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车内饰去污蜡的制备及性能研究

作者

郑旭航 郭玉婷 陈炳耀 杨善杰 林淑玲

广东阜和实业有限公司广东中山;广东三和控股有限公司广东中山;三和精化(广东)科技有限公司广东中山;广东三和化工科技有限公司广东中山;广东顺德三和化工有限公司广东佛山

关键词:去污增亮;多功能;乳化工艺

前言

随着车主对车辆养护精细化、专业化需求的不断攀升,开发集深度清洁、长效防护与光泽修复于一体的创新型清洁产品,已成为行业突破发展的关键路径。本研究立足去污蜡的技术升级需求,通过多组分协同作用机制研究,构建了全新的产品配方体系。试验优选为二甲基硅油,司盘 80 原料,充分发挥其优异的抗紫外线、抗磨损性能;创新性复配巴西棕榈蜡乳液,并用水作为稀释剂,利用两者独特的亲水-亲油平衡特性,实现对复杂污渍的快速乳化分散,结合缓蚀剂优化体系兼容性。它能够有效地去除物品表面的污渍和氧化层,使其恢复光泽和光滑度。该产品具备多功能性,能同步实现涂层均匀、去污与除尘能力卓越,pH 值中性温和、清洗效率显著提升的去污蜡。在皮革工业里主要作为皮革涂饰剂使用。为汽车保养领域开辟了新的发展方向,具有显著的市场应用价值与产业推广潜力。研究过程中,重点探究了乳化温度、时间、水量及搅拌速度等因素对乳化蜡稳定性的作用。结果显示,在乳化温度 85‰ 、时间 40 分钟、水量占比 65% 、搅拌速 700-1000r/min 的条件下,所制得的乳化蜡稳定性佳,且去污、上光效果理想。

综上,通过优化制备时的温度、时间、搅拌速率和水量等工艺参数,成功开发出这款去污能力强、成本低的上光蜡产品。

1 试验部分

1.1 原材料

巴西棕榈蜡乳液,抚顺石油二厂;Span-80,南通辰润化工有限公司;十二烷二基氯化铵,二乙醇胺、二甲基硅油、均为化学纯级,深圳昊翔化工有限公司;NIC-V,广州拓新化工科技有限公司;轻质白矿油,广州穗欣化工有限公司;柠檬香精,工业级,深圳市通球化工有限公司:

1.2 实验设备

烧杯、可调式高速搅拌器,ES-E 分析天平(精度 0.01g),pH 试纸 1-14 1801-2 型超级恒温水浴.GLS-101B 型激光粒度测试仪。

1.3 配方的设计

1.3.1 料液的配方确定

根据拟制配方小试,进行各原材料组分的质量分数设计正交试验,进行光泽、清洗能力等关键性能的测试,确定了清洗剂的最终配方及其生产工艺。配方组成及配比如表 1 所示。

表 1 去污蜡的基础配方

1.3 料液制备

1.用电子天平称取 10 克二乙醇胺置于烧杯中,取 50 克二甲基硅油,取 50 克 Span-80 将其放入烧杯中,启动搅拌器调至合适的转速( 500r/min⋅ ),搅拌均匀。

2.分别称取 20 克 NIC-V 和 100 克巴西棕榈蜡乳液置于烧杯中后,再加入 300 克去离子水,搅拌均匀,加入步骤 1 中的溶液中,形成混合溶液。

3.依次将轻质白 ∣⇑ 油,香精和余下比例去离子水加入混合溶液中,将搅拌器调至合适的转速( 1000r/min ),搅拌均匀,即得成品。

1.4 性能检测

离心稳定性测量:在刻度离心管仪器中加入一定量的蜡乳液试样,然后采用离心机高转速(4000r/min)分离试验,记录分层后的油相体积,按时 GB1603-79 测其乳化性。静置稳定性测量:把蜡乳液试样滴人到磨口瓶仪器内并采用塞子密封,在恒温恒湿试验室内放置一段时间,通过观察记录蜡乳液分层所用时间:

粒度测量:采用辽宁仪表研究所生产的 GSL-101B 型激光粒度测试仪进行测定,可以获得不同粒径的颗粒的分布频率,并得出不同表示方法的平均粒径。

2 结果与讨论

2.1 乳化温度的影响研究

生产中,合理调控乳化温度对提高乳化蜡的稳定性至关重要。市面上常见的乳蜡及乳化剂原料,一般在 70℃时开始熔融。若乳化时温度偏低,制成的乳液外观会显粗糙,储存过程中也容易出现不稳定现象;而当温度超过 95℃,水分会因剧烈沸腾而大量挥发,这不仅需要额外补充水分,还会干扰最终的乳化效果。相关具体数据如表 2 所示。

表 2 乳化温度的考察

由表 3 数据可知,乳化温度过低会导致乳液粒径粗糙,温度过高则会增加乳化环节的成本。结合乳液外观质量与制备成本两方面因素,试验最终选择将乳化温度设定在 85℃左右。这一温度下制得的乳液,外观均匀细腻,且贮存过程中性能稳定,符合预期要求。

2.2 乳化时间的考察

表 3 乳化时间的考察

从表 3 的数据能观察到,随着乳化时间的增加,所研制乳液的外观粒径逐步变小,而贮存稳定性则先变好后变差。这是因为:当乳化时间少于 20 分钟时,乳液分散效果不佳,乳化剂、蜡、水等原料混合不够均匀,导致产品稳定性受影响;若乳化时间超过 50 分钟,过度分散会让乳液严重增稠,不仅增加生产能耗,贮存性能也会随之下降。综合试验结果,确定乳化时间控制在 40 分钟左右较为适宜。

2.3 乳化水量实验

为了弄清水量对乳化蜡产品性能的影响,试验过程中固定其他原料的种类和用量,仅通过逐步改变水的配方占比,来观察其对乳化蜡产品外观和稳定性的具体作用。相关考察结果如表 4 所示。

表 4 乳化水量实验

2.4 乳化搅拌速率的考察

在乳化生产环节,搅拌速度同样是影响乳液稳定性的关键因素,这是因为它会直接决定乳液分散后的粒径尺寸。试验结果表明,乳化时采用中速搅拌分散的方式,既能得到贮存稳定性更出色的乳液产品,又有利于节省生产成本,相关数据可参考表 5。

表 5 乳化搅拌速率的考察

2.5 其他添加剂的选择

试验中以轻质白矿油作为主要添加剂,其作用是在皮革基材表面形成透明保护膜,以此提升皮革的色泽与光亮感,增强皮革的弹性和柔软度,同时还能实现防霉、防水、防污及抗静电等多重效果。为改善乳化蜡产品的外观及施工性能,试验中还引入了渗透剂、扩散剂、抗静电剂等功能性助剂,从而拓宽了产品的适用领域。

3.产品综合性能

当乳化温度控制在85℃、乳化时间为40 分钟、乳化水量占比 65% 、搅拌速率保持在 700-1000m/min 时,以此工艺制得的乳化蜡为半透明白色乳液,pH 值呈中性,去污与抗污性能良好。将其在恒温条件下存放 60 天,未出现分层情况,贮存稳定性表现优异,详细性能参数如表 6 所示。

表 6 上光剂产品性能指标

4.结论

本研究基于环保理念,通过科学调配多种溶剂,成功开发出一款去污蜡产品。该产品集高效去污与上光功能于一体,且贮存稳定性出色。研究过程中,对乳化生产的温度、时间、搅拌速率等工艺参数进行了逐一分析、考察与对比,结果表明产品具备极强的去污能力和优异的溶解性能。经验证,其性能符合相关要求,达到了国外进口产品的水平。

综合试验数据发现,采用 85℃的乳化温度、40 分钟的乳化时长、 65% 的乳化水量以及700-1000m/min 的搅拌速率这一工艺,所研制的乳化蜡性能稳定,去污效果理想,还能形成持久的光亮效果。

无论是从环保性、实用性能还是市场推广潜力来看,这款去污蜡都拥有广阔的应用前景,有望为相关产业创造可观的经济效益。

参考文献:

[1]龙小性,龙钰,李海洋,唐动成,王利军,袁刚.水基含蜡型汽车清洁上光剂的制备和研究[J].现代化工.2015,35(03):75-77+79.

[2]朱大禹,林姝琦,陈文艺,金文英.新型多功能汽车乳化上光蜡的研究[J].涂料工业,2008(08):40-42.

[3]多用途乳化蜡的研究与应用[Z].王万林.史建公,孙喜龙,王金娥,赵桂良,张敏宏,石勤智,史征,张媛.国家科技成果.