一种固液两相机械金属清洗剂的制备方法技术领域
本发明涉及一种固液两相机械金属清洗剂的制备方法，属于清洗剂技术领域。
背景技术
在机加工和机械设备、汽车等的维护与修理时，大多采用柴油、煤油或汽油作清洗
液来清洗零件。这不仅浪费能源，且存在着潜在的不安全因素，稍有不慎，则可能酿成火灾。
近年来，一种新型的金属清洗剂逐渐得到了广泛的应用，它能够很好地替代柴油、煤油和汽
油来清洗零件，而且价格便宜，使用安全，很适合于机械化清洗作业。它可以为金属洗涤，而
不会有锈斑，这就是所谓的金属清洗剂。
金属清洗剂是指用于金属材料表面去除油污、油脂、污垢用的工业清洗剂或油污清洗
剂。
金属清洗剂在工业生产中应用十分广泛，常用于金属加工前后的表面除油、除垢
及成品组装或包装前的清洗工艺。在电子工业中，印制电路板焊接后也必须采用清洗剂洗
去有害残留物。此外，在机械设备维护保养过程中也常常用到金属清洗剂。
用于清洗金属表面的传统清洗剂分为三个基本种类：溶剂基，溶剂以浸泡和快干
的方式广泛用于各种金属的除油及脱脂。酸基清洗剂主要含无机酸，通常含有约5%的表面
活性剂，酸基金属清洗剂主要用于乳品业。碱基金属加工清洗剂以浸泡和喷射的形式使用。
这类清洗剂以粉状或浓溶液的形式销售，溶解或稀释后使用，以氢氧化钠、偏硅酸钠、磷酸
三钠、焦磷酸四钾为主要组分，粉剂中这些物质的总含量甚至可高达50%。碱基金属清洗剂
是市场容量最大的清洗剂品种。
但是目前经常使用的各种金属除油剂，含各种有毒有害物质如亚硝酸钠等，污染
环境，对操作人员的身体造成伤害，同时易对较活泼的金属如铝等造成腐蚀，影响后续加
工，并用都是针对金属表层较轻的油污处理，对较重的油污清洗效率低，泡沫很多，影响除
油的效果和除油后清洗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前经常使用的各种金属清洗剂是对金属表层
较轻的油污处理，对较重的油污清洗效率低，泡沫很多，影响除油的效果和除油后清洗的问
题，本发明提供了一种固液两相机械金属清洗剂的制备方法，本发明采用稻壳为原料制备
二氧化硅，并用硅烷偶联剂对其改性，制得摩擦剂，再通过脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9，十二烷
基磺酸钠，三乙醇胺，三聚磷酸钠，苯甲酸钠等配置清洗液，最后将清洗液稀释后与摩擦剂
复配制得固液两相机械金属清洗剂。本发明制备的固液两相机械金属清洗剂对较重的油污
清洗效率高，且气泡少，除油清洗效果好。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取5～10kg稻壳置入管式炉中，在氮气氛围下，加热至500～600℃，保持温度热解
5～8min，持续通入氮气，冷却至室温，取出得稻壳热解灰，将稻壳热解灰，置入不锈钢反应
釜中，向反应釜中加入3～4L质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在90～100℃恒温水浴下，搅拌2
～3h，随后过滤，取滤液，将二氧化碳气体以1～2L/min通入滤液中，并加热滤液至沸腾2～
3h后，过滤，得胶体，用去离子水洗涤胶体3～5次，随后将胶体置入马弗炉中，在800～900℃
下煅烧2～3h，得二氧化硅；
（2）称取2.4～3.0g硅烷偶联剂KH-550，加入1～2L去离子水中，以300～500r/min搅拌
至硅烷偶联剂KH-550完全溶解，加入1.2～1.5kg上述二氧化硅，继续搅拌15～20min，静置
30～40min，随后抽滤，用去离子水洗涤滤饼1～3次，将滤饼装入真空干燥箱中，在105～110
℃干燥箱中干燥至恒重，得改性二氧化硅摩擦剂，备用；
（3）称取10～12g脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9，5～6g十二烷基磺酸钠，装入反应釜中，加入
80～100mL质量分数为10%乙醇溶液，搅拌混合均匀后用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH
为9.5～10.0，继续加入1～2g三乙醇胺，0.5～0.8g三聚磷酸钠，0.5～1.5g苯甲酸钠，加热
反应釜至35～40℃，以300～500r/min搅拌15～20min，冷却至室温，得清洗液；
（4）向上述清洗液中加入350～400mL去离子水，以500～600r/min搅拌混合均匀，得稀
释清洗液，按固液比（m/V）2：1，将步骤（2）制备的改性二氧化硅摩擦剂与稀释清洗液复配，
得固液两相机械金属清洗剂。
本发明的应用方法是：将需要清洗的零部件置入本发明制备的固液两相机械金属
清洗剂中浸泡20～50min，采用浸泡清洗的方法对零部件进行除油工作，待油污去除干净取
出用热水漂洗干净，经检测，使用本发明制得的固液两相机械金属清洗剂去油率可达95～
98%。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明制备的固液两相机械金属清洗剂对较重的油污清洗效率高，且气泡少，除油
清洗效果好；
（2）本发明制作过程中无添加任何有毒物质，不会对金属造成腐蚀情况，且材料易得，
安全环保，不会对环境及人体造成危害。
具体实施方式
称取5～10kg稻壳置入管式炉中，在氮气氛围下，加热至500～600℃，保持温度热
解5～8min，持续通入氮气，冷却至室温，取出得稻壳热解灰，将稻壳热解灰，置入不锈钢反
应釜中，向反应釜中加入3～4L质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在90～100℃恒温水浴下，搅
拌2～3h，随后过滤，取滤液，将二氧化碳气体以1～2L/min通入滤液中，并加热滤液至沸腾2
～3h后，过滤，得胶体，用去离子水洗涤胶体3～5次，随后将胶体置入马弗炉中，在800～900
℃下煅烧2～3h，得二氧化硅；称取2.4～3.0g硅烷偶联剂KH-550，加入1～2L去离子水中，以
300～500r/min搅拌至硅烷偶联剂KH-550完全溶解，加入1.2～1.5kg上述二氧化硅，继续搅
拌15～20min，静置30～40min，随后抽滤，用去离子水洗涤滤饼1～3次，将滤饼装入真空干
燥箱中，在105～110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性二氧化硅摩擦剂；称取10～12g脂肪醇
聚氧乙烯醚AEO-9，5～6g十二烷基磺酸钠，装入反应釜中，加入80～100mL质量分数为10%乙
醇溶液，搅拌混合均匀后用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH为9.5～10.0，继续加入1～
2g三乙醇胺，0.5～0.8g三聚磷酸钠，0.5～1.5g苯甲酸钠，加热反应釜至35～40℃，以300～
500r/min搅拌15～20min，冷却至室温，得清洗液；向上述清洗液中加入350～400mL去离子
水，以500～600r/min搅拌混合均匀，得稀释清洗液，按固液比（m/V）2：1，将上述改性二氧化
硅摩擦剂与稀释清洗液复配，得固液两相机械金属清洗剂。
实例1
称取5kg稻壳置入管式炉中，在氮气氛围下，加热至500℃，保持温度热解5min，持续通
入氮气，冷却至室温，取出得稻壳热解灰，将稻壳热解灰，置入不锈钢反应釜中，向反应釜中
加入3L质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在90℃恒温水浴下，搅拌2h，随后过滤，取滤液，将二
氧化碳气体以1L/min通入滤液中，并加热滤液至沸腾2h后，过滤，得胶体，用去离子水洗涤
胶体3次，随后将胶体置入马弗炉中，在800℃下煅烧2h，得二氧化硅；称取2.4g硅烷偶联剂
KH-550，加入1L去离子水中，以300r/min搅拌至硅烷偶联剂KH-550完全溶解，加入1.2kg上
述二氧化硅，继续搅拌15min，静置30min，随后抽滤，用去离子水洗涤滤饼1次，将滤饼装入
真空干燥箱中，在105℃干燥箱中干燥至恒重，得改性二氧化硅摩擦剂；称取10g脂肪醇聚氧
乙烯醚AEO-9，5g十二烷基磺酸钠，装入反应釜中，加入80mL质量分数为10%乙醇溶液，搅拌
混合均匀后用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH为9.5，继续加入1g三乙醇胺，0.5g三聚磷
酸钠，0.5g苯甲酸钠，加热反应釜至35℃，以300r/min搅拌15min，冷却至室温，得清洗液；向
上述清洗液中加入350mL去离子水，以500r/min搅拌混合均匀，得稀释清洗液，按固液比（m/
V）2：1，将上述改性二氧化硅摩擦剂与稀释清洗液复配，得固液两相机械金属清洗剂。
本发明的应用方法是：将需要清洗的零部件置入本发明制备的固液两相机械金属
清洗剂中浸泡20min，采用浸泡清洗的方法对零部件进行除油工作，待油污去除干净取出用
热水漂洗干净，经检测，使用本发明制得的固液两相机械金属清洗剂去油率可达95%。
实例2
称取8kg稻壳置入管式炉中，在氮气氛围下，加热至550℃，保持温度热解6min，持续通
入氮气，冷却至室温，取出得稻壳热解灰，将稻壳热解灰，置入不锈钢反应釜中，向反应釜中
加入3.5L质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在95℃恒温水浴下，搅拌2.5h，随后过滤，取滤液，
将二氧化碳气体以1.5L/min通入滤液中，并加热滤液至沸腾2.5h后，过滤，得胶体，用去离
子水洗涤胶体4次，随后将胶体置入马弗炉中，在850℃下煅烧2.5h，得二氧化硅；称取2.8g
硅烷偶联剂KH-550，加入1.5L去离子水中，以400r/min搅拌至硅烷偶联剂KH-550完全溶解，
加入1.3kg上述二氧化硅，继续搅拌18min，静置35min，随后抽滤，用去离子水洗涤滤饼2次，
将滤饼装入真空干燥箱中，在108℃干燥箱中干燥至恒重，得改性二氧化硅摩擦剂；称取11g
脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9，5.5g十二烷基磺酸钠，装入反应釜中，加入90mL质量分数为10%乙
醇溶液，搅拌混合均匀后用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH为9.8，继续加入1.5g三乙醇
胺，0.6g三聚磷酸钠，1.2g苯甲酸钠，加热反应釜至38℃，以400r/min搅拌18min，冷却至室
温，得清洗液；向上述清洗液中加入380mL去离子水，以550r/min搅拌混合均匀，得稀释清洗
液，按固液比（m/V）2：1，将上述改性二氧化硅摩擦剂与稀释清洗液复配，得固液两相机械金
属清洗剂。
本发明的应用方法是：将需要清洗的零部件置入本发明制备的固液两相机械金属
清洗剂中浸泡30min，采用浸泡清洗的方法对零部件进行除油工作，待油污去除干净取出用
热水漂洗干净，经检测，使用本发明制得的固液两相机械金属清洗剂去油率可达96%。
实例3
称取10kg稻壳置入管式炉中，在氮气氛围下，加热至600℃，保持温度热解8min，持续通
入氮气，冷却至室温，取出得稻壳热解灰，将稻壳热解灰，置入不锈钢反应釜中，向反应釜中
加入4L质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在100℃恒温水浴下，搅拌3h，随后过滤，取滤液，将二
氧化碳气体以2L/min通入滤液中，并加热滤液至沸腾3h后，过滤，得胶体，用去离子水洗涤
胶体5次，随后将胶体置入马弗炉中，在900℃下煅烧3h，得二氧化硅；称取3.0g硅烷偶联剂
KH-550，加入2L去离子水中，以500r/min搅拌至硅烷偶联剂KH-550完全溶解，加入1.5kg上
述二氧化硅，继续搅拌20min，静置40min，随后抽滤，用去离子水洗涤滤饼3次，将滤饼装入
真空干燥箱中，在110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性二氧化硅摩擦剂；称取12g脂肪醇聚氧
乙烯醚AEO-9，6g十二烷基磺酸钠，装入反应釜中，加入100mL质量分数为10%乙醇溶液，搅拌
混合均匀后用质量分数为1%氢氧化钠溶液调节pH为10.0，继续加入2g三乙醇胺，0.8g三聚
磷酸钠，1.5g苯甲酸钠，加热反应釜至40℃，以500r/min搅拌20min，冷却至室温，得清洗液；
向上述清洗液中加入400mL去离子水，以600r/min搅拌混合均匀，得稀释清洗液，按固液比
（m/V）2：1，将上述改性二氧化硅摩擦剂与稀释清洗液复配，得固液两相机械金属清洗剂。
本发明的应用方法是：将需要清洗的零部件置入本发明制备的固液两相机械金属
清洗剂中浸泡50min，采用浸泡清洗的方法对零部件进行除油工作，待油污去除干净取出用
热水漂洗干净，经检测，使用本发明制得的固液两相机械金属清洗剂去油率可达98%。