聚季戊四醇丙烯酸酯及其制備方法和用該酯制備微量潤(rùn)滑油的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤(rùn)滑技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種聚季戊四醇丙締酸醋及其制備方法和用 該醋制備微量潤(rùn)滑油。
【背景技術(shù)】
[0002] 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(rùn)滑和冷卻， 潤(rùn)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。在提倡節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、綠色生產(chǎn)的今天，急需一種新的金屬切削 加工工藝。微量潤(rùn)滑技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的金屬綠色加工新技術(shù)，就是在金屬切削加工 過(guò)程中使用微量潤(rùn)滑系統(tǒng)將極壓抗磨性、潤(rùn)滑性好的微量潤(rùn)滑油噴灑于加工刀具和加工表 面進(jìn)行潤(rùn)滑、冷卻，解決傳統(tǒng)加工時(shí)切削油、液使用量大、浪費(fèi)泄漏量大等問(wèn)題。
[0003] 但是很多微量潤(rùn)滑油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(lái)增加產(chǎn)品的極壓抗磨性，延長(zhǎng)刀具使用壽命。如公開(kāi)號(hào)為CN101376861的中國(guó)專利公 開(kāi)的一種微量潤(rùn)滑系統(tǒng)侶合金潤(rùn)滑劑及其制備方法和用途，采用：基礎(chǔ)油40份、硫代憐酸 醋5-15份、氯化石蠟5-15份、硫化異下締5-15份、棚酸鐘5-15份、乙醇或乙二醇5-10份、 防誘劑5份，上述的基礎(chǔ)油采用礦物油或植物油。還有就是由于追求使用的潤(rùn)滑油使用量 微少，組成原料往往不能降解，也會(huì)加重環(huán)境的負(fù)擔(dān)。
[0004] 研發(fā)和生產(chǎn)一種可W全部或部分替代含硫、含氯極壓抗磨劑，并可生物降解的微 量潤(rùn)滑油是綠色加工的一個(gè)方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚季戊四醇丙締酸醋。
[0006] 本發(fā)明提供的一種聚季戊四醇丙締酸醋，其特征在于，由W下摩爾比的組分制備 而成：
[0007] 季戊四醇 1 ;
[0008] 丙締酸 0. 5-1. 5 ;
[0009] 脂肪酸 1-3。
[0010] 上述脂肪酸為碳原子數(shù)為8-24的飽和或不飽和脂肪酸中的一種或幾種的混合 物；優(yōu)選自異辛酸、正癸酸、月桂酸、肉豆違酸、棟桐酸、油酸、硬脂酸中的一種或幾種混合 物。
[0011] 本發(fā)明還提供了上述聚季戊四醇丙締酸醋的制備方法：
[0012] 步驟一：將季戊四醇、丙締酸和脂肪酸加入聚合蓋內(nèi)，加入催化劑，充入保護(hù)氣 (如：氮?dú)猓┺D(zhuǎn)換出聚合蓋內(nèi)空氣進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后減壓排出水分，即為季戊四醇丙締酸醋。
[0013] 上述催化劑選自質(zhì)子酸、相轉(zhuǎn)移催化劑、陰/陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；優(yōu)選為質(zhì)量百分比 濃度為10-85%的憐酸。在本發(fā)明中，當(dāng)選擇憐酸作為催化劑還有一個(gè)好處，憐酸和季戊四 醇發(fā)生醋化反應(yīng)生成的憐酸醋，是一種極好的極壓抗磨劑，因此，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，不需對(duì)催 化劑進(jìn)行分離，使用于微量潤(rùn)滑油中可提升極壓抗磨性能。
[0014] 上述反應(yīng)溫度為：160~200°C。
[0015] 上述反應(yīng)時(shí)間為：6~8小時(shí)。
[0016] 上述催化劑有效質(zhì)量百分比為上述反應(yīng)物總重量的0. 5~1%。
[0017] 步驟二、往聚合蓋內(nèi)加入引發(fā)劑攬拌，保持反應(yīng)溫度160~180°C，聚合反應(yīng)4~8 小時(shí)W后，將聚合蓋內(nèi)的聚合物排出，在l〇〇°CW上的溫度過(guò)濾去除雜質(zhì)等，即為聚季戊四 醇丙締酸醋。
[0018] 上述引發(fā)劑為：過(guò)氧化二苯甲酯、過(guò)氧化月桂酷、異丙苯過(guò)氧化氨、叔下基過(guò)氧化 氨、過(guò)氧化二叔下基、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲酸叔下醋、過(guò)氧化叔戊酸叔下基醋、過(guò)氧 化甲乙酬、過(guò)氧化環(huán)己酬、過(guò)氧化二碳酸二異丙醋、過(guò)氧化二碳酸二環(huán)己醋、過(guò)氧化二碳酸 二乙基己醋、偶氮二異下臘、偶氮二異庚臘中的一種。
[0019] 上述引發(fā)劑的使用量為：引發(fā)劑使用量為丙締酸單體的重量的0. 5~1%。
[0020] 一種微量潤(rùn)滑油，由W下組分的重量百分比組成：
[0021] 聚季戊四醇丙婦酸醋 10~60%; 合成醋 40~90%: 脂肪醇鱗酸醋 0~5%; 醇胺哪酸醋 0~5%。
[0022] 上述合成醋包括：多元醇醋、單醋、雙醋中的一種或幾種的混合物。
[0023] 上述多元醇醋是由多元醇與一元脂肪酸進(jìn)行醋化反應(yīng)人工合成所得的合成醋中 的一種或幾種的混合物，優(yōu)選自異辛酸甘油醋、=徑甲基丙烷=異辛酸醋、季戊四醇四 異辛酸醋，S月桂酸甘油醋、S徑甲基丙烷S月桂酸醋、季戊四醇四月桂酸醋、S油酸甘油 醋、=徑甲基丙烷=油酸醋、季戊四醇四油酸醋、=棟桐酸甘油醋、=徑甲基丙烷=棟桐酸 醋、季戊四醇四棟桐酸醋中的一種或幾種的混合物。
[0024] 上述單醋是指一元醇和一元脂肪酸制備的醋中的一種或幾種的混合物，可選由天 然油脂衍生的直鏈脂肪酸和一元低碳醇醋化反應(yīng)得到的醋中的一種或幾種的混合物，優(yōu) 選：油酸甲醋、月桂酸甲醋、月桂酸乙醋、硬脂酸甲醋、硬脂酸乙醋、棟桐酸甲醋、棟桐酸乙 醋、油酸乙醋、油酸下醋中的一種或幾種的混合物。
[0025] 上述的雙醋為二元醇和一元酸或二元酸和一元醇醋化反應(yīng)生成的產(chǎn)物中的一種 或幾種的混合物，包括：己二酸二辛醋、壬二酸二辛醋、癸二酸二辛醋、已二酸二癸醋、壬二 酸二異癸醋、癸二酸二異癸醋、下二酸二異辛醋、下二酸二異癸醋、乙二醇二月桂酸醋、丙二 醇二油酸醋等中的一種或幾種的混合物。雙醋具有良好的潤(rùn)滑性，運(yùn)動(dòng)粘度低，低溫性能 好，生物降解性能優(yōu)良。
[00%] 上述的脂肪醇憐酸醋是飽和或不飽和脂肪醇和憐酸或五氧化二憐反應(yīng)生成的脂 肪醇醋中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選月桂醇憐酸醋、亞憐酸=月桂醇醋、異構(gòu)十=醇 憐酸醋、油醇憐酸醋、=異辛醇憐酸醋中的一種或幾種的混合物。
[0027] 上述醇胺棚酸醋是由醇胺和棚酸進(jìn)行醋化反應(yīng)生成的產(chǎn)物中的一種或幾種的混 合物，優(yōu)選一乙醇胺棚酸醋、二乙醇胺棚酸醋、=乙醇胺棚酸醋、異丙醇胺棚酸醋中的一種 或幾種的混合物。
[0028] 一種微量潤(rùn)滑油的制備方法：按重量百分比稱取上述的聚季戊四醇丙締酸醋，合 成醋，脂肪醇憐酸醋，醇胺棚酸醋分別加入攬拌器中在40~60°C的溫度下攬拌約0. 5-1. 5 小時(shí)，取樣觀察完全透明時(shí)即可。 陽(yáng)0巧]本發(fā)巧的有益效果:
[0030] 采用本發(fā)明提供的方法制備的聚季戊四醇丙締酸醋，具有很好極壓抗磨性和潤(rùn) 滑性和生物可降解性；合成醋是良好的潤(rùn)滑性和生物可降解性良好的基礎(chǔ)油；脂肪醇憐 酸醋，具有良好的潤(rùn)滑性和極壓抗磨性，并且生物降解性好；醇胺棚酸醋潤(rùn)滑性能良好，防 誘性能佳；將本發(fā)明的一種微量潤(rùn)滑油配合微量潤(rùn)滑裝置使用，使用量可W減少至原來(lái)的 5%W下，達(dá)到良好的潤(rùn)滑、冷卻效果，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)效果顯著。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明： 陽(yáng)03引 實(shí)施例1 :
[0033] 步驟一：將 136.ISkg(1000 mol)季戊四醇、72.OGkg(1000 mol)丙締酸和 564. 94kg(2000mol)油酸加入聚合蓋內(nèi)，加入12kg濃度為50 %的憐酸，充入氮?dú)廪D(zhuǎn)換出聚 合蓋內(nèi)空氣，在180°C溫度下反應(yīng)7小時(shí)，反應(yīng)后減壓排出水分，即為季戊四醇丙締酸油酸 醋。
[0034] 步驟二、往聚合蓋內(nèi)加入0.化g引發(fā)劑過(guò)氧化二苯甲酯攬拌，保持反應(yīng)溫度 170°C，聚合反應(yīng)6小時(shí)W后，將聚合蓋內(nèi)的聚合物排出，在100°CW上的溫度過(guò)濾去除等雜 質(zhì)，即為聚季戊四醇丙締酸油酸醋。
[0035] 稱取上述制備的30kg聚季戊四醇丙締酸油酸醋，68kg油酸下醋、Ikg異構(gòu)十S醇 憐酸醋、IkgS乙醇胺棚酸醋分別加入攬拌器中在50°C的溫度下攬拌約1小時(shí)，取樣觀察完 全透明時(shí)即為一種微量潤(rùn)滑油。
[0036] 上述方法制備的微量潤(rùn)滑油，經(jīng)試驗(yàn)理化指標(biāo)如下：
[0037]

[0038] 上述微量潤(rùn)滑油應(yīng)用于齒輪滾齒加工，滾齒機(jī)型號(hào)：YK3132;加工齒輪直徑 100mm，2. 0模數(shù)；滾刀：TiN涂層，直徑75mm，長(zhǎng)度70mm。原來(lái)用46#機(jī)械油進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑冷 卻，現(xiàn)在改為KS-2107B微量潤(rùn)滑裝置（3噴嘴，所用噴嘴為本公司生產(chǎn)節(jié)能?chē)娮欤┖蜕鲜鑫?量潤(rùn)滑油，結(jié)果如下表：
[0040] 將上述制備微量潤(rùn)滑油進(jìn)行生物可降解實(shí)驗(yàn)：
[0041] 1.實(shí)驗(yàn)方法：GB/T21856-2008化學(xué)品快速降解性二氧化碳產(chǎn)生試驗(yàn)。 柳42] 2.實(shí)驗(yàn)材料： 陽(yáng)0創(chuàng) 2.1油液：上述實(shí)施例1制備的微量潤(rùn)滑油。 W44] 2. 2接種物：取自不同地方地表0-10(3111處±壤，±樣經(jīng)混勻、除雜后，用去離子水 浸泡攬拌取上清液。 W45] 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
[0046] 計(jì)算28天生物降解率為：86. 33%。 W47] 實(shí)施例2: |；0〇48]步驟一：將 136. 15kg(1000 moD季戊四醇、36. 03kg