金属表面高效水基液压油和原油清洗剂研制

摘要

目前，液压油广泛用于冶金、矿山、工程机械、汽车、飞机、机床及其它液压系统中。液压油在使用中会发生变质，继续使用变质了的液压油会造成液压系统工作不正常，零部件磨损和腐蚀，严重时会造成重大事故。所以应按换油参考指标进行定期换油，确保液压系统正常和长期工作。换油时应将设备各部件清洗干净，以免变质的液压油混入新油中，影响使用效果。海上钻井平台、油田、炼油等行业中的原油管线、储罐、设备、容器、器具、滤料、作业洗井及各种井下作业工具上的重质沥青质原油油垢、油焦、油泥和金属机械表面油污的清洗，一直是困扰石油化工工业中的难题之一。基于以上现实原因，研制液压油体系和原油体系中适用于有色金属表面的水基清洗剂将给我们的生活和生产带来巨大的经济收益和社会效益。随着人们环保意识的日益增强，清洗剂环境的安全问题越来越受到重视。过去所使用的清洗剂多是汽油、煤油、醚等溶剂，虽然清洗速度快，成本低，但由于易燃、易爆，储存和使用很不安全。水基金属清洗剂大多具有以水代油、操作安全、节约能源、环境污染少、不容易燃烧、存放和使用安全等一系列优越性能，克服了溶剂类和碱类清洗剂的缺点，近十年来，在我国得到迅速发展。水基金属清洗剂的主要成分是表面活性剂，同时添加防锈剂、助洗剂、消泡剂等其它添加剂，并加水做溶剂配制而成的。
　　 本文通过查阅数十种表面活性剂的HLB值，考察表面活性剂的在液压油体系中的溶油状态，并测定其浊点，筛选出脱脂效果和溶油效果较好、浊点较高并且处于适合作水基脱脂剂合理的HLB值范围(8～14)之内的几种表面活性剂：6501、NP-10、AES、SDBS、1227。把所选的表面活性剂复配，并采用重量法测定脱脂率，选取协同效果最好的配方。通过测定所选用的表面活性剂的表面张力值和临界胶束浓度，以确定选用表面活性剂的最佳用量。通过大量的正交实验，确定出了三种新型高效水基液压油清洗剂的配方，并研究了脱脂时间和脱脂温度对脱脂率的影响，同时对研制的液压油清洗剂的各种性能进行了测试。结果表明，这几种金属清洗剂去污力强，清洗效果好，清洗时间短，液压油清洗剂常温清洗5 min脱脂率接近100％，低泡，使用安全，对金属铝、锌、黄铜、碳钢具有良好的清洗、防锈和防腐能力。通过对数十种表面活性剂在原油体系中溶解情况的观察，筛选出几种溶油效果较好的表面活性剂进行复配，再次通过溶油效果的观察确定单一组分表面活性剂NP-7作为原油清洗剂主要成分。通过大量的正交实验，确定出了一种新型高效水基原油清洗剂的配方，并研究了脱脂时间和脱脂温度对脱脂率的影响，同时对研制的原油清洗剂的各种性能进行了测试。结果表明，常温下，用本清洗剂脱脂24h，铝表面脱脂率可达到99.74％、黄铜表面脱脂率可达到99.06％、锌表面脱脂率可达到98.46％以上。50℃以上，清洗5 min脱脂率接近于100％。低泡，使用安全，对金属铝、锌、黄铜具有良好的清洗、防锈和防腐能力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1工业清洗剂发展现状

1.1.1国内外工业清洗剂发展简介

1.1.2国内外工业清洗剂的消费情况

1.1.3工业清洗剂应用领域

1.1.4表面活性剂消费增长水平

1.2工业清洗剂简介

1.2.1常用工业清洗剂的种类

1.2.2对工业清洗剂的要求

1.3水基金属清洗剂的研究

1.3.1水基金属清洗剂的组成

1.3.2水基金属清洗剂的清洗机理

1.3.3水基金属清洗剂的性能及其应用

1.3.4水基金属清洗剂的使用浓度

1.4水基金属清洗剂发展前景

1.5本文选题意义和主要研究结果

1.5.1选题意义

1.5.2本文主要研究结果

第二章铝表面水基液压油清洗剂的研制

2.1表面活性剂的初步筛选

2.1.1仪器

2.1.2试剂

2.1.3实验方法

2.1.4结果与讨论

2.2铝表面水基液压油清洗剂配方确定

2.2.1仪器

2.2.2试剂

2.2.3实验方法

2.2.4结果与讨论

2.2.5配方确定

2.3铝表面水基液压油清洗剂配方性能评价

2.3.1脱脂率的测定(去污力值)

2.3.2消泡性性能实验

2.3.3防锈性实验(叠片法)

2.3.4腐蚀性实验

2.3.5高低温稳定性的测试方法

2.4结论

第三章黄铜表面水基液压油清洗剂的研制

3.1表面活性剂的初步筛选

3.2黄铜表面水基液压油清洗剂配方确定

3.2.1仪器

3.2.2试剂

3.2.3实验方法

3.2.4结果与讨论

3.2.5配方确定

3.3黄铜表面水基液压油清洗剂配方性能评价

3.3.1脱脂率的测定(去污力值)

3.3.2消泡性性能实验

3.3.3防锈性实验(叠片法)

3.3.4腐蚀性实验

3.3.5高低温稳定性的测试方法

3.4结论

第四章碳钢表面水基液压油清洗剂的研制

4.1表面活性剂的初步筛选

4.2碳钢表面水基液压油清洗剂配方确定

4.2.1仪器

4.2.2试剂

4.2.3实验方法

4.2.4结果与讨论

4.2.5配方确定

4.3碳钢表面水基液压油清洗剂配方性能评价

4.3.1脱脂率的测定(去污力值)

4.3.2消泡性性能实验

4.3.3防锈性实验(叠片法)

4.3.4腐蚀性实验

4.3.5高低温稳定性的测试方法

4.4结论

第五章有色金属表面水基原油清洗剂的研制

5.1表面活性剂的初步筛选

5.1.1仪器

5.1.2试剂

5.1.3实验方法

5.1.4结果与讨论

5.2有色金属表面水基原油清洗剂配方确定

5.3有色金属表面水基原油清洗剂配方性能评价

5.3.1脱脂率的测定(去污力值)

5.3.2消泡性性能实验

5.3.3防锈性实验(叠片法)

5.3.4防腐蚀性性能实验

5.3.5高低温稳定性的测试方法

5.4结论

第六章结论

参考文献

致谢

硕士期间论文发表情况