[發(fā)明專利]潤滑劑組合物及其制備方法和用該組合物制備微量切削液

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510044179.5
• 申請(qǐng)日: 2015-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN104611093A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張乃慶;吳啟東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海金兆節(jié)能科技有限公司
• 主分類號(hào): C10M161/00
• 分類號(hào): C10M161/00;C10M173/00;C10N30/06;C10N30/12;C10N40/22
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 杜蔚瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于潤滑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種潤滑劑組合物及其制備方法和用該組合物制備微量切削液。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的金屬切削加工采用礦物油或植物油或切削液進(jìn)行大量沖淋式潤滑，潤滑劑的使用量大，不僅浪費(fèi)資源，造成加工場(chǎng)所和環(huán)境的巨大污染，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重影響操作工人的身體健康。

為解決這些問題，近期對(duì)微量潤滑技術(shù)的研究取得一定的進(jìn)展，微量潤滑技術(shù)解決了以上潤滑劑使用量大，污染嚴(yán)重等問題，但對(duì)微量潤滑劑的研究和應(yīng)用方面還存在一定的問題，主要是潤滑和冷卻問題不能很好的解決。

還有，就是微量潤滑劑往往需要添加大量的含硫、含氯等對(duì)環(huán)境有較大壓力的添加劑來增加產(chǎn)品的極壓抗磨性，延長刀具使用壽命。如公開號(hào)為CN101376863的中國專利公開的一種微量潤滑系統(tǒng)鋁合金切削液及其制備方法和用途，采用：基礎(chǔ)油30％、硫化異丁烯5-20％、氯化石蠟5-20％、硫代磷酸酯5-20％、硼酸鉀5-20％、表面活性劑10％、防銹劑5％,上述的基礎(chǔ)油采用礦物油或植物油。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上缺陷，本發(fā)明旨在克服上述不足，提供一種具有優(yōu)異的潤滑性、極壓抗磨性、防銹性、較好的水溶性的潤滑劑組合物，可全部或部分取代傳統(tǒng)的含氯、硫、磷的極壓抗磨劑使用于微量切削液中，少量的微量切削液就能滿足金屬加工的潤滑冷卻、極壓抗磨和防銹要求。

本發(fā)明提供的潤滑劑組合物的特征在于,由包括以下的組分制備而成：脂肪酸、聚乙二醇、五氧化二磷、醇胺。

具體地，本發(fā)明提供的潤滑劑組合物，其特征在于，由包括以下重量份數(shù)的組分制備而成：

其中，上述脂肪酸選自C10-C20的飽和或不飽和脂肪酸中的一種或及幾種的混合物；優(yōu)選自癸酸、月桂酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸中的一種或及幾種的混合物。

上述聚乙二醇選自平均分子量為200-600的聚乙二醇中的一種或及幾種的混合物；優(yōu)選自PEG200、PEG300、PEG400中的一種或及幾種的混合物。

上述醇胺選自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺中的一種或及幾種的混合物。

此外，本發(fā)明還提供了上述潤滑劑組合物的制備方法，其特征在于：由脂肪酸與聚乙二醇先進(jìn)行酯化反應(yīng)后，再加入五氧化二磷進(jìn)行磷酸酯化反應(yīng)，然后再加入醇胺進(jìn)行中和反應(yīng)制備而成。

具體工藝步驟如下所示：

步驟一、稱取脂肪酸和聚乙二醇加入反應(yīng)釜內(nèi)，加入催化劑，在保護(hù)氣的氣氛下(如：充入氮?dú)狻鍤饣蚝獾榷栊詺怏w轉(zhuǎn)換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣進(jìn)行反應(yīng))，于180～220℃的溫度下反應(yīng)3～5小時(shí)，反應(yīng)后減壓排出水分，即為脂肪酸聚乙二醇酯；

其中，上述催化劑可選自質(zhì)子酸、路易斯酸等可用于酯化反應(yīng)的催化劑；

上述催化劑優(yōu)選自稀硫酸；

上述稀硫酸的硫酸有效重量占反應(yīng)物總重量的0.3～0.5％。

步驟二、等上述反應(yīng)釜內(nèi)的體系溫度降至150℃以下時(shí)，緩慢加入五氧化二磷攪拌，保持反應(yīng)溫度不超過150℃的情況下，反應(yīng)2-4小時(shí)后，減壓排出水分，即為脂肪酸聚乙二醇酯磷酸酯；

需要指出的是，由于本步驟的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為了防止局部的反應(yīng)過熱碳化，五氧化二磷的加入速度有必要加以控制，控制反應(yīng)體系在不出現(xiàn)過溢、過熱的狀態(tài)下進(jìn)行。

此反應(yīng)產(chǎn)物脂肪酸聚乙二醇酯磷酸酯是一種多組分磷酸酯的混合物。

步驟三、等上述反應(yīng)釜內(nèi)的體系溫度降至60℃以下時(shí)，加入醇胺攪拌中和，控制最終產(chǎn)物的pH值為7.5～9.0，即為一種潤滑劑組合物。

另外，本發(fā)明還提供了上述潤滑劑組合物的使用方法，其特征在于：可用于制備微量切削液。

另外，本發(fā)明還提供了上述微量切削液的母液的配方，即、由以下重量百分比的組分組成：

其中，上述單酯選自一元醇和一元脂肪酸制備的酯中的一種或幾種的混合物；優(yōu)選自由天然油脂衍生的直鏈脂肪酸和直鏈脂肪醇或支鏈脂肪醇得到的酯中的一種或幾種的混合物；更優(yōu)選自乙酸異辛酯、乙酸月桂酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、油酸甲酯、月桂酸甲酯、硬脂酸甲酯、棕櫚酸甲酯、油酸乙酯、油酸丁酯、癸酸乙酯、已酸異辛酯、己酸己酯、己酸癸酯中的一種或幾種的混合物；

此類單酯都應(yīng)當(dāng)具備在水中較易水解為脂肪酸和一元醇的特點(diǎn)。

上述脂肪酸鹽選自C10-C20的飽和或不飽和脂肪酸和堿反應(yīng)生成的脂肪酸鹽中的一種或幾種的混合物，是良好的陰離子表面活性劑；優(yōu)選自月桂酸鈉、月桂酸鉀、油酸鈉、油酸鉀、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀中的一種或幾種的混合物。