[發明專利]聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物及其制備方法和用該物配制的環保型水溶準干切削液

有效

• 申請號: 201210425601.8
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102993433A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 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;C10M155/00;C10N40/22;C10N30/12
• 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二乙二醇硼酸酯聚合物及其制備方法和用該物配制的環保型水溶準干切削液。?

背景技術

傳統的金屬切削加工采用礦物油或植物油或切削液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，急需一種新的金屬切削加工工藝。準干切削技術是一門近幾年發展起來的金屬切削加工新技術，就是在金屬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金屬切削工藝中配合準干潤滑裝置使用的環保型水溶準干切削液。?

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二乙二醇硼酸酯聚合物及其制備方法和用該物配制的環保型水溶準干切削液。該環保型水溶準干切削液適用于金屬切削加工工藝中，配合準干潤滑裝置使用，能代替原有的傳統的以礦物油或植物油或切削液作為金屬加工切削油/液。?

本發明的技術方案如下：?

一種聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物，它是先由乙二醇與硼酸按摩爾比2：1反應得到二乙二醇硼酸酯后，再由二乙二醇硼酸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：?

上述聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物的制備方法（即前二個步驟）如下：?

步驟1.制備二乙二醇硼酸酯A：?

將乙二醇和硼酸按摩爾比2：1加入反應釜中，充入氮氣保護，攪拌加熱至160-180℃，保持恒溫攪拌4-5小時，減壓排出反應生成的水，制備成二乙二醇硼酸酯A備用；?

上述反應方程式為：?

步驟2.制備聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物B（含聚乙二醇、硼酸鉀鹽和氫氧化鉀）：?

稱取二乙二醇硼酸酯A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，即得聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物B（含聚乙二醇、硼酸鉀鹽和氫氧化鉀）。?

上述摩爾比二乙二醇硼酸酯A：環氧乙烷=1：（10-20）；?

上述制備聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物B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二乙二醇硼酸酯聚合物B中氫氧化鉀所占的重量百分比為0.5-1%。?

由于二乙二醇硼酸酯A容易在有水的條件下水解成乙二醇和硼酸，上述反應?過程中還包含乙二醇與環氧乙烷反應生成聚乙二醇，硼酸與氫氧化鉀反應生成硼酸鉀鹽的副反應，所以上述制備得到的聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物B中還含有聚乙二醇和硼酸鉀鹽。?

乙二醇與環氧乙烷反應生成聚乙二醇的反應方程式為：?

其中，m為不確定整數。?

步驟3.制備環保型水溶準干切削液：?

將步驟2中得到的聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物B（含聚乙二醇、硼酸鉀鹽和氫氧化鉀）加入含磷酸鉀鹽的去離子水中攪拌均勻，即制得環保型水溶準干切削液。?

本發明的環保型水溶準干切削液中各組分的重量百分比為：?

上述的磷酸鉀鹽為磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸鉀中的一種或任意幾種的混合物。?

上述環保型水溶準干切削液的制備方法：?

按所述重量百分比稱取磷酸鉀鹽加入去離子水中攪拌，再加入聚氧乙烷醚基二乙二醇硼酸酯聚合物B（含聚乙二醇、硼酸鉀鹽和氫氧化鉀），同時攪拌2-3小時，混合物透明后包裝即為成品。?

上述環保型水溶準干切削液主要應用于黑色金屬的車、銑、铇、鋸、鉆、沖等加工工藝。?

本發明的有益效果：?

本發明與現有技術相比，具有以下優點：?

本發明的環保型水溶準干切削液具有很好的冷卻性和潤滑性，還具有良好的防銹性和極壓抗磨性（加入磷酸鹽有助于提高極壓抗磨性）。?