[發明專利]生物可降解微量潤滑油及其制備方法

有效

• 申請號: 201410472108.0
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104263476A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 張乃慶;吳啟東;曹華軍
• 申請（專利權）人: 上海金兆節能科技有限公司;重慶大學
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/06;C10N30/12
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 杜蔚瓊

技術領域

本發明屬于潤滑技術領域，具體地，涉及一種生物可降解微量潤滑油及其制備方法。

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和冷卻，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。

微量切削技術是近幾年發展起來的金屬綠色加工新技術，就是在金屬切削加工過程中使用微量潤滑系統將極壓抗磨性、潤滑性好的微量潤滑油噴灑于加工刀具和加工表面進行潤滑、冷卻，解決傳統加工時切削油、液使用量大、浪費泄漏量大等問題，但是為了達到良好的潤滑冷卻效果，目前使用的微量潤滑油往往含有大量的氯、硫等對環境有一定影響的添加劑，同時，所用的微量潤滑劑在自然界往往不易降解，對環境造成一定的影響。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種適用于金屬切削加工工藝中配合微量潤滑裝置使用的生物可降解微量潤滑油，以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/液和含大量氯、硫化合物的微量潤滑油。

本發明提供了一種生物可降解微量潤滑油，其特征在于：包含質量百分比含量為5～10％的脂肪酰肌氨酸，其中，脂肪酰肌氨酸是由羧酸與肌氨酸通過酰化反應制備而成的。

優選采用，碳原子數為8-20的飽和或不飽和的脂肪酸。

最優選為月桂酰肌氨酸、油酰肌氨酸、硬脂酰肌氨酸等中的一種或幾種的組合物，其本身生物降解性優良，還能促進其他有機成分的生物降解，同時是良好的的含N型極壓抗磨劑，還有良好的防銹性能。

本發明提供的一種生物可降解微量潤滑油，優選由以下重量百分比的組分組成：

上述雙酯為二元醇和一元酸或二元酸和一元醇酯化反應生成的產物。

上述一元醇和二元醇優選自碳原子數為2-20的飽和或不飽和的脂肪醇；

上述一元酸和二元酸優選自碳原子數為2-20的飽和或不飽和的脂肪酸。

上述雙酯最優選自，己二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、已二酸二癸酯、壬二酸二異癸酯、癸二酸二異癸酯、丁二酸二異辛酯、丁二酸二異癸酯、乙二醇月桂酸酯、丙二醇油酸酯等中的一種或幾種的組合物。在本發明中雙酯具有良好的潤滑性，運動粘度低，低溫性能好，生物降解性能優良。

另外，上述聚酯是由二元酸與二元醇在催化劑作用下反應酯化反應，然后再用羧酸或醇進行封端制備而成的。

上述二元醇優選自碳原子數為2-20的飽和或不飽和的脂肪醇；

上述二元酸優選自碳原子數為2-20的飽和或不飽和的脂肪酸。

上述聚酯的制備方法為：將二元醇和二元酸按摩爾比為1：1加入聚合釜內，加入強酸性陽離子交換樹脂作為催化劑進行聚合反應，反應溫度在180～220℃，反應時間為8～12小時，然后加入一定比例的一元羧酸或一元醇進行封端，減壓除去水份，去除強酸性陽離子交換樹脂后，制得。

用于封端的一元羧酸或一元醇分別選自碳原子數為2-20的飽和或不飽和的脂肪酸或脂肪醇。

該聚酯由于分子量較大，在本發明中可在金屬表面形成致密的物理保護膜，具有良好的潤滑性和極壓抗磨性，可全部或部分取代含氯、硫、磷的極壓抗磨劑使用。

另外，上述妥爾油酸或妥爾油還可以為妥爾油脂肪酸，該組分具有良好的潤滑性，同時其羧基-COOH還能在金屬表面形成比較好的附著力，有一定的防銹性，生物降解性好。

另外，上述烷基磷酸酯優選為碳原子數為2-20的陰離子型烷基、烷芳基、聚氧乙烯化烷基、聚二乙二醇單酯或雙酯磷酸酯；非離子型烷基、烷芳基、聚氧乙烯化烷基磷酸酯；兩性離子型磷酸酯中的一種或幾種的組合物。

最優選自油醇磷酸酯、月桂醇磷酸酯、二異辛基磷酸酯、磷酸三丁酯等中的一種或幾種的組合物，該組分具有良好的極壓抗磨性，還是鋁及合金加工的緩蝕劑，同時也具備較好的生物降解性。

另外，上述醇胺硼酸酯，可選自一乙醇胺硼酸酯、二乙醇胺硼酸酯、三乙醇胺硼酸酯等中的一種或幾種的組合物，該組分具有優良的防銹性和極壓抗磨性，同時易于生物降解。

此外，本發明還提供了一種生物可降解微量潤滑油的制備方法：即、按重量百分比稱取所述的雙酯、聚酯、油酰肌氨酸、妥爾油酸或妥爾油、烷基磷酸酯、醇胺硼酸酯分別加入攪拌器中在40～60℃的溫度下攪拌約1小時，取樣觀察完全透明時即可。

本發明的有益效果：