清洗劑的配方研究

王 議，顏 杰，史晶彬，王秀麗，王 冰

（四川理工學院材料與化學工程學院，四川 自貢 643000）

以四氯乙烯作為主溶劑，考察了助溶劑、表面活性劑、緩蝕劑的組成成分對清洗劑的清洗效果及防腐能力的影響，通過正交試驗的考察[95%乙醇（A）、十二烷基苯磺酸鈉(B)、AEO-9(C)、咪唑(D)4個因素]，得到因素影響的大小順序是：咪唑＞乙醇＞十二烷基苯磺酸鈉＞AEO-9。優(yōu)化后的最佳配方比例為：OP-10 3%；AEO-9 5%；十二烷基苯磺酸鈉 0.5%；司班80.2%；95%乙醇 3%；咪唑0.25%；2,6-二叔丁基對甲酚 0.25%；四氯乙烯 86%。

清洗劑；四氯乙烯；正交；配方

飛機是通過高工藝高價值得到的產(chǎn)物，在維修過程中，清洗飛機就需要考慮飛機的安全保障，并考慮清洗劑的清洗效果與防腐性能[1]。我國清洗市場上國產(chǎn)適用于飛機的清洗劑僅占35%，另外的65%或是采用進口清洗劑或是不適用于飛機的清洗劑。國產(chǎn)清洗劑雖然在飛機材質(zhì)相容性和防腐方面較好，但洗滌性能差；進口的清洗劑雖然去污效果較好，但存在腐蝕現(xiàn)象。需要研究一種具有優(yōu)良的防腐蝕效果也有較好的去污性能，對環(huán)境友好，成本低，較為專業(yè)的飛機各機型的清洗劑。

1 實驗內(nèi)容

選用四氯乙烯作為有機主溶劑，考慮各種因素下選取助溶劑、表面活性劑、滲透劑、緩蝕劑、穩(wěn)定劑，確定初配方，結合文獻資料確定預配方，然后結合正交試驗，進行清洗效果和防腐能力的檢測，選出最佳配比。

2 實驗

2.1 實驗藥品

四氯乙烯(工業(yè)級)；月桂醇聚氧乙烯-9（AEO-9，AR），無水乙醇(AR)，環(huán)己烷(AR)，司班80(AR)，OP-10(AR)，十二烷基苯磺酸鈉(AR)，司班40(AR)，乙二醇丁醚(AR)，咪唑(AR)，2,6-二叔丁基對甲酚(AR)，吐溫80(CP)，N-甲基吡咯烷酮(CP)，硬脂酸(AR)。

2.2 設計配方

設定的幾個基礎配方見表1～4。

表1 基礎配方（一）

配制方法：用洗凈干燥的燒杯稱量四氯乙烯，將稱量好的十二烷基苯磺酸鈉倒入四氯乙烯中，將其溶解完后依次稱量其他藥品，用玻璃棒攪拌使藥品完全溶于四氯乙烯中。

表2 基礎配方（二）

配制方法：準備2個洗凈干燥燒杯，1個燒杯稱量四氯乙烯、環(huán)己烷、十二烷基苯磺酸鈉和2,6-二叔丁基對甲酚，攪拌使其完全溶解，1個燒杯稱量AEO-9、司班80、無水乙醇和咪唑，攪拌使其溶解均勻后倒入第1個燒杯，再攪拌均勻即可。

表3 基礎配方（三）

配制方法：準備1個洗凈干燥的燒杯和玻璃棒，燒杯稱量OP-10、硬脂酸和司班40后，在恒溫水浴鍋中加熱至溶化完全，冷卻后加熱AE0-9和無水乙醇、咪唑，攪拌均勻，再加入四氯乙烯、2,6-二叔丁基對甲酚，攪拌至透明即可。

表4 基礎配方（四）

配制方法：準備2個洗凈干燥的燒杯和玻璃棒，1個燒杯稱量四氯乙烯、十二烷基苯磺酸鈉和2,6-二叔丁基對甲酚，攪拌使其全部溶解，另1個燒杯稱量OP-10、AEO-9、司班80、95%乙醇和咪唑，攪拌至完全溶解，倒入前1個燒杯中，攪拌均勻即可。

2.3 最終配方的選取

2.3.1 清洗劑外觀

清洗劑的外觀質(zhì)量要求為：液體清洗劑應是一種完全均一的液體，無結皮結塊和不利于清洗劑使用的異物存在。從預配方的外觀現(xiàn)象（表5）可以看到，預配方3和4的外觀現(xiàn)象較為符合清洗劑的外觀質(zhì)量要求。在預配方3和4的配制方法可以看到，預配方3的操作繁瑣，沒有預配方4的操作簡便，故可選擇預配方4進行正交實驗。

表5 預配方配制后的外觀

2.3.2 清洗效果

清洗劑的清洗效率要求在90%以上，但預配方3和4相比可以看出預配方4的清洗效率更高。所以選擇預配方4為最終配方是正確的。

表6 預配方的清洗效果對比

2.4 正交實驗

確定預配方4的95%乙醇（A）、十二烷基苯磺酸鈉(B)、AEO-9(C)、咪唑(D)4個因素；確定3個水平；選擇L9(34)正交表，進行四因素三水平正交試驗，確定清洗劑中助溶劑、表面活性劑、滲透劑、緩蝕劑的最佳配方比重。其中因素-水平表見表7。

表7 因素-水平表

2.5 正交實驗結果

正交實驗結果如表8所示。正交試驗的清洗效果及腐蝕速率評分標準為：根據(jù)清洗劑的清洗效果評分，總分為5分，根據(jù)清洗劑的腐蝕速率來評分，速率越低越好，總分為5分。結果兩兩相加得總評分。

表8 正交實驗的評分表

極差分析Ⅰj，Ⅱj，Ⅲj分別表示j列中1,2,3水平對應的實驗之和；Ⅰj/kj，Ⅱj/kj，Ⅲj/kj分別表示j列上因子的3個水平對應的平均分。極差分析見表9。

對實驗結果和趨勢圖進行直觀分析，先計算各因素對指標的貢獻，將各因素某個水平對應的總評分相加記為Ⅰj，Ⅱj和Ⅲj，比如因素A的Ⅰj=22.2，是因素A的水平1的4個結果之和，即7.0+9.0+6.2=22.2，等等。因為正交表的搭配均衡性，計算的Ⅰ就代表第一水平的效果，則可以比較某個因素各個Ⅰ的大小來確定該因素的最佳水平。A1＜A2＞A3，B1＜B2＞B3，C1＜C2＞C3，D1＜D2＞D3，可以得最佳配比為A2B2C2D2。從影響清洗劑效率的因素趨勢圖可以看到咪唑(D)的影響程度最大，其次是95%乙醇(A)、十二烷基苯磺酸鈉(B)、AEO-9(C)。

表9 實驗結果的極差分析

3 實驗結果

本實驗討論了溶劑型四氯乙烯清洗劑，并通過溶液外觀，清洗效果及防腐能力確定了基礎配方4是可行的。

通過正交實驗的考察，得到了影響該配方的因素程度由大到小依次為：咪唑、95%乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、AEO-9。得到的最佳實驗配方見表10。

表10 最佳配方

[1] 李斌，張曉云，湯智慧，司徒振民.飛機表面清洗劑及清洗技術[J].材料保護，2001，34(s1)： 74-75.

[2] 毛美娟，蔣桂高，李江波，等.一種無色透明、氣味小的飛機清洗劑:CN 200810226089.8[P]，2009-04-08.

[3] 張金娜，王曉艷，李江波，等.飛機防腐油清洗劑：CN 201210251668.4[P]，2012-10-31.

Formula Research of Solvent Tetrachloroethylene

WANG Yi, YAN Jie, SHI Jing-bin, WANG Xiu-li, WANG Bing
(College of Materials and Chemical Engineering, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong 643000, China)

The formula was studied mainly by four vinyl chloride as the main solvent. The effects of the cleaning effect components of cosolvent, surfactant, corrosion inhibitor and stabilizer on cleaning agent and anti-corrosion ability were also investigated. By the orthogonal experiment, it was showed that the effect factors order was: imidazole ＞ ethanol ＞ dodecyl benzene sulfonic acid sodium＞AEO -9. The best formula ratio optimized was: OP-10 3%; AEO-9 5%; twelve sulfonate 0.5%; span 80 2%, 95% of ethanol 3%; imidazole 0.25%; 2, 6 - BHT cresol 0.25%; four vinyl chloride 86%.

cleaning agent; four vinyl chloride; orthogonal; formula

TG 17

A

1671-9905(2014)01-0013-03

2012-11-05