汽車玻璃清洗劑

1、西安文理學院課程設計（專科）題目 汽車擋風玻璃清洗劑 系 院 名 稱 化學與化學工程學院 指 導 老 師 楊曉慧 學 生 姓 名 吳昊 學 生 學 號 09204100115 專 業(yè)、班 級 精細化學品合成與生產(chǎn)技術2010級1班 提 交 時 間 2013年 5 月 目 錄1 前言1.1 我國汽車發(fā)展的現(xiàn)狀1.2 汽車清洗劑的分類1.3 汽車玻璃清洗劑2 實驗2.1 儀器2.2 藥品2.3 原料的選擇2.3.1 表面活性劑的選擇2.3.2 溶劑的選擇2.3.3助劑的選擇2.3.4 香精的選擇2.4 表面活性劑含量對玻璃清洗劑的影響2.4.1污染物的配置與制樣2.4.2表面活性劑含量對去污力和光

2、亮度的影響2.5 產(chǎn)品的性能測試3.結果與討論4.結論參考文獻汽車擋風玻璃清洗劑摘要：汽車擋風玻璃清洗液加有多種添加劑。經(jīng)試驗和使用結果證明,該清洗液完全符合標準。汽車擋風玻璃清洗液具有良好的玻璃清潔性、材料適應性,特別適用于汽車擋風玻璃的清洗。特性：不含對人體有害的物質(zhì),不污染環(huán)境，具有良好的清凈性,能有效地清除玻璃上的臟物、污物、條紋,玻璃明亮干凈，具有良好的材料適應性,防止系統(tǒng)中金屬部件的腐蝕,與橡膠、塑料密封件和漆膜有良好的相容性，具有良好的防凍性,適用于20以上的環(huán)境。 關鍵詞：汽車擋風玻璃清洗劑，不污染環(huán)境，良好的材料適應性。1 前言1.1我國汽車發(fā)展的現(xiàn)狀目前，我國汽車保有量已經(jīng)

3、達到1.3左右億輛，2012全年整車銷售規(guī)模達1930.40萬輛,中國仍處于全民的汽車消費時代，為汽車用品行業(yè)的發(fā)展帶來更多生機。截止2012年底，我國汽車用品市場總量已經(jīng)達到5500億元，汽車用品生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)達到20000左右家，每年的新品推出量在3000個系列以上。2011年，我國汽車總銷量將達到2200萬輛，增長幅度超過32%，全年汽車保有量將達到1.2億量，汽車用品市場的總量已經(jīng)達到4000億元;到2012年我國汽車用品行業(yè)市場總量將達到5000億，行業(yè)發(fā)展仍然處于高速發(fā)展階段。截止目前，國內(nèi)行業(yè)經(jīng)銷企業(yè)已經(jīng)達到100000多家，其中年產(chǎn)值100-500萬元的企業(yè)大概占到行業(yè)經(jīng)銷商總數(shù)

4、的37%左右，達35000家左右;年產(chǎn)值500-2000萬元占到20%，達23000家左右;2000-5000萬元的達8000來家左右、5000萬元以上的達2000家左右。目前汽車用品行業(yè)平均每天就有30家左右的企業(yè)誕生，35個新產(chǎn)品上市。汽車消費時代和城市化進程使得汽車用品行業(yè)發(fā)展極其迅速，市場規(guī)模增速驚人。專家指出,隨著目前大中城市越來越多的簡單洗車點(房) 發(fā)展成專業(yè)汽車美容中心,汽車用清洗上光劑市場前景廣闊。據(jù)了解,一般汽車清洗上光劑產(chǎn)值為汽車用化學品總產(chǎn)值的10.82 % ,而汽車用化學品占汽車產(chǎn)值的1 %左右1,占五大類汽車化學品的第二位， 汽車的維護和保養(yǎng)已發(fā)展成為一個新興產(chǎn)業(yè)

5、。洗車是最簡單的汽車美容方法，但洗車并不就是用布洗洗抹抹那么簡單。洗車無外乎三種目的：一是做全面的汽車美容（翻新）；二是做日常的打蠟上光；三是純沖洗。不同目的，應選擇不同的產(chǎn)品，這樣才能有利于對汽車進行保護。切記：日常生活用品包括洗衣粉和洗滌靈是不適合洗車的。這些產(chǎn)品的堿性大，雖然能洗干凈車輛，但實際上是加速車漆的氧化，所以一定要用專業(yè)的洗車清潔劑。 一般路邊店洗車采用的清潔劑大都是洗衣粉、洗潔精等。雖然這些清潔劑能達到清潔車身表面的目的，但同時也會把車表的蠟層清洗掉，這是事與愿違的。更可怕的是這些清潔劑一般呈強堿性，對車身漆面及金屬具有強烈的腐蝕性，導致漆面失光、生銹等現(xiàn)象發(fā)生。1.2 汽車

6、清洗劑的分類1不脫蠟洗車液：這種洗車液是國內(nèi)外汽車美容行業(yè)中廣泛采用的一種水系清洗劑，也是我們?nèi)粘Ｏ窜嚨氖走x洗車液。它一般由多種表面活性劑配置而成，具有很強的浸潤和分散能力。它能夠有效地去除車身表面的塵埃、油污，但又不會洗掉汽車表面原有的車蠟，防止交通膜的形成，保護車身不受各類有害物質(zhì)的侵蝕，保持漆面原有光澤。所以采用不脫蠟洗車液洗車后不需要重新給汽車打蠟 增光洗車液：其實它是不脫蠟洗車液的一種，但性能更優(yōu)于普通的不脫蠟洗車液，它是集清洗、上蠟增光于一身的一種超濃縮洗車液。使用后能在車漆表面形成一層高透明的蠟質(zhì)保護膜，令漆面光潔亮麗，給人一種煥然一新的感覺。 脫蠟洗車液：這種洗車液是目前國內(nèi)外

7、汽車美容行業(yè)中廣泛采用的一種有機清洗劑，是新車開蠟和在用車重新打蠟前洗車的首選洗車液。它主要用來去除車身表面的石蠟、油脂、硅酮拋光劑、污垢、橡膠加工助劑以及手印等。采用脫蠟洗車液后，汽車出門前必須重新打蠟，否則車漆會加速老化。 輪轂去油劑：一般輪轂清洗液都屬于酸性物質(zhì)，較容易損傷輪轂的金屬層。我們使用的此劑不含腐蝕劑，也不含酸性物質(zhì)，而且清洗功能極強。將輪轂去油劑噴到輪轂表層后，油泥液自動往下流，只需用布輕輕擦干即可恢復金屬或塑料的原有光澤。注意事項：該劑不易燃，對環(huán)境不造成污染，不腐蝕。 輪胎強力去污劑：該劑為強堿型清潔劑。對帶有白線圈的輪胎清洗效果尤其明顯，用它清洗過的白線圈如同新的一樣。

8、 玻璃清洗劑：主要用以去除玻璃上積累的白色霧狀膜各種內(nèi)飾清洗劑、清新劑、煙等造成的靜電油脂，同時可有效地去除鳥糞、油泥及塵土。因含揮發(fā)劑擦干后可很快風干，又因是水質(zhì)，也可用于電鍍、內(nèi)飾（地毯、座椅）等的清洗。 發(fā)動機強力清洗劑：是世界上唯一一種生物降解型的溶劑，也是唯一一種比一般溶劑更強的生物降解型去油劑：主要成分從橙皮中提取，成本高，不易燃，1：1稀釋后可清洗內(nèi)飾、抽油機等。 發(fā)動機外部清洗劑：該劑是以煤油為基礎料的去油劑，屬生物不可降解型，是脫蠟能力最強的清潔劑。1.3 汽車玻璃清洗劑汽車車窗清洗劑在汽車養(yǎng)護用品中僅僅是一個小細節(jié), 但是, 車窗恰恰是廣大車主最容易感受得到的。經(jīng)優(yōu)異的汽車

9、車窗清洗劑清洗過的車窗, 能夠使駕駛員立即感受到清晰的視野, 精神為之一展。因而, 任何一知名的汽車養(yǎng)護用品廠商都不會忽視車窗清洗劑。在我國, 由于汽車工業(yè)的長期落后, 駕駛員在對車窗進行清洗時簡單而隨意。但是, 隨普我國汽車工業(yè)技術水平的提高, 私家車進入千家萬戶, 廣大私家車主對愛車的養(yǎng)護提出了很高的要求。但是, 由于專業(yè)的汽車養(yǎng)護用品產(chǎn)業(yè)進入中國時間不長,車主們對汽車車窗清洗劑的原理作用、使用方法還是不很了解。汽車車窗清洗劑屬于硬表面清洗劑中的一種, 但是有其特殊性。作為汽車車窗的擋風玻璃, 在冬天很容易結冰箱; 到夏天, 汽車擋風玻璃上經(jīng)常會有很多蟲膠; 平時又難免會有油污和灰塵附粉在

10、汽車擋風玻璃上2, 這會給駕駛員造成很多麻煩。目前, 我國汽車擋風玻璃清洗劑的高端市場多為進口品占據(jù), 低端市場存在粗制濫造狀況,更有眾多的駕駛員在汽車的玻璃清洗劑貯存箱中直接加入自來水。人們印象中玻璃耐腐蝕性強, 實際上, 在大氣和弱酸等介質(zhì)中, 用肉眼即可觀察到玻璃表面污染、粗糙和斑點腐蝕跡象3。長期使用自來水或劣制汽車擋風玻璃清洗劑將導致清洗效果差, 也可導致汽車擋風玻璃腐蝕損壞、雨刷橡膠溶脹損壞、金屬部件腐蝕、汽車漆污損等情況的產(chǎn)生, 嚴重時還會影響駕駛員視線導致交通事故。因此, 研制汽車玻璃清洗劑對我國汽車技術水平的全面提高、汽車保養(yǎng)和安全駕駛將有很大幫助4。 玻璃清洗劑適用于玻璃及

11、玻璃制品的清洗5，如：玻璃窗、玻璃鏡面、玻璃屏幕、櫥窗等的清洗。其主要成分為： 表面活性劑、溶劑、色素和水。普通型玻璃清洗劑一般具有能去除玻璃表面上塵污的作用；而一些多功能型的玻璃清洗劑除具有上述性能外，還具有能在玻璃表面形成光亮薄膜，以達到不留痕跡、不掛水和防霧及防再污染的目的，使玻璃長久保持明亮光潔。普通型玻璃水重點考慮去污清潔，主要用于家庭的門窗玻璃和鏡面，一般采用噴霧型，邊噴邊擦，使用方便。防霧型玻璃水（俗稱玻璃水）重點在防霧，它的配方中含有一些親水性很強的組分，用后鋪展在玻璃上，使水霧迅速分散成透明鏡面狀態(tài)而不起霧，適用于浴室鏡及車內(nèi)鏡。防凍型玻璃水主要通過加入各種降低冰點的溶劑，使

12、它在零度以下甚至零下30度也不會結冰，特別適合北方地區(qū)冬天汽車雨刷器中使用。通常清洗汽車都是用自來水進行清洗的, 但由于自來水中有鈣、鎂離子的影響, 會在車身表面留下模糊的涂層, 清洗效果不理想, 尤其是天長日久經(jīng)風吹雨淋的玻璃表面的污垢, 很難用自來水清洗干凈6.隨著社會的發(fā)展, 清洗劑行業(yè)發(fā)展日趨活躍, 人們對玻璃清洗劑的要求也越來越高, 在要求基本清洗能力的同時, 還需要清洗劑功效齊全、對環(huán)境無害、節(jié)省清洗時間、簡化清潔步驟等。這種發(fā)展趨勢是由多方面因素造成的, 如人們用于室內(nèi)清洗的時間越來越少, 家庭成員均有各自的職業(yè), 這類家庭很少進行繁瑣的室內(nèi)清潔工作等。這些都要求開發(fā)功效更齊全的

13、玻璃清洗劑, 能夠在保持并且提高玻璃清洗劑的基本清洗能力的基礎之上, 添加功能性組分, 賦予玻璃表面抗再次污染、快干、防霧7、親水和洗后不留痕跡等性能。2 實驗 2.1 儀器磁力加熱攪拌器、天子天平、電熱恒溫鼓風干箱、電冰箱2.2 藥品脂肪醇聚氧乙烯( 9) 醚(AEO- 9)（16.5/公斤）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉( AES)（ 8.8/公斤） 、無水乙醇（3/公斤）、EDTA-2Na（28/公斤）、三乙醇胺（ 3/公斤）、香精（2.5/公斤）、蒸餾水（2/公斤）2.3 原料的選擇由于玻璃光滑透明, 對玻璃洗滌劑的要求既具有高洗凈能力, 又不能侵蝕玻璃表面。所以在選擇清洗劑的各種成分時,

14、一般應滿足下列條件8,9:a. 對玻璃外表面的沖洗具有良好的清洗效果, 不留痕跡, 對玻璃無損傷;b. 所選用的各組分與各種不同型號的玻璃中的成分不應有互溶現(xiàn)象, 否則清洗后易使玻璃變“霧", 不易清洗干凈;c. 選用的溶劑和助劑揮發(fā)性要好, 以免清洗后玻璃上留有條紋;d. 不污染周圍環(huán)境, 清洗劑對人體無害。2.3.1 表面活性劑的選擇4表面活性劑的少量添加能大大降低水的表面張力, 改變體系界面狀態(tài), 產(chǎn)生潤濕、滲透、增溶、凈洗、分散等一系列作用, 所以, 適當?shù)谋砻婊钚詣┰谄嚥Ａ逑磩┲斜夭豢缮佟１砻婊钚詣┑姆N類很多,可分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑兩

15、性離子表面活性劑等?？紤]到玻璃清洗劑要求清洗后殘留物少, 不形成條紋痕跡, 使玻璃面保持高度透明。因此配方中常以不殘留固體的液體非離子表面活性劑為主洗劑, 加入少量陰離子表面活性劑起潤滑作用和光亮作用10。根據(jù)經(jīng)驗和實驗, 選用AEO - 9、AES11。2.3.2 溶劑的選擇4分析研究表明, 汽車玻璃附著污垢的主要成分為泥沙、灰塵、樹膠、蟲膠、汽柴油燃燒產(chǎn)生的油垢、殘余上光蠟、昆蟲遺體等。泥沙、灰塵可由水洗凈,所以, 汽車擋風玻璃清洗劑的主要溶劑應為水, 但油垢、動植物膠質(zhì)很難被水洗凈, 故清洗劑中必須加入有機溶劑, 以增加清洗劑對污物的溶解性。同時, 為了保證冬季使用, 汽車擋風玻璃清洗劑

16、必須防凍, 有機溶劑的加入可使汽車擋風玻璃清洗劑的冰點達到防凍要求。有機溶劑可選擇甲醇、乙醇、丁醇、異丙醇等。甲醇價格低廉, 溶解性能好, 防凍效果強, 但閃點低、毒性大, 安全性能較差, 低擋產(chǎn)品可以選用; 丁醇、異丙醇價格較乙醇高, 毒性也較乙醇高, 且氣味異味感大; 乙醇價格適中, 溶解性好防凍性好, 無毒, 安全, 氣味能被消費者接受, 故選用乙醇為有機溶劑。2.3.3助劑的選擇6乙二胺四乙酸二鈉, 白色固體粉末, 在水溶液中能與鈣、鎂等金屬離子形成牢固的網(wǎng)狀結構, 使金屬離子被束縛, 達到使硬水軟化的目的, 另外, 它還能使水溶液提高透明度, 并具有一定的殺菌能力. 這里作螯合劑.三

17、乙醇胺主要用于表面活性劑、洗滌劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、織物柔軟劑的制備。在液體洗滌劑中加入三乙醇胺,可改進油性污垢,特別是非極性皮脂的去除,同時,通過提高堿性可提高去污性能。另外,在液體洗滌劑中,其相容性也極好。 2.3.4 香精的選擇8為了遮蓋清洗劑原料中某些組分所帶的令人不愉快的氣味, 使消費者在接觸或使用清洗劑的過程能嗅得到一種舒適愉快的香氣, 從而對產(chǎn)品有好感, 樂于使用這些制品, 常常在清洗劑中加入香精。但由于香精往往是造成條紋的原因，在玻璃清洗劑中加入香精量較少,且選用一些香氣氣勢較強的香精。2.4 表面活性劑含量對玻璃清洗劑的影響2.4.1污染物的配置與制樣12 根據(jù)汽車風窗玻璃清洗

18、液GB/T234362009清洗液洗凈能力測定法配制垢。在燒杯中加入凡士林（4.0%）、活性炭（0.4 %)、硅藻土（6.0%）、少量樹脂和水，并攪拌均勻備用。 制樣：將9塊玻璃片洗凈，編號，進行干燥。稱量直至恒重并記錄數(shù)據(jù)ma。將配好的污垢均勻的涂抹在已標好號的玻璃片上，自然風干。稱量至恒重。記錄下此時每塊玻璃片的重量為mb。2.4.2表面活性劑含量對去污力和光亮度的影響根據(jù)查閱大量文獻資料, 找出洗滌效果較好的表面活性劑含量, 選取最佳用量。實驗過程如8下圖1所示，實驗結果見表1。圖1 表1 表面活性劑含量對去污力和光亮度的影響 質(zhì)量分數(shù)(%)實驗號AEO-9AES乙醇EDTA-2Na三乙

19、醇胺香精水去污能力光亮度（目測）11.00.1180.020.48少量余量99.94%B21.00.2180.020.48少量余量99.74%D31.00.3180.020.48少量余量100.00%A42.00.1180.020.48少量余量99.88%C52.00.2180.020.48少量余量99.96%B62.00.3180.020.48少量余量99.79%D73.00.1180.020.48少量余量99.97%B83.00.2180.020.48少量余量99.84%C93.00.3180.020.48少量余量99.76%D 光亮度: A- 很光亮、B- 比較光亮、C- 一般、D- 不

20、光亮;從實驗中可以看出, 3號實驗的綜合指標最佳。a.玻璃的去污能力13，14把涂有污垢的玻璃片放入對應配好的9組試樣中，浸泡12h后拿出用水沖洗2min，再烘干稱量直至恒重并記錄數(shù)據(jù)mc。實驗結果見表2。表2 產(chǎn)品對玻璃污垢的清洗能力123456789ma（g）5.08315.15345.05455.05605.04525.05505.01395.02355.0662mb(g)5.41635.34985.22575.31225.27415.20085.37935.14925.1498mc(g)5.08335.15395.05455.05635.04545.05535.01405.02375.

21、0664m1(g)0.33320.19640.17120.25620.22890.14580.36540.12570.0836m2(g)0.33300.19590.17120.25590.22880.14550.36530.12550.0834q99.94%99.74%100.00%99.88%99.96%99.79%99.97%99.84%99.76% ma干凈玻璃試片質(zhì)量，單位為克（g）； mb涂有污垢的玻璃試片質(zhì)量，單位為克（g）； m1污垢的質(zhì)量，單位為克（g）； mc產(chǎn)品清洗后玻璃試片質(zhì)量，單位為克（g）； m2污垢被產(chǎn)品清洗的質(zhì)量，單位為克（g）； q玻璃的去污能力m1=mb-ma

22、 ； m2 =mb-mcq=(mb-mc)/(mb-ma)*100%=m2/m1*100%b.光亮度由于目前為止還沒有儀器能準確的測出玻璃的光亮度，所以本實驗是以目測的方法來測定玻璃的光亮度。2.5 產(chǎn)品的性能測試10a. 熱穩(wěn)定性從9份試樣中分別取20mL試樣分別注入9個小燒杯中，用保鮮膜密封，在50oC的烘箱中保持8h，取出后在室溫下保持16h，觀察試樣中有無結晶性沉淀物,并測量試樣的PH值。b. 低溫穩(wěn)定性從9份試樣中分別取20mL試樣分別注入9個小燒杯中，用保鮮膜密封，在-16的電冰箱中保持8h,取出后在室溫下保持16h，觀察試樣中有無結晶性沉淀物。并測量試樣的PH值。c.金屬腐蝕性用

23、砂紙打磨9塊鋁片，除去氧化層。將磨好的試片用95的乙醇清洗干凈，放入烘箱中烘干后編號稱至恒重m1。 將9塊鋁片分別放入對應編號的試樣中，并用保鮮膜密封，放在室溫下1天。再取出試片用95的乙醇清洗干凈，放入烘箱中烘干后編號稱至恒重m2。金屬的腐蝕量見表3。表3金屬的腐蝕性123456789m1（g）4.43014.496410.648612.21723.351211.556912.157912.308812.1768m2(g)4.43014.496410.648412.21743.351211.557012.158112.309012.1770m(g)0.00000.00000.00020.00

24、020.00000.00010.00020.00020.0002F(%)0.00000.00000.00190.00190.00000.00090.00190.00190.0019 m1試前金屬試片質(zhì)量，單位為克（g）； m2試后金屬試片質(zhì)量，單位為克（g）；m金屬腐蝕的質(zhì)量，單位為克（g）； F金屬的腐蝕性；m=m2-m1 ； F=m/m1*100%3 結果與討論經(jīng)過實驗得出按質(zhì)量分數(shù), AEO - 9 1.0% 、AES 0.3%、乙醇18%、EDTA-2Na 0.02%、三乙醇胺 0.48%、香精少量、水余量, 混合制得汽車玻璃清洗劑的去污能力最強。該產(chǎn)品質(zhì)量指標見表4。表4 產(chǎn)品質(zhì)量指標外觀無色透