金属油污清洗剂GJ 1中助洗剂的优选

助洗剂不仅是金属油污清洗剂的重要组成部分，而且是21世纪国际化工新型高性能产品的开发焦点之一。目前，国内助洗剂主要是三聚磷酸钠(STPP)、4A沸石和乙二胺四乙酸钠盐(EDTA)。STPP对提高清洗剂的去油污效果起到较好作用，但其洗涤废液中残留相当数量的磷，造成水源营养过肥化，将逐步淡出市场。4A沸石因其空旷的骨架结构而具有独特的吸附性能，成为STPP的替代品之一，生产上已出现供大于求的状况，而其可能在衣物上或环境中形成沉积物的问题，正引起有关方面的关注。EDTA属于有机助洗剂，螯合性能较好，但缺乏生物降解性。随着新产品不断开发，结晶性层状硅酸钠(SKS 6)、丙烯酸 马来酸酐共聚物钠盐等一些助洗剂投入市场。这些产品生物降解性良好，用量呈增长趋势，预期可部分或全部投入市场。
选择8种常用的助洗剂，分别加入到金属油污清洗剂GJ 1配方中，对碳钢、铸铁、黄铜等试片进行了清洗力和腐蚀性试验，以期筛选出能够明显提高GJ 1的清洗力且腐蚀性基本不增加的助洗剂。
1 试验材料与方法
1.1 供试材料
(1)供试助洗剂无机类助剂：三聚磷酸钠(2号，CP)，4A沸石(5号，工业品)、层状硅酸钠(7号，工业品)。有机类助剂：柠檬酸钠(3号，AR)、乙二胺四乙酸二钠(4号，AR)。
高分子类助剂：丙烯酸 丙烯酰胺共聚物(1号，工业品)、丙烯酸 马来酸酐共聚物钠盐(6号，工业品)。复合助剂：4A沸石与丙烯酸 马来酸酐共聚物钠盐复合物(8号，质量比5∶1)。
(2)供试清洗剂 金属油污清洗剂GJ 1。
(3)试验器材 玻璃恒温槽；电子天平；温控仪器；烘箱。
1.2 试验方法在金属油污清洗剂GJ 1配方中，按照5.0%(wt)分别加入不同助洗剂，调和均匀，制成3%(wt)的工作液。去油率的测定：对涂有相同油污的金属试片，使用等量的3%工作液在(60±1)℃下清洗18min；称量试片清洗前后质量变化，按下式计算去油率：去油率=洗前试片质量-洗后试片质量洗前试片质量-未涂污试片质量×100%腐蚀率的测定：对相同的金属试片，使用等量的3%工作液在(80±2)℃下清洗2h，称量试片清洗前后质量变化，按下式计算腐蚀率：腐蚀率=洗前试片质量-洗后试片质量洗前试片质量×100%
2 结果与分析
2.1 助洗剂的清洗力对碳钢等试片进行油污清洗试验发现，在无磷洗剂中含有8号助洗剂的工作液去油率最高，如表1所示。对碳钢、铸铁、黄铜及铝试片的去油率分别达到97.8%、96.9%、97.5%和98.0%，与STPP基本相当。其它助洗剂与未添加助洗剂试样对照试验相比，均使工作液的清洗力有一定提高，去油率达到90.0%以上。这不仅与助洗剂的螯合性能有关，而且与其分散作用也有紧密联系。从DLVO理论处理油污和基质间相互作用所得势能曲线上可以看出，油污脱离基质必须克服最大势能与最小势能之间的势垒差，而再沉积时必须克服最大势能。最大势能与势垒差比值越大，油污越易从基质表面脱离，且可阻止再沉积，有利于清洗。在清洗配方中，除表面活性剂外助洗剂也能改变基质和油污的ζ电势，从而提高最大势能与势垒差比值。

2.2 助洗剂的腐蚀性一些无机或有机助洗剂具有较强的碱缓冲能力，在水溶液中保持碱性，使油污中的游离脂肪酸皂化并乳化再从金属表面除去，增强清洗效果，同时，也对金属表面产生腐蚀作用。在腐蚀性试验中，含有不同助洗剂的工作液并未明显提高工作液对碳钢、铸铁、黄铜等试片的腐蚀率。从表2可以看出，含有7号助洗剂的工作液对铸铁表面的腐蚀率为0.0102%，比其它助洗剂高；含有1号、5号、8号助洗剂的工作液与无助洗剂对照试验的腐蚀率相比几乎没有变化。
3 结论8种助洗剂对其在金属油污清洗剂GJ 1配方中的助洗效果的试验表明，加入8号助洗剂的GJ 1工作液的清洗力提高最明显，在(60±1)℃下对碳钢、铸铁、黄铜及铝试片清洗18min，去油率分别达到97.8%、96.9%、97.5%和98.0%，而腐蚀性几乎没有增加。8号助洗剂在GJ 1配方中的助洗机理有待于进一步研究探讨。