[發明專利]聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物及其制備方法和用該聚合物配制的齒輪加工準干切削液

有效

• 申請號: 201210425574.4
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102977357A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 譚群華;張乃慶
• 申請（專利權）人: 上海源育節能環保科技有限公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C10M173/02;C10M153/04;C10N40/22;C10N30/06
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 肖愛華

技術領域

本發明屬于金屬加工技術領域，具體涉及一種聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物及其制備方法和用該聚合物配制的齒輪加工準干切削液。?

背景技術

傳統的齒輪加工采用機械油進行大量沖淋式潤滑，潤滑劑的使用量大，不僅浪費資源，造成加工場所和環境的巨大污染，同時還會嚴重影響操作工人的身體健康。在提倡節能減排、環境保護、綠色生產的今天，急需一種新的齒輪加工工藝。齒輪加工準干切削技術是一門近幾年發展起來的齒輪切削加工新技術，就是在齒輪切削加工過程中使用準干潤滑系統進行潤滑，該技術的發展需要一種適用于齒輪加工工藝中配合準干潤滑裝置使用的齒輪加工準干切削液。?

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物及其制備方法和用該聚合物配制的齒輪加工準干切削液。該齒輪加工準干切削液適用于齒輪加工工藝中，配合準干潤滑裝置使用，能代替原有的傳統的以機械油作為齒輪加工切削油/液。?

本發明的技術方案如下：?

一種聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物，它是先由甘油與亞磷酸按摩爾比1：1反應得到亞磷酸酯甘油后，再由亞磷酸甘油酯與環氧乙烷按摩爾比1：（10-20）發生聚合反應得到的，其化學式為：?

其中n為10-20的整數。?

本發明總體分三個步驟進行：?

上述聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物的制備方法（即前二個步驟）如下：?

步驟1.制備亞磷酸甘油酯：?

將甘油和亞磷酸按摩爾比1：1加入反應釜中，充入氮氣保護，攪拌加熱至130-140℃，保持恒溫攪拌3-4小時，減壓排出反應生成的水，制備成亞磷酸酯甘油備用；?

上述反應方程式為：?

步驟2.制備聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物（含聚氧乙烷甘油醚、亞磷酸鉀鹽和氫氧化鉀）：?

稱取亞磷酸甘油酯和氫氧化鉀加入用0℃左右的冰鹽水循環冷卻的聚合釜中攪拌，然后向聚合釜中通入氮氣轉換釜內空氣，當聚合釜中氮氣保持正壓時用氮氣進料罐將環氧乙烷推進聚合釜，同時攪拌升溫至100-120℃，壓力調節至0.3-0.4MPa，聚合反應15-16小時以后，用氮氣將聚合釜內的聚合物擠出，即為聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物（含聚氧乙烷甘油醚、亞磷酸鉀鹽和氫氧化鉀）；?

上述摩爾比亞磷酸甘油酯：環氧乙烷=1：（10-20）；?

上述制備聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物的反應方程式為：?

上述反應式中的n為10-20的整數。?

上述反應過程中，氫氧化鉀作為催化劑，消耗的量很少，所以反應完成后，加進去的氫氧化鉀基本還留在反應產物中。上述制備得到的聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物中氫氧化鉀所占的重量百分比為0.5-1%。?

由于甘油亞磷酸酯容易在有水的條件下水解成甘油和亞磷酸，上述步驟2的反應過程中，還包含甘油與環氧乙烷會反應生成聚氧乙烷甘油醚，亞磷酸與氫氧化鉀會反應生成亞磷酸鉀鹽的副反應，所以上述制備得到的聚氧乙烷醚基亞磷酸?甘油酯聚合物中還含有聚氧乙烷甘油醚和亞磷酸鉀鹽。?

甘油與環氧乙烷反應生成聚氧乙烷甘油醚的反應方程式為：?

上述反應式中x為不確定整數。?

步驟3.制備齒輪加工準干切削液：?

將步驟2得到的聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物（含聚氧乙烷甘油醚、亞磷酸鉀鹽和氫氧化鉀）加入含四硼酸鉀的去離子水中攪拌均勻，即制得一種齒輪加工準干切削液。?

本發明的齒輪加工準干切削液中各組分的重量百分比為：?

上述齒輪加工準干切削液的制備方法：?

按所述重量百分比稱取四硼酸鉀加入去離子水中攪拌，再加入聚氧乙烷醚基亞磷酸甘油酯聚合物（含聚氧乙烷甘油醚、亞磷酸鉀鹽和氫氧化鉀），同時攪拌2-3小時，混合物透明后包裝即為成品。?

上述齒輪加工準干切削液主要應用于齒輪的滾齒、銑齒、插齒、铇齒等加工工藝。

本發明的有益效果：?

本發明與現有技術相比，具有以下優點：?

本發明的齒輪加工準干切削液具有很好的冷卻性和潤滑性，還具有良好的極壓抗磨性和防銹性（四硼酸鉀可在加工時在金屬表面形成一層保護膜，此膜有良好的極壓抗磨性，可以有效延長刀具使用壽命，同時具有良好的防銹性能）。?