一种高铁制动电阻片清洗剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及清洗剂技术领域，具体涉及一种高铁制动电阻片清洗剂及其制备方法。


背景技术：

2.高速行驶的动车及高铁在制动时，需要通过制动电阻将动能和势能转化所产生的电能迅速转化为热能，并散发于空气中，从而使车辆安全迅速的制动。考虑到线路建设的经济性，部分线路并未配备完全的能量反馈/吸收装置，在车顶可配置制动电阻，匹配车辆外形结构进行设计，与车顶导流板融为一体，美观实用。
3.磁悬浮列车的电制动是采用直线电机的原理，只是通过改变电机中的电流相序，从而改变电机转向，则所输出的力就由原来的牵引力变为了制动力，将制动能量转化为电能后释放在站台上的制动电阻上。
4.高铁采用的动力分散式电动车组，因此在正常的制动过程中，优先采用再生制动，也就是将电动机反转，变为发电机，从而将动车组的动能转变为电能，会送给接触网，供相邻区间其他动车组使用。但是动车组通过再生制动发出的电能，不能回馈给外界的国家电网，因为电能中包含着大量的谐波。再生制动电阻也是一种比较环保和绿色的制动方式。
5.在高铁运行过程中，由于制动电阻片会经受高温、电流、外部污染，因此在一定的周期内需要对制动电阻片进行清洗维护，将表面的油污、粉层、高温氧化层等进行彻底清洗，以保证高铁车辆的制动性能。
6.相关技术中的碱性清洗剂可以把电阻片上面的油污清洗干净，但是对于通电所吸附的粉尘清洗能力较差，并且对金属氧化层不具备清洗效果；相关技术中的酸性清洗剂对氧化层及粉尘有一定的清洗效果，但是对于油污的清洗效果较弱，并且对于电阻片基材无法做到有效保护。
7.因此，需要开发一种高铁制动电阻片清洗剂，该清洗剂对高铁制动电阻片的清洗效果好、能有效去除高温氧化层且能提供缓蚀保护。


技术实现要素：

8.为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高铁制动电阻片清洗剂，该清洗剂对高铁制动电阻片的清洗效果好且能提供缓蚀保护。
9.本发明还提供了上述清洗剂的制备方法。
10.本发明第一方面提供了一种清洗剂，包括以下制备原料：包括以下制备原料：氧化层去除复合剂、增强剂、钝化剂、缓蚀剂、抗静电剂、表面活性剂、清洗助剂、酸雾抑制剂、分散剂和增溶剂；
11.所述氧化层去除复合剂的制备原料包括氢氟酸；
12.所述缓蚀剂的制备原料包括硫脲；
13.所述钝化剂的制备原料包括硝酸和氟锆酸中的至少一种。
14.根据本发明的至少一种实施方式，具备如下有益效果：
15.本发明的清洗剂利用氢氟酸具有络合能力，与金属离子能够形成σ配键络合物，对金属氧化物存在较强的溶解作用，从而实现对基材的清洗；同时利用硫脲等缓蚀剂的缓蚀作用，实现对基材清洗过程的保护。在清洗的过程中，基材中的一些金属成分(如铬、镉)会在强酸与增强剂等共同作用下进行反应形成氧化层，从而实现金属保护。
16.本发明的清洗剂对金属材料基本不腐蚀，对油污的清洗能力强，对金属高温氧化层的清洗效果好，泡沫性能优异，可用于喷淋清洗，清洗后易于漂洗，储存稳定，效果全面优于市场产品。
17.根据本发明的一些实施方式，所述清洗剂包括以下重量份数的制备原料：氧化层去除复合剂10份～50份、增强剂1份～5份、钝化剂3份～15份、缓蚀剂1份～5份、抗静电剂1份～5份、表面活性剂15份～25份、清洗助剂1份～5份、酸雾抑制剂1份～5份、分散剂1份～5份、增溶剂1份～5份。
18.根据本发明的一些实施方式，所述清洗剂还包括以下重量份数的制备原料：水75份～165份。
19.根据本发明的一些实施方式，所述氧化层去除复合剂的制备原料还包括有机酸。
20.根据本发明的一些实施方式，所述有机酸包括苹果酸、葡萄糖酸、乳酸、苯甲酸和丙烯酸中的至少一种。
21.在本发明中，有机酸作为酸的储备剂；且上述有机酸气味小，来源广，相对安全环保；同时由于上述有机酸为弱电解质，能够持续提供氢离子。
22.本发明的清洗剂以氢氟酸为主体，再搭配有机酸从而实现对基材的清洗；氧化层去除复合剂的含量越高对氧化层去除效率越高，但需添加的保护剂的量越高。含量过低则会影响清洗剂的除金属氧化层效率。
23.根据本发明的一些实施方式，所述增强剂包括硝酸盐和氯盐中的至少一种。
24.本发明的增强剂会影响产品的去除金属氧化层效率。本发明的增强剂增加酸离子的浓度，从而使反应中游离的阴阳离子分开后各自在一端加速聚集，加速了整个化学反应的速度，从而加速了对金属氧化层的去除效率。
25.根据本发明的一些实施方式，所述硝酸盐包括硝酸镁、硝酸钠、硝酸钾和硝酸铯中的至少一种。
26.根据本发明的一些实施方式，所述氯盐包括氯化镁、氯化钠、氯化钾和氯化铯中的至少一种。
27.根据本发明的一些实施方式，所述钝化剂还包括乙酸和甲醛中的至少一种。
28.乙酸和甲醛相当于作为钝化剂的促进剂，能促进钝化反应的进行，辅助硝酸或锆酸更好地形成钝化膜。
29.钝化剂的含量越高，钝化效果越好。
30.根据本发明的一些实施方式，所述缓蚀剂还包括苯并三氮唑(bta)、甲基苯并三氮唑(tta)、烷氧基化脂肪胺盐、烷氧基化有机酸、n,n'
‑
二丁基硫脲、2
‑
丙炔
‑1‑
醇和油醇磷酸酯中的至少一种。
31.本发明的缓蚀剂以硫脲或n,n'
‑
二丁基硫脲为主体，配合少量的其他缓蚀剂。
32.本发明缓蚀剂中硫脲主要实现对铁的缓蚀，三氮唑(苯并三氮唑和甲基苯并三氮
唑)主要实现对铜、铝等的缓蚀，以此来实现对合金材质的制动电阻片清洗过程中的缓蚀。
33.根据本发明的一些实施方式，所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧丙烯聚氧乙烯醚和苯磺酸盐。
34.表面活性剂的含量越高，清洗能力越好，但是对于体系增溶剂添加的量需要越多，成本越高。含量过低影响产品的除油效率。
35.根据本发明的一些实施方式，所述脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚包括c
10
～c
16
的脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
36.根据本发明的一些实施方式，所述聚氧丙烯聚氧乙烯醚包括2
‑
丙基庚醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚。
37.根据本发明的一些实施方式，所述苯磺酸盐包括癸基(磺苯氧基)苯磺酸二钠盐。
38.根据本发明的一些实施方式，所述清洗助剂选自亚硫酸盐和次氯酸盐中一种。
39.根据本发明的一些实施方式，所述亚硫酸盐包括亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸镁和亚硫酸铯中的至少一种。
40.本发明选用亚硫酸盐的原因为性价比高。
41.根据本发明的一些实施方式，所述次氯酸盐包括次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸镁和次氯酸铯中的至少一种。
42.根据本发明的一些实施方式，所述酸雾抑制剂包括季铵盐和聚氧乙烯醚。
43.酸雾抑制剂的添加量越高，抑雾效果越好；但是泡沫越高，成本越高。
44.根据本发明的一些实施方式，所述季铵盐包括烷基
‑
[(二氯苯基)
‑
甲基]
‑
二甲基季铵盐酸盐。
[0045]
根据本发明的一些实施方式，所述烷基
‑
[(二氯苯基)
‑
甲基]
‑
二甲基季铵盐酸盐包括c
12
～c
16
的烷基[(二氯苯基)甲基]二甲基季铵盐酸盐中的至少一种。
[0046]
根据本发明的一些实施方式，所述聚氧乙烯醚包括脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0047]
根据本发明的一些实施方式，所述脂肪醇聚氧乙烯醚包括含仲醇结构的c
12
～c
14
的脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
[0048]
根据本发明的一些实施方式，所述抗静电剂包括乙氧基化脂肪族烷基胺和烷基二甲基氧化胺中的至少一种。
[0049]
抗静电剂的添加量越高，抗静电效果越好，但是成本越高，超过一定含量会对除油除氧化层产生抑制效果。
[0050]
根据本发明的一些实施方式，所述分散剂包括聚丙烯酸盐、萘磺酸盐和甲醛缩聚物盐中的至少一种。
[0051]
根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯酸盐包括聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钾中的至少一种。
[0052]
根据本发明的一些实施方式，所述萘磺酸盐包括萘磺酸钠和萘磺酸钾中的至少一种。
[0053]
根据本发明的一些实施方式，所述甲醛缩聚物盐包括甲醛缩聚物钠盐和甲醛缩聚物钾盐中的至少一种。
[0054]
根据本发明的一些实施方式，所述增溶剂包括磷酸酯盐、磷酸盐、聚山梨酯类化合物和聚氧乙烯脂肪酸中的至少一种。
[0055]
根据本发明的一些实施方式，所述磷酸酯盐包括磷酸酯钠盐和磷酸酯钾盐中的至少一种。
[0056]
根据本发明的一些实施方式，所述磷酸盐包括磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸二氢钠和磷酸二氢钾中的至少一种。
[0057]
本发明第二方面提供了上述清洗剂的制备方法，包括以下步骤：将所述氧化层去除复合剂、所述增强剂、所述钝化剂、所述缓蚀剂、所述抗静电剂、所述表面活性剂、所述清洗助剂、所述酸雾抑制剂、所述分散剂和所述增溶剂依次添加至水中，混匀。
[0058]
根据本发明的至少一种实施方式，具备如下有益效果：
[0059]
本发明的制备方法操作简单，物料损耗少，经济效益好。
具体实施方式
[0060]
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
[0061]
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0062]
下面详细描述本发明的具体实施例。
[0063]
本发明实施例1～6对应的清洗剂的制备原料及重量份数见表1。
[0064]
表1本发明实施例1～6对应的清洗剂的制备原料及重量份数
[0065]
[0066][0067]
本发明实施例1～6中高铁制动电阻片清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
[0068]
将表1中出现的制备原料，按照表1中出现的先后顺序依次添加至水中，混匀，即得。
[0069]
对比例1
[0070]
本对比例为一种清洗剂，包括以下制备原料：
[0071]
柠檬酸5.0％
[0072]
醋酸5.0％；
[0073]
氢氟酸5.0％；
[0074]
盐酸(质量分数约为35％)5.0％；
[0075]
渗透剂jfc
‑
e(脂肪醇聚氧乙烯醚)6.0％；
[0076]
椰子油酸二乙醇酰胺5.0％；
[0077]
月桂醇硫酸钠20％；
[0078]
平平加o
‑
10(脂肪醇聚氧乙烯醚)5.0％；
[0079]2‑
硫醇基苯并噻唑2.0％；
[0080]
硫脲1.0％；
[0081]
乙二胺四亚甲基膦酸钠0.10％；
[0082]
氟化钠1.0％；
[0083]
去离子水39.9％。
[0084]
对比例2
[0085]
本对比例为一种清洗剂，包括以下制备原料：
[0086]
无机碱(碳酸钠)15份、
[0087]
螯合剂(edta)10份、
[0088]
复合表面活性剂(np
‑
10)5份、(las)5份
[0089]
分散剂(聚丙烯酸钠)1份、
[0090]
增溶剂(异构葵酸)3份、
[0091]
溶剂(乙二醇单丁醚)5份，
[0092]
纯水56份；
[0093]
本发明实施例1～6和对比例1～2的清洗剂性能测试结果见表2，测试方法参考gb/t35759进行，对高铁制动电阻片的清洗效果分解为净洗力(除人造油污)和除304不锈钢氧化层。
[0094]
表2本发明实施例1～6和对比例1～2的清洗剂性能测试结果
[0095]
[0096][0097]
从表2中得知：本发明的清洗剂对金属材料基本不腐蚀，对油污的清洗能力强，对金属高温氧化层的清洗效果好，泡沫性能优异，可用于喷淋清洗，清洗后易于漂洗，储存稳定，效果全面优于市场产品。
[0098]
上面结合具体实施方式对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。