溶剂型四氯乙烯清洗剂的配方研究

王 议，颜 杰，史晶彬，王秀丽，王 冰

（四川理工学院材料与化学工程学院，四川 自贡 643000）

溶剂型四氯乙烯清洗剂的配方研究

王 议，颜 杰，史晶彬，王秀丽，王 冰

（四川理工学院材料与化学工程学院，四川 自贡 643000）

以四氯乙烯作为主溶剂，考察了助溶剂、表面活性剂、缓蚀剂的组成成分对清洗剂的清洗效果及防腐能力的影响，通过正交试验的考察[95%乙醇（A）、十二烷基苯磺酸钠(B)、AEO-9(C)、咪唑(D)4个因素]，得到因素影响的大小顺序是：咪唑＞乙醇＞十二烷基苯磺酸钠＞AEO-9。优化后的最佳配方比例为：OP-10 3%；AEO-9 5%；十二烷基苯磺酸钠 0.5%；司班80.2%；95%乙醇 3%；咪唑0.25%；2,6-二叔丁基对甲酚 0.25%；四氯乙烯 86%。

清洗剂；四氯乙烯；正交；配方

飞机是通过高工艺高价值得到的产物，在维修过程中，清洗飞机就需要考虑飞机的安全保障，并考虑清洗剂的清洗效果与防腐性能[1]。我国清洗市场上国产适用于飞机的清洗剂仅占35%，另外的65%或是采用进口清洗剂或是不适用于飞机的清洗剂。国产清洗剂虽然在飞机材质相容性和防腐方面较好，但洗涤性能差；进口的清洗剂虽然去污效果较好，但存在腐蚀现象。需要研究一种具有优良的防腐蚀效果也有较好的去污性能，对环境友好，成本低，较为专业的飞机各机型的清洗剂。

1 实验内容

选用四氯乙烯作为有机主溶剂，考虑各种因素下选取助溶剂、表面活性剂、渗透剂、缓蚀剂、稳定剂，确定初配方，结合文献资料确定预配方，然后结合正交试验，进行清洗效果和防腐能力的检测，选出最佳配比。

2 实验

2.1 实验药品

四氯乙烯(工业级)；月桂醇聚氧乙烯-9（AEO-9，AR），无水乙醇(AR)，环己烷(AR)，司班80(AR)，OP-10(AR)，十二烷基苯磺酸钠(AR)，司班40(AR)，乙二醇丁醚(AR)，咪唑(AR)，2,6-二叔丁基对甲酚(AR)，吐温80(CP)，N-甲基吡咯烷酮(CP)，硬脂酸(AR)。

2.2 设计配方

设定的几个基础配方见表1～4。

表1 基础配方（一）

配制方法：用洗净干燥的烧杯称量四氯乙烯，将称量好的十二烷基苯磺酸钠倒入四氯乙烯中，将其溶解完后依次称量其他药品，用玻璃棒搅拌使药品完全溶于四氯乙烯中。

表2 基础配方（二）

配制方法：准备2个洗净干燥烧杯，1个烧杯称量四氯乙烯、环己烷、十二烷基苯磺酸钠和2,6-二叔丁基对甲酚，搅拌使其完全溶解，1个烧杯称量AEO-9、司班80、无水乙醇和咪唑，搅拌使其溶解均匀后倒入第1个烧杯，再搅拌均匀即可。

表3 基础配方（三）

配制方法：准备1个洗净干燥的烧杯和玻璃棒，烧杯称量OP-10、硬脂酸和司班40后，在恒温水浴锅中加热至溶化完全，冷却后加热AE0-9和无水乙醇、咪唑，搅拌均匀，再加入四氯乙烯、2,6-二叔丁基对甲酚，搅拌至透明即可。

表4 基础配方（四）

配制方法：准备2个洗净干燥的烧杯和玻璃棒，1个烧杯称量四氯乙烯、十二烷基苯磺酸钠和2,6-二叔丁基对甲酚，搅拌使其全部溶解，另1个烧杯称量OP-10、AEO-9、司班80、95%乙醇和咪唑，搅拌至完全溶解，倒入前1个烧杯中，搅拌均匀即可。

2.3 最终配方的选取

2.3.1 清洗剂外观

清洗剂的外观质量要求为：液体清洗剂应是一种完全均一的液体，无结皮结块和不利于清洗剂使用的异物存在。从预配方的外观现象（表5）可以看到，预配方3和4的外观现象较为符合清洗剂的外观质量要求。在预配方3和4的配制方法可以看到，预配方3的操作繁琐，没有预配方4的操作简便，故可选择预配方4进行正交实验。

表5 预配方配制后的外观

2.3.2 清洗效果

清洗剂的清洗效率要求在90%以上，但预配方3和4相比可以看出预配方4的清洗效率更高。所以选择预配方4为最终配方是正确的。

表6 预配方的清洗效果对比

2.4 正交实验

确定预配方4的95%乙醇（A）、十二烷基苯磺酸钠(B)、AEO-9(C)、咪唑(D)4个因素；确定3个水平；选择L9(34)正交表，进行四因素三水平正交试验，确定清洗剂中助溶剂、表面活性剂、渗透剂、缓蚀剂的最佳配方比重。其中因素-水平表见表7。

表7 因素-水平表

2.5 正交实验结果

正交实验结果如表8所示。正交试验的清洗效果及腐蚀速率评分标准为：根据清洗剂的清洗效果评分，总分为5分，根据清洗剂的腐蚀速率来评分，速率越低越好，总分为5分。结果两两相加得总评分。

表8 正交实验的评分表

极差分析Ⅰj，Ⅱj，Ⅲj分别表示j列中1,2,3水平对应的实验之和；Ⅰj/kj，Ⅱj/kj，Ⅲj/kj分别表示j列上因子的3个水平对应的平均分。极差分析见表9。

对实验结果和趋势图进行直观分析，先计算各因素对指标的贡献，将各因素某个水平对应的总评分相加记为Ⅰj，Ⅱj和Ⅲj，比如因素A的Ⅰj=22.2，是因素A的水平1的4个结果之和，即7.0+9.0+6.2=22.2，等等。因为正交表的搭配均衡性，计算的Ⅰ就代表第一水平的效果，则可以比较某个因素各个Ⅰ的大小来确定该因素的最佳水平。A1＜A2＞A3，B1＜B2＞B3，C1＜C2＞C3，D1＜D2＞D3，可以得最佳配比为A2B2C2D2。从影响清洗剂效率的因素趋势图可以看到咪唑(D)的影响程度最大，其次是95%乙醇(A)、十二烷基苯磺酸钠(B)、AEO-9(C)。

表9 实验结果的极差分析

3 实验结果

本实验讨论了溶剂型四氯乙烯清洗剂，并通过溶液外观，清洗效果及防腐能力确定了基础配方4是可行的。

通过正交实验的考察，得到了影响该配方的因素程度由大到小依次为：咪唑、95%乙醇、十二烷基苯磺酸钠、AEO-9。得到的最佳实验配方见表10。

表10 最佳配方

[1] 李斌，张晓云，汤智慧，司徒振民.飞机表面清洗剂及清洗技术[J].材料保护，2001，34(s1)： 74-75.

[2] 毛美娟，蒋桂高，李江波，等.一种无色透明、气味小的飞机清洗剂:CN 200810226089.8[P]，2009-04-08.

[3] 张金娜，王晓艳，李江波，等.飞机防腐油清洗剂：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