[發明專利]含有醚吡咯烷酮羧酸的水混合的金屬處理液

有效

• 申請號: 201080015486.6
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102369267A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: R·庫弗;C·科爾斯;A·勒施
• 申請（專利權）人: 科萊恩金融(BVI)有限公司
• 主分類號: C10M173/00
• 分類號: C10M173/00;C10N30/12;C10N30/18;C10N50/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧毅

本發明涉及水混合的金屬處理液和用于制備水混合的金屬處理液的濃縮物，所述金屬處理液含有顯示出乳化和腐蝕抑制作用的醚吡咯烷酮羧酸或其鹽。

在世界范圍內，水混合的金屬處理液是最大量的金屬處理液，并且其中乳液又占據最大的份額。這種乳液通過與來自濃縮物的水混合來制備，所述濃縮物典型地具有以下組成：

a)基礎油，例如礦物油、合成烴、烷基化的芳烴、脂肪酸酯、天然油和合成聚合物合酯

b)乳化劑

c)腐蝕抑制劑

d)pH調節劑/中和劑，例如胺和醇胺

e)穩定劑，增容劑

f)極壓添加劑(EP)

g)抗磨添加劑(AW)

h)消泡劑

i)殺生物劑

j)對抗金屬離子，例如水硬度的絡合劑

k)有色金屬抑制劑

在濃縮物中除基礎油以外，乳化劑和腐蝕抑制劑在量上占主導地位。除了非離子型乳化劑以外，主要使用離子型乳化劑，他們部分也具有腐蝕抑制作用。在此，除了穩定乳液以外，對乳化劑的重要要求之一是快速地“自發”形成乳液，這通過在引入水相時濃縮物的快速分散(“blooming”)來顯現。

通常，濃縮物和水在此以1∶5至1∶100，優選1∶10至1∶30的比例混合。

由于經濟上的原因，并且為了降低混合物的復雜性，優選使用具有多種功能的添加劑，以減少添加劑的數目或其量。添加劑的數目越少并且它們彼此之間相容得越好，則使用穩定劑或增容劑的必要性越低。值得期望還有這樣的添加劑，所述添加劑使得不必或者至少減少使用添加劑，諸如殺生物劑、消泡劑和對抗水硬度的絡合劑。從生態學的角度來看，目前還需要易于生物降解的添加劑。

而非離子型乳化劑不具有腐蝕抑制作用，從常用的教科書(例如Theo?Mang，W.Dressel，“Lubricants?and?Lubrication”，Wiley-VCH，Weinheim，2008，第400頁及以下幾頁；或者J.P.Byers，“Metalworking?fluids”，Taylor?and?Francis，Boca?Raton，2006，第132頁及以下幾頁)已知具有腐蝕抑制作用的陰離子型乳化劑，例如脂肪酸和環烷酸(其在介于7和11之間的占優勢的pH值的情況下以陰離子形式存在)，石油磺酸鹽或磷酸單酯和磷酸二酯。而所述教科書還描述了，這類物質類別共同具有或多或少地嚴重的硬水不穩定性。因為通常使用飲用水制備金屬處理液，并且因為金屬離子的數目在液體的若干個月的使用時間段內由于調和水(Ansetzwasser)的蒸發和所處理的金屬工件的浸出而增加，這些化合物的使用(尤其是在硬水區域中)受到限制。

EP-A-0501368描述了烯基琥珀酸單酰胺和烯基琥珀酸單酰亞胺，它們是優秀的腐蝕抑制劑和乳化劑，通常在一定的質量下是硬水穩定的并且不過于強烈地起泡。然而，所述單酰胺尤其是具有一定的水解不穩定性，這縮短了乳化劑的使用時間。

EP-A-1354905和其中援引的文獻中描述了醚羧酸，所述醚羧酸可以作為具有腐蝕抑制作用的乳化劑用于金屬處理液中并且具有非常良好的硬水穩定性。但是，在某些情況下僅微弱地顯示出腐蝕抑制作用。遺憾的是，這些化合物具有強烈的起泡傾向，它們在洗滌劑和清潔劑中的用途也指明了該方面。此外，它們的制備是高耗水的并且產生大量的氯化鈉，這從生態學和經濟學的角度來看是不令人愉快的。

本發明的目的是，發現用于水混合的金屬處理液中的易于獲得的、具有良好抗腐蝕性質、在硬水中穩定并且低發泡性的乳化劑。

現已發現，由醚胺和衣康酸在縮合反應中可獲得的醚吡咯烷酮羧酸特別適合在水混合的金屬處理液中作為乳化劑，因為它們具有非常良好的硬水穩定性并且在起泡傾向和抗腐蝕方面優于已知的醚羧酸。另一優點在于，它們與大多數已知的額外的添加劑，諸如非離子型乳化劑、腐蝕抑制劑以及EP/AW添加劑良好地相容，并且因此易于配制。

本發明的主題是組合物，其含有基礎油，10至50重量％的式(1)的醚吡咯烷酮羧酸或其鹽

其中

R¹是C₈-C₃₀-烷基、C₈-C₃₀-烯基、C₆-C₃₀-芳基、C₇-C₃₀-烷基芳基

M是氫、堿金屬、堿土金屬或銨