头盔清洗剂的制备及性能研究

1. 引言

随着骑行活动的日益普及，头盔作为重要的安全装备，其清洁与保养显得尤为重要。长期使用的头盔表面容易积累灰尘、油污和汗渍，内衬也可能因汗水而滋生细菌、产生异味。市面上的头盔清洗剂虽多，但存在成分不环保、清洁效果不佳等问题且市面上的清洗剂多为酸性或碱性清洗剂，存在腐蚀性强、对环境造成污染等问题。因此，开发一种高效、环保型的头盔清洗剂具有重要意义。本研究旨在通过科学的配方设计，制备出性能优良的头盔清洗剂，以满足市场需求。

2. 实验部分

2.1 实验材料与仪器

实验材料：三聚磷酸钠、苯甲酸钠、三乙醇胺、ES501、乙二醇、去离子水、AEO-9、TK-20、异己二醇、PY55、乙醇、wink-1126BE ；ABS 板、PC 板、碳纤维板（用于模拟头盔材质）。

实验仪器：电子天平、恒温水浴锅、烧杯、高速搅拌均质机等。

2.2 清洗剂配方设计

表面活性剂：阴离子表面活性剂ES-501 具有较强的去污能力，出色的发泡与稳泡性能、低刺激性与环保性、易于干燥与低残留以及广泛的兼容性与灵活性，非离子表面活性剂 TK-20、AEO-9 温和且泡沫稳定。通过复配这三种表面活性剂，探索最佳比例，以实现高效的清洁效果[1]。

助洗剂：三聚磷酸钠、三乙醇胺作为助洗剂，能螯合水中金属离子，增强去污效果，调节体系pH 值同时保护头盔材质不受损害。

除臭剂与防腐剂：PY-55 作为除臭剂，通过化学反应中和多种异味物质，提升清洁产品综合体验；苯甲酸钠作为防腐剂，延长产品保质期。

溶剂：改善产品的润湿性能，能帮助分离污垢并让污垢悬浮直到清洗完毕，稀释其他组分，形成均匀的清洗剂溶液。

2.3 制备工艺

将表面活性剂、消泡剂、助洗剂和缓冲剂、溶剂按一定比例加入到水中，用高速均质搅拌机搅拌均匀，使各组分充分溶解和分散。最后，将制备好的清洗剂进行灌装转移至储存容器，即得头盔清洗剂。

3. 性能测试

3.1 腐蚀性

实验方法：将模拟材质板浸泡在清洗剂溶液中，室温下放置 24h，取出后观察表面形貌是否出现变色、漆面脱落、漆面起泡，同时测定材质板浸泡前后的拉伸强度，评估清洗剂对模拟头盔材质板的腐蚀程度。

结果：自制清洗剂对 ABS、PC、碳纤维材质均无明显腐蚀，表面无变色、开裂现象，拉伸强度变化率小于5%，表明其对头盔材质具有良好的安全性。

3.2 稳定性

实验方法：将清洗剂置于不同温度环境（-5℃、 25^∘C 、 50^∘C ）下储存30 天。观察溶液是否出现分层、沉淀、变色等现象；同时测定不同储存时间的表面张力。

结果：在不同温度条件下，自制清洗剂均保持澄清透明，表面张力波动范围小于 10% ，显示出良好的物理稳定性。

3.3 去污性能测试

实验方法：在模拟头盔材质板上人为涂抹标准油污（如大豆油、猪油、牛油、硬脂酸甘油酯、炭黑等制作的人工油污再与由机油、灰尘按比例配制），晾干固化后分别分别用自制清洗剂、市售清洗剂和清水清洗，通过比较油污的残留情况，记录相同时间内污渍去除率 [2]。

结果：自制清洗剂对三种模拟材质板的污渍去除率均超过 90% ，显著优于清水（去除率约 30% ）；与市售优质产品相比，去污效果相当或更优。

4. 结论

本研究成功制备了一款性能优良的头盔清洗剂。通过表面活性剂复配及多种助剂的合理添加，该清洗剂展现出高效去污、低腐蚀性、良好稳定性等特点测试，结果显示，该清洗剂能有效去除头盔表面的灰尘、汗水、油污等污渍，恢复头盔原有光泽。对ABS、PC、碳纤维等常见头盔材质安全无害。

与市售产品相比，自制清洗剂在清洁效果和环保性方面表现优异，具有一定的市场应用价值和推广潜力。未来，可进一步优化配方，提升清洗剂的综合性能，以满足更多元化的市场需求。

参考文献

1] 刘方方 ， 李伟 . 精密金属零件用非 ODS 水基清洗剂的复配 .2006-11-30.

[2] 高军林 ， 赵国志 . 环保型高效 KM 金属清洗液的研制与应用 .2008-06-15.

[3] 陶源 ， 张威 ， 王丰收 . 浓缩型玻璃清洗剂的研制及其性能研究 [J]. 化学试剂 ，2019-08-21.