汽車用柏油污垢清洗劑的實驗探究摘要隨著中國的國民經濟不斷快速發展，公路的發展非常迅速，汽車的數量迅猛增加，同時全國公路網不斷擴展，柏油馬路所占的比例越來越大。在夏天，汽車長時間在柏油馬路上行駛，馬路上的柏油自動融化，很多非常難清洗的柏油濺到了汽車身上，十分影響汽車的美觀。本實驗主要通過去污實驗、乳化實驗等，找到了該清洗劑的基礎配方。該配方為4%吐溫60、4%脂肪醇聚氧乙烯醚AEb作為表面活性劑，3%乙二胺四乙酸二鈉作為助洗劑，10%乙二醇乙醚作為溶劑2%苯并三氮挫、2%苯甲酸鈉和4%三乙醇胺作為緩蝕劑。同時經過了對該清洗劑的應用性進行探究，該清洗劑外觀無色，pH值為7左右，并且對金屬腐蝕性較低，對汽車表面烤漆影響較小。最終的洗凈力基本保持80%左右關鍵詞：柏油、清洗劑、表面活性劑、去污實驗、乳化實驗目錄1.前言 31.1公路與汽車的發展和前景 31.2汽車表面的材料和涂層 413瀝青 41.4洗滌過程 41.5現階段的研究進展 51.5.1單一表面活性劑 51.5.2多種表面活性劑復配 51.5.3新型高效水基清洗劑 51.5.4低溫高效低泡水基黑色金屬清洗劑 51.5.5高效微乳液清洗劑 51.5.6油污剝離型金屬油污清洗劑 5二．汽車表面清洗劑的主要成分 62.1表面活性劑的去污原理 62.2清洗劑配方的主要成分 62.2.1用于清洗劑的表面活性劑 62.2.2溶劑的選擇 62.2.3助洗劑 62.2.4緩蝕劑 72.3對于清洗劑應用性能的要求 72.3.1外觀的要求、pH要求 72.3.2金屬腐蝕性要求 72.3.3穩定性要求 72.3.4對汽車表面油漆的影響 72.3.5漂洗性要求 72.4汽車表面清洗劑的配方設計 7三、汽車表面柏油污垢清洗劑的基礎配方的探究 83.1.實驗部分 83.1.1實驗試劑 83.1.2實驗儀器與設備 83.1.3表面活性劑的選擇 93.1.4助清洗劑的選擇 93.1.5溶劑的選擇 93.1.6緩蝕劑的選擇 93.2結果與討論 103.2.1表面活性劑的選擇實驗結果 103.2.2助清洗劑的選擇實驗結果 113.2.3溶劑的選擇實驗結果 123.2.4緩蝕劑的選擇實驗結果 123.3清洗劑基礎配方的確定 12四、汽車表面柏油污垢清洗劑的應用型探究 134.1實驗部分 134.1.1實驗試劑、實驗儀器與設備 134.1.2外觀和pH的測試 134.1.3金屬腐蝕性的測試 134.1.4穩定性的測試 134.1.5對于汽車表面烤漆的影響 144.1.6清洗劑漂洗性 144.1.7洗凈力測試 144.2結果與討論 144.1.2外觀和pH的測試的結果 144.1.3金屬腐蝕性的測試的結果 154.1.4穩定性的測試的結果 164.1.5對于汽車表面烤漆的影響的結果 174.1.6洗凈力測試結果 175.結論 17參考文獻 171.前言我國社會經濟的發展日新月異，公里發展速度非常快。人們對汽車貨運和客運（包括自駕）的需求越來越大，我國經濟的快速發展離不開公路網絡，公路網絡的發展也增強了城市之間的區域連通性。然而，汽車行駛在公路的過程中，車體表面容易受到柏油污染，夏季這種情況會更加明顯。這樣不僅對汽車的運行以及人體造成了威脅和危害，更影響了汽車的美觀，尤其是家用汽車，。人們物質生活的提高，對于自己的家用汽車的要求也越來越高，現如今，十幾萬元一輛的家用汽車在街頭隨處可見。車齡較長的車的車主希望車輛干凈美觀。車主也煩惱于洗車時汽車上柏油洗不掉。所以如何快速高效的將汽車表面的柏油污垢清洗干凈，成為車主們逐漸重視的一個重點。1.1公路、汽車和柏油清洗劑的發展和前景經過統計，2019年末，全國公路總里程達503.42萬公里。高速公路總里程更是已經達到了18萬千米，位居全球之首。公路是工業化和城市化的必然產物，而城市是人口與產業的聚集地。汽車的增長量遠要比農村高得多得多。自2010年中國汽車行業步入高速發展軌道以來，汽車銷量已經連續5年快速增長.根據汽車工業產銷快訊，2011年中國汽車總銷量同比增長35.7%，其中，轎車銷量占56%，同比增長達到40%。而截至2012年底，家用汽車消費的增長，明顯帶動了高速公路車流量的效應，這種情況在經濟較為發達的地區（如長三角、珠三角地區）尤為突出。未來這種趨勢將逐漸擴展至經濟次發達地區。從便捷方面來看，使用自己的家用汽車和家人在節假日進行一場自駕游是當今工作繁忙、生活壓力大的人們的一種消遣方式。這種自由自在的出行方式越來越多得到了尤其是年輕人的推崇。高鐵、飛機只能搭乘到各個城市，而并不能本質解決人們的出行煩惱。同時，駕車出行率高，汽車車身無法避免被濺上難以被清洗的柏油污漬。所以，即便是高鐵特別發達的今天，汽車給人們帶來的便利，仍然是其他交通工具無法企及的。因此汽車清洗機市場將會擁有非常廣闊的發展市場。1.2汽車表面的材料和涂層如何讓汽車車身變輕是在未來汽車表面材料所必然的發展趨勢。近幾年，鎂合金、鋁合金、碳纖維等密度非常小的材料在汽車行業中廣泛出現。鋼車身：鋼車身的優點在于可以在一般車身上進行改造。用較小的成本便可以完成對于車身的升級。鋼轎車車身一般的質量大概為500—550kg。鋁車身：鋁合金的密度很小，但是其強度很高。是一種明顯可以減重的材料。因此，；鋁合金在汽車車身材料領域中，應用越來越廣泛。汽車漆：為了給人一種美觀的評價，更是為了車身不容易被腐蝕，將汽車表面涂一種涂料，也就是汽車漆。汽車漆就是噴在汽車上的一種保護膜，不同的汽車漆有不同的效果。漆膜豐滿度好，光澤高，硬度高，附著力好，漆膜具有優良的機械性能，有極好的光澤保持性、耐候性、耐磨性，具有良好的耐酸、耐堿、耐酒精、耐汽油性能，這些都是汽車漆咬住要具備的特點。汽車漆主要分為幾種：普通漆的主要成分為樹脂、顏料和添加劑；金屬漆多了鋁粉，所以完成以后看上去亮；珠光漆是加入云母粒。云母會產出斑斕的效果。假如是金屬漆加上清漆層，油漆看上去就是耀眼。13瀝青瀝青路面是指在礦質材料中摻入路用瀝青材料鋪筑的各種類型的路面。瀝青結合料提高了鋪路用粒料抵抗行車和自然因素對路面損害的能力，使路面平整少塵、不透水、經久耐用。因此，瀝青路面是道路建設中一種被最廣泛采用的高級路面。瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物，是高黏度有機液體的一種，多會以液體或半固體的石油形態存在，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳。瀝青是一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料。瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種：其中，煤焦瀝青是煉焦的副產品。石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。天然瀝青則是儲藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆積。瀝青主要用于涂料、塑料、橡膠等工業以及鋪筑路面等。1.4洗滌過程洗滌過程是指將待清洗的物品上需要被除去的成分從被洗的物品中洗去并且取得某種成效的過程。一般來說就是將載體表面上的污垢洗去，即將被清洗物和臟污分開。洗滌過程一般可以分成兩個階段：第一階段是通過清洗劑，清洗物和臟污分離；第二階段是從清洗物上被分離的臟污在溶液中處于懸浮狀態。通常情況下，洗滌劑是一種復配物，即一些成分按一定的比例混合而成。并且在基礎清洗劑——表面活性劑中加入助洗劑，使清洗劑有更好的清洗效率。1.5現階段的研究進展1.5.1單一表面活性劑霍月青老師[1]等研究人員測試對比4種表面活性劑：直鏈烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、CY-1、CY-2的清洗金屬表面油污的能力，用蒸餾水作為空白對照實驗發現，反應時間、反應溫度和加入試劑的濃度對于實驗結果有著不同的影響。其中CY-1洗油速度最快，CY-2清洗效果最好；同時，直鏈烷基苯磺酸鈉和脂肪醇聚氧乙烯醚也有良好的清洗效果。[1]霍月青，牛金平.幾種表面活性劑清洗金屬表面油污能力的比較[J].工業與公共設施清潔，2016,（5）：46-51.1.5.2多種表面活性劑復配因為研究發現單一表面活性劑去除油污的效率非常低，所以研究人員多采用多種表面活性劑進行復配，尋找最優復配比例的方法，來提高表面活性劑去油污的效率。1.5.3新型高效水基清洗劑凌輝[2]老師等研究人員進行多種清洗劑復配，他們選擇陰離子表面活性劑十六烷基二苯醚二磺酸鹽、非離子表面活性劑異構脂肪醇聚氧乙烯醚、兩性表面活性劑椰油酰胺基丙基二甲基氧化胺，研究并且對比了不同比例下復配清洗劑的去油污效率。選用三乙醇胺作為溶劑，來幫助將油污分散。采用的緩蝕劑為苯并三氮挫。通過對照實驗確定清洗劑的最佳配方。發現苯并三氮挫能夠有效提高緩蝕性，并且去油污能力明顯，容易降解。在室溫下易被清洗，去油污效率非常高。[2]凌輝，楊高產，陳炳強，等.一種新型高效水基清洗劑的研制[J].清洗世界，2012,18（1）：16-低溫高效低泡水基黑色金屬清洗劑為解決在在溫度較低的環境下，表面活性劑的去油污效率大打折扣的問題，李高峰[3]老師等研究人員研究了一種在溫度較低的條件下，依然能保持較高清洗效率的清洗劑——低泡水基黑色金屬清洗劑。這種清洗劑是由，無水偏硅酸鈉，葡萄糖酸鈉，硼酸三乙醇胺酯、氫氧化鈉等藥品進行復配。為了提高復配之后的清洗劑體系對油污的分離作用因而采用硼酸三乙醇胺酯。由于硼酸三乙醇胺酯是低泡表面活性劑，還可以增強金屬表面的疏水性。助洗劑則選取偏硅酸鈉、氫氧化鈉及葡萄糖酸鈉。偏硅酸鈉可以起到乳化和潤濕的作用，并且可以使整個反應過程顯堿性，大大提高了清洗的效率。硼酸三乙醇胺酯在這個配方中也被作為緩蝕劑而使用，減小了在清洗過程中對金屬的腐蝕。綜上所述，這種配方的清洗劑可以在溫度較低的環境中，繼續保持較高的清洗效率，同時降低了清洗過程中對于金屬的腐蝕，是眾多清洗劑配方中較為獨特的一種。[3]李高峰.低溫高效低泡水基黑色金屬清洗劑的研究與開發[J].清洗世界，2017,33（6）:15-高效微乳液清洗劑魏娜[4]老師等研究人員等采用非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑進行復配，添加螯合劑大大提高了乳化效率，使油污形成微乳液。這是一種在效率較高，在常溫下可以快速洗去油污的清洗劑。微乳液是由水、表面活性劑、油和助表面活性劑在一定條件下自發形成的，它黏度非常低。它的制備方法是：在常溫下，將十二烷基苯磺酸鈉和三聚磷酸鈉溶解于水中，與此同時在攪拌狀態下加入正庚烷和正丁醇作為助洗劑，三乙醇胺作為溶劑。它的特點是，在室溫下可以高效去污，并且成本較低，金屬緩蝕性很好，對于環境的危害也非常小。[4]魏娜，王鳳平.微乳液除油劑的研究[J].遼寧化工，2009,38（3）：157-1591.5.6油污剝離型金屬油污清洗劑李高峰[5]老師等研究人員研發了一種油污剝離型金屬油污清洗劑。他的制備方法是將無水偏硅酸鈉，羧酸胺防銹劑，TTA，按一定的比例復配。這種清洗劑適合清洗重工業油污，并且具有優良的緩蝕性。耐用性優良，適合在工業生產鏈上使用。同時消泡性好，對于環境的污染小。[5]李高峰，張惠文.油污剝離型水基金屬清洗劑的研究與開發[J]援現代化工，2015,35（12）：75-80.二．汽車表面清洗劑的主要成分該清洗劑應該滿足對油污有很好的乳化性、清洗效率高，無毒無害，沒有刺激性氣味，并且容易被漂洗、對車身沒有腐蝕，不影響汽車表面烤漆的顏色和亮度等要求。汽車表面柏油污垢清洗劑的表面清洗劑配方主要選用水基清洗劑。從表面活性劑對油污的乳化性以及清洗劑溶液的穩定性等條件實驗對配方中的主要組分作篩選，確定所研究的汽車表面柏油清洗劑的基礎配方。2.1表面活性劑的去污原理清洗劑清洗固態和液態油污的原理不同。清洗固態油污是由于表面活性劑在固體油污上的吸附作用，減小了固體油污與被清洗表面的黏度強度，來去除油污。而去除液體油污通常是需要清洗劑將被清洗表面潤濕，使油膜蜷縮形成油珠最終去除污垢。2.2清洗劑配方的主要成分汽車清洗劑配方應為以表面活性劑為主要組分的水基清洗劑。由于清洗劑要滿足高效、安全、環保并且易漂洗等要求，清洗劑應該對油污具有很好的乳化性。除此之外要對汽車表面清洗過程不產生大量泡沫且對油漆涂膜表面不造成損傷。本章從表面活性劑對油污的乳化性、起泡(消泡)性以及清洗劑溶液的穩定性等條件實驗對配方中的主要組分作篩選，確定所研究的汽車表面柏油清洗劑的基礎配方。2.2.1用于清洗劑的表面活性劑表面活性劑是大多數清洗劑中最重要的部分。它具有去污、潤濕、乳化、增大溶解性等作用。表面活性劑在工業和民用清洗中有廣泛的作用。表面活性劑大多分為以下幾類：陰離子，非離子，陽離子和兩性離子表面活性劑、部分生物表面活性劑、硅表面活性劑以及高分子表面活性劑等。2.2.2溶劑的選擇考慮到汽車表面清洗劑的溶劑，從經濟型、安全性、環保性、汽車表面噴漆膜的腐蝕性，通常以水作為主要的溶劑。當然在一定情況下，可以添加適量的有機溶劑作為穩定劑，用來提高清洗劑的穩定性。當然，加入有機溶劑也有益于在清洗過程中進一步溶解油污，提高了除油的效果。2.2.3助洗劑助洗劑本身并沒有明顯的洗滌能力，但是在清洗過程中，加入一定量的助洗劑可以提高表面活性劑對于油污的清洗能力。較為傳統的助洗劑為硅酸鈉，其具有一定的抑制金屬腐蝕的作用。檸檬酸鈉是一種效果很好的有機助洗劑，它對多數的金屬離子具有比較好的螯合能力，并且具有良好的生物降解能力。2.2.4緩蝕劑緩蝕劑的作用是延緩或者防止腐蝕。對于汽車表面的清洗過程來說，酸性和堿性的清洗介質會將汽車表面的金屬腐蝕，而且接近中性的表面活性劑和水的作用也會將汽車表面的金屬腐蝕。緩蝕劑對于汽車表面清洗劑的研究是必要的。2.3對于清洗劑應用性能的要求2.3.1外觀的要求、pH要求清洗劑原液外觀要求：在常溫下，組分均勻，且顏色盡量透明。沒有刺激性有害氣味且產品沒有沉淀與分層。水溶液外觀要求：組分均勻，沒有沉淀，沒有明顯分層現象。pH要求：盡量保持中性（對皮膚沒有傷害）。2.3.2金屬腐蝕性要求對金屬（汽車車身）沒有腐蝕，與金屬無其他不良反應。評定：對于鋁，腐蝕量小于等于10mg，對于銅，腐蝕量小于等于5mg。2.3.3穩定性要求在室溫下，長時間靜置后外觀沒有任何變化。在較冷較熱環境下，沒有分層、沉淀產生。2.3.4對汽車表面油漆的影響在室溫下，對于汽車表面的烤漆，使用后沒有明顯的顏色變化，烤漆表面沒有氣泡產生。2.3.5漂洗性要求在室溫下，容易被洗去，沒有明顯的清洗劑殘留痕跡。2.4汽車表面清洗劑的配方設計油污的去除一般是通過乳化和增容實現的。通常采用非離子表面活性劑以及陰離子與非離子的混合物作為清洗劑的主要部分。Miller等人研究了甘油三酯-水-非離子表面活性劑這個體系的不同溫度下的去污能力，溫度升高對于甘油三酯的增溶效果有益處。對于汽車車體的柏油污垢，可以通過添加助洗劑來提高清洗的效率。當清洗劑中含有螯合劑時，例如檸檬酸，一般情況下會取得較好的去污效果。這具有良好的環境友好性。是否易于漂洗也是研究汽車表面去除柏油污垢清洗劑的重要考量因素之一。即要求易于漂洗，在車體表面盡量沒有殘留。綜上所述，汽車表面的柏油污垢清洗劑的配方應該為容易降解的水基清洗劑。根據表面活性劑的相容性和柏油的溶解效果選擇合適的溶劑。乳化劑的選擇需要根據汽車表面柏油的性質來決定，結合對于柏油的去污效果，可選擇合適的助清洗劑。最后在此基礎上，再提高防腐蝕效果以及易漂洗等性能。三、汽車表面柏油污垢清洗劑的基礎配方的探究3.1.實驗部分3.1.1實驗試劑表3.1試劑名稱生產廠家吐溫-60國藥集團化學試劑有限公司苯甲酸鈉武漢有機實業有限公司曲拉通X-100國藥集團化學試劑有限公司酒石酸鉀鈉國藥集團化學試劑有限公司司班-80檸檬酸三鈉國藥集團化學試劑有限公司國藥集團化學試劑有限公司一水合檸檬酸國藥集團化學試劑有限公司三乙醇胺國藥集團化學試劑有限公司乙二胺四乙酸二鈉國藥集團化學試劑有限公司苯并三氮挫丙二醇丁醚乙二醇乙醚脂肪醇聚氧乙烯醚上海南翔試劑有限公司國藥集團化學試劑有限公司國藥集團化學試劑有限公司國藥集團化學試劑有限公司3.1.2實驗儀器與設備表3.2實驗儀器生產廠家精密電子天平干燥箱恒溫水浴鍋臺式離心機23.1.3表面活性劑的選擇乳化性測試：的表面活性劑水溶液。稱取一定量的柏油于燒杯中（準確至0.1g），調節轉速至100r/min.，將表面活性劑的水溶液分兩次加入到柏油中。第一次加入總量30%的表面活性劑水溶液，第二次加入剩余的表面活性劑水溶液。攪拌10mins。冷卻并降溫至室溫以后觀察狀態。再取10ml冷卻后的溶液置于離心管中，轉速4000r/min，離心10mins以后，靜置，觀察狀態。油污的去除率：光滑的長100mm，寬10mm鋁片上，柏油覆蓋面為100mm*10mm，稱重。配置好的5%表面活性劑溶液置于燒杯中，把表面涂有柏油的鋁片浸泡在溶液中，保持3min。前后擺動模擬清洗過程1min。此過程結束以后用去離子水沖洗。冷卻烘干以后進行稱重。計算公式：去污效率=1-(W-W2)/W*100%式中，W為浸入前總質量，單位為g，W2為浸入后總質量，單位為g3.1.4助清洗劑的選擇將不同種類的螯合劑分別加入表面活性劑的水溶液中，將均勻涂有柏油的鋁片插入加入螯合劑的表面活性劑水溶液中，浸泡3mins，前后擺動模擬清洗過程1min。過程結束后用去離子水沖洗，冷卻干燥以后進行稱重。3.1.5溶劑的選擇將含有表面活性劑和螯合劑的水溶液中加入溶劑，攪拌10mins，觀察溶液是否澄清。再在燒杯中0.1g油污，將預先稀釋10倍的表面活性劑、螯合劑和溶劑的溶液加入至燒杯中，攪拌。觀察燒杯中溶液是否澄清。3.1.6緩蝕劑的選擇取三片鋁片用砂紙打磨，先用去離子水沖洗，再用無水乙醇洗干凈干燥，分別稱重（精確至0.1mg）。去離子水配置5%的清洗劑溶液，置于燒杯中。加熱至30攝氏度左右。將三片鋁片分別插入到溶液中，在30攝氏度水浴鍋中恒溫放置2h。取出鋁片后立刻用去離子水沖洗，再用無水乙醇清洗，吹干，干燥冷卻。冷卻后稱重并且觀察外觀。計算方法：W=(W1-W2)*1000式子中，W為重量變化值即被腐蝕了多少鋁的重量，單位為mg，W1為被浸入之前鋁片的重量，單位為g，W2為被浸入之后鋁片的重量，單位為g。3.2結果與討論3.2.1表面活性劑的選擇實驗結果乳化性實驗：為了使油污均勻有效的分開，一般會使用一種或者多種對油污有很好的乳化作用的表面活性劑，所以，乳化是洗滌過程中非常重要的一個過程。經過查閱文獻可知，基礎表面活性劑在質量分數4%左右清洗效果最好。本實驗選用曲拉通X-100、司班-80、吐溫-60、脂肪醇聚氧乙烯醚，分別配制質量分數為4%的水溶液來進行乳化性實驗。將表面活性劑攪拌，在此過程中依次加入柏油。經過反應之后將各樣品置于試管中靜置1h，最后觀察變化。表3.3將樣品靜置處理后，狀態如下從上圖中可以看到，司班-80、吐溫-60、脂肪醇聚氧乙烯醚還有一部分在水相中，而曲拉通X-100、苯甲酸鈉的乳狀液發生了分離。所以目前初步選擇司班-80、吐溫-60、脂肪醇聚氧乙烯醚作為表面活性劑。將三種樣品進行分離，靜置2h后得到下圖效果：三種樣品均未出現油層分離。所以可以得出三種表面活性劑的乳狀液穩定性較好。因此，初步選擇司班-80、吐溫-60、脂肪醇聚氧乙烯醚作為配方中的表面活性劑。油污去除率的計算：對三種表面活性劑繼續進行篩選，進行油污的去除率計算。根據相關文獻提供的數據，暫定將清洗劑配方中表面活性劑的質量分數定位6%。結果如下表所示：表3.4所以綜上所述，選取吐溫60、脂肪醇聚氧乙烯醚AEb作為該清洗劑配方中的表面活性劑。3.2.2助清洗劑的選擇實驗結果經過查閱文獻可知，螯合劑一般在3%左右可有效提升清洗劑的清洗效率。所以配制4%的表面活性劑與3%的螯合劑（助清洗劑）。對樣品進行油污去除率的實驗，公式為：W=(W1-W2)*1000式子中，W為重量變化值即被腐蝕了多少鋁的重量，單位為mg，W1為被浸入之前鋁片的重量，單位為g，W2為被浸入之后鋁片的重量，單位為g。結果如下：表3.5根據圖表3.5可得，添加乙二胺四乙酸二鈉的樣品油污去除效率會更加出色。所以選用乙二胺四乙酸二鈉作為助清洗劑。3.2.3溶劑的選擇實驗結果為了形成較為穩定的溶液并且提高清洗劑的去油污效率，可將清洗劑中加入溶劑。溶劑是幫助清洗劑中難溶于水的成分更加易溶于水，從此達到提高清洗效率的目的。可以選用與水任意比例混溶，同時具有溶解較難溶的有機物的特點的試劑作為清洗劑溶劑。根據查閱文獻，丙二醇丁醚、乙二醇乙醚均是清洗劑中良好的溶劑。且一般質量分數為10%。配制溶劑為丙二醇丁醚和乙二醇乙醚兩種基礎清洗劑，將含有表面活性劑和螯合劑的水溶液中加入溶劑，攪拌10mins，觀察溶液是否澄清。再在燒杯中0.1g油污，將預先稀釋10倍的表面活性劑、螯合劑和溶劑的溶液加入至燒杯中，攪拌。取溶液于三個小燒杯中，置于恒溫水浴鍋中，加熱至四十攝氏度左右。將涂有柏油污垢的鋁片浸入到燒杯中，靜置10mins，前后擺洗1min。取出后用自來水沖洗，放入烘箱中烘干，得到下列結果。溶劑為丙二醇丁醚的清洗劑：清洗前：清洗后：溶劑為乙二醇乙醚的清洗劑：清洗前：清洗后：從結果來看，兩種溶劑均有較好的效果，乙二醇乙醚的清洗效果更優，所以選用乙二醇乙醚作為清洗劑配方中的溶劑。3.2.4緩蝕劑的選擇實驗結果根據相關文獻表明，苯并三氮挫和苯甲酸鈉進行復配對于金屬有非常良好的緩蝕作用。尤其是對于銅。三乙醇胺對于鐵，具有良好的緩蝕作用。所以初步選擇苯并三氮挫、三乙醇胺、苯甲酸鈉作為初步緩蝕劑。參考相關文獻過后，將苯并三氮挫和苯甲酸鈉的質量分數分別設置為2%，三乙醇胺的質量分數設置為4%。3.3清洗劑基礎配方的確定綜上所述，清洗劑基礎配方為：4%吐溫60、4%脂肪醇聚氧乙烯醚AEb、3%乙二胺四乙酸二鈉、10%乙二醇乙醚、2%苯并三氮挫、2%苯甲酸鈉和4%三乙醇胺。四、汽車表面柏油污垢清洗劑的應用型探究4.1實驗部分4.1.1實驗試劑、實驗儀器與設備表4.14.1.2外觀和pH的測試清洗劑水溶液的外觀：將清洗劑用自來水進行稀釋，稀釋成質量分數為5%的溶液，放入透明玻璃燒杯中，靜置。做到組分均勻，沒有沉淀。清洗劑的外觀：將清洗劑置于干凈透明燒杯中，在陽光下，靜置。要求組分均勻，沒有沉淀并且沒有有毒刺激性氣味。Ph測試：取一點溶液于燒杯中，用玻璃棒沾一點稀釋后質量分數6%的清洗劑溶液于pH試紙上，觀察試紙顏色變化。4.1.3金屬腐蝕性的測試配制質量分數5%的柏油污垢清洗劑溶液于燒杯中，水浴加熱至80攝氏度。將金屬片在50攝氏度的烘箱中干燥30mins，冷卻稱重。將金屬片吊掛浸入到清洗劑中，80攝氏度保持2h以后，取出金屬片。用去離子水洗凈，再用無水乙醇進行清洗，吹干，觀察外觀。金屬片在干燥之后冷卻，稱重。計算質量差W公式：W=(w1-w2)*1000其中W為金屬的腐蝕質量變化，單位為mg，w1為實驗前金屬片的質量，單位為g，w2為實驗后金屬片的質量，單位為g4.1.4穩定性的測試取一些清洗劑樣品，分別放入0攝氏度、50攝氏度恒溫箱中4h，取出清洗劑樣品，恢復至室溫，觀察。4.1.5對于汽車表面烤漆的影響將油漆均勻刷至若干鋁片上，至于50攝氏度烘箱中烘干，冷卻至室溫。用蒸餾水配置10%的清洗液，取清洗液于燒杯中，將涂有油漆的鋁片浸入到溶液中，在水浴鍋中50攝氏度恒溫浸泡2h，取出，再用自來水沖洗。擦干后觀察涂油油漆的鋁片是否變色。4.1.6清洗劑漂洗性將涂有油漆的鋁片用無水乙醇洗凈，吹干。用去離子水配置質量分數10%的清洗劑溶液，取一部分溶液于燒杯中，將鋁片浸入燒杯中，置于40攝氏度恒溫水浴鍋中，浸泡10mins。再在自來水下洗凈，不要擦干放入50攝氏度烘箱中烘干，取出。觀察鋁片是否有殘留的清洗物。4.1.7洗凈力測試將涂有油漆的三個鋁片編號1、2、3，用無水乙醇清洗干凈，吹風機吹干后在分析天平上稱重精確至0.1mg。記下數據后均勻涂上柏油，在分析天平上稱重，精確至0.1mg。用蒸餾水配置質量分數為5%的清洗劑溶液，置于三個燒杯中，將燒杯放至30攝氏度的恒溫水浴鍋中。等到溫度達到后，將涂有柏油的鋁片進入清洗劑溶液中，浸泡3mins，再前后擺洗進行模擬清洗過程1min。結束后將鋁片放入五十攝氏度烘箱中烘干。冷卻后在分析天平上稱重，精確至0.1mg。洗凈力的計算公式：洗凈力=(W-W1)/(W-W2)*100%式中，W為鋁片未涂油柏油的重量，W1為涂抹柏油后，未進行清洗過程的重量，W2為涂抹柏油后，進行過清洗過程的重量。每個樣品測試3次，最后取平均值。4.2結果與討論4.1.2外觀和pH的測試的結果經過上述配方得到的清洗劑原液為淺黃色透明液體，通過自來水稀釋得到質量分數6%的清洗劑溶液。放置觀察后，清洗劑外觀透明。經過pH試紙測試后pH大約為7，為中性溶液。稀釋后的清洗劑清洗劑原液稀釋后的清洗劑清洗劑原液4.1.3金屬腐蝕性的測試的結果通過配制質量分數5%的柏油污垢清洗劑溶液于燒杯中，水浴加熱至80攝氏度。將金屬片在50攝氏度的烘箱中干燥30mins，冷卻稱重。將金屬片吊掛浸入到清洗劑中，80攝氏度保持2h以后，取出金屬片。用去離子水洗凈，再用無水乙醇進行清洗，吹干，觀察外觀。金屬片在干燥之后冷卻，稱重。根據公式：W=(w1-w2)*1000其中W為金屬的腐蝕質量變化，單位為mg，w1為實驗前金屬片的質量，單位為g，w2為實驗后金屬片的質量，單位為g計算質量差W后，得到下列數據：表4.2測試腐蝕性清洗前的鋁片測試腐蝕性清洗后的鋁片4.1.4穩定性的測試的結果取一些清洗劑樣品，分別放入0攝氏度、50攝氏度恒溫箱中4h，取出清洗劑樣品，恢復至室溫，觀察。得到下列圖片溫度較高環境下清洗劑的穩定程度溫度較低環境下清洗劑的穩定程度可以從上兩張圖片中看出，高溫環境下，清洗劑有分層現象出現，沒有沉淀。而低溫環境下清洗劑沒有分層也沒有沉淀。這可能是因為表面活性劑的濁點低于60攝氏度，而出現分層現象。4.1.5對于汽車表面烤漆的影響的結果將油漆均勻刷至鋁片上，至于50攝氏度烘箱中烘干，冷卻至室溫。用蒸餾水配置10%的清洗液，取清洗液于燒杯中，將涂油油漆的鋁片進入到溶液中，在水浴鍋中50攝氏度恒溫浸泡2h，取出，再用自來水沖洗。擦干后觀察發現經過清洗機浸泡后漆膜表面沒有明顯的變化，沒有變色，光亮成都也沒有發生明顯變化。浸泡處理前浸泡處理后4.1.6洗凈力測試結果洗凈力的計算公式：洗凈力=(W-W1)/(W-W2)*100%式中，W為鋁片未涂油柏油的重量，W1為涂抹柏油后，未進行清洗過程的重量，W2為涂抹柏油后，進行過清洗過程的重量。每個樣品測試3次，最后取平均值。數據如下表4.35.結論1.通過本次實驗，主要使用表面活性劑對于柏油油污的乳化性、助清洗劑、溶劑和緩蝕劑進行了選擇。確定了汽車表面柏油污垢快速清洗劑的一種基礎配方，即4%吐溫60、4%脂肪醇聚氧乙烯醚AEb、3%乙二胺四乙酸二鈉、10%乙二醇乙醚、2%苯并三氮挫、2%苯甲酸鈉和4%三乙醇胺，水為其他組分。2.本次實驗也對產品的外觀、pH、金屬腐蝕性、較低溫度和較高溫度產品的穩定性、對于汽車表面烤漆的影響性等，以及產品的最終洗凈力進行了測試，結果均可達到80%以上。參考文獻[1]霍月青，牛金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