CN103013636A - 一种绿色矿用支架油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种绿色矿用支架油，其通过包括以下步骤的方法制备：（1）称取如下组分：废弃植物油70-75重量份，乙二醇胺20-30重量份，催化剂0.4-0.6重量份，将它们混合加入反应器中，在氮气保护下于130-140℃下反应3小时，然后降温至70-80℃，再保温反应2-4小时，制得烷醇酰胺脂肪酸酯；（2）将总量为100重量份的下述物质在70-80℃下搅拌：烷醇酰胺脂肪酸酯60重量份、乳化剂3-5重量份、防锈剂2-5重量份、防腐蚀剂4-6重量份、水质软化剂3-6重量份，余量为水，搅拌时间为30分钟，得到绿色矿用支架油。其乳化分散性好，润滑性能优异，由于使用再生的废弃油，成本低，节约石油资源，对环境无污染。

Description

一种绿色矿用支架油及其制备方法
技术领域
本发明涉及煤矿矿井使用的液压支架乳化油（即煤炭行业统称为支架油），尤其涉及一种绿色矿用支架油及其制备方法。
背景技术
目前，煤矿液压支架用传动介质，绝大部分为液压支架用乳化油。这种乳化油大部分是以矿物油为主要原料，再加入其他添加剂配制而成，它需要消耗大量石油资源，成本高。由于煤矿液压支架用传动液使用后直接在井下排放，其部分成分有毒有害，较难降解，对作业环境构成巨大威胁。随着人们对环境保护的要求越来越高，环境友好型支架油的研究、开发工作日益受到重视。
近期已经有关于环境友好型支架油的报道。例如，中国专利申请201210090062.7公开了一种环保型液压支架浓缩物及其制备方，以废弃植物油、无机碱、有机醇胺、硼酸为原料，经皂化反应、硼酸化改性获得硼酸酯类活性物，之后加入添加剂和水获得所述液压支架浓缩物。中国专利申请201210139874.6公开了一种液压支架用乳化油，乳化油的组分及质量百分比为：机械油7.2～11.4％、乙二胺四乙酸钠0.16～0.23％、尿素6.3～9.4％、防锈剂7.9～13.0％、丙三醇14.2～25.1％、三乙醉胺2.～3.8％、苯骈在氮唑0.016～0.029％、消泡剂0.028～0.046％，其余量为水。中国专利申请200710061542.X公开了一种液压支架用液态浓缩物，由下列原料制成：水、磺酸钠、三乙醇胺、吐温-80、苯并三氮唑、乙二胺四乙酸二钠、OS-15、NaNO2、苯甲酸钠、抗泡剂。不过，上述支架油成分复杂，制备工艺繁琐。
为了进一步提高绿色支架油的乳化分散性能和润滑性能，简化制备工艺，需要进一步开发绿色支架油。
发明内容
本发明人通过锐意研究发现，将废弃油脂与二乙醇胺进行缩合反应，得到烷醇酰胺脂肪酸酯（以下简称为D油），再将其与乳化剂、防锈剂、防腐蚀剂、水质软化剂和水混合，得到性能优异的绿色矿用支架油，其乳化分散性好，润滑性能优异，由于使用再生的废弃油，成本低，节约石油资源，对环境无污染，由此完成本发明。
本发明的目的在于提供一种绿色矿用支架油，其通过包括以下步骤的方法制备：
（1）称取如下组分：废弃植物油70-75重量份，乙二醇胺20-30重量份，催化剂0.4-0.6重量份，将它们混合加入反应器中，在氮气保护下于130-140℃下反应3小时，然后降温至70-80℃，再保温2-4小时，制得D油；
（2）将总量为100重量份的下述物质在70-80℃下搅拌：D油60重量份、乳化剂3-5重量份、防锈剂2-5重量份、防腐蚀剂4-6重量份、水质软化剂3-6重量份，余量为水，搅拌时间为30分钟，得到绿色矿用支架油。
根据本发明提供的绿色矿用支架油，由于使用废弃植物油为原料，成本低廉，而且由于废弃植物油为多种脂肪酸的混合物，其与乙二醇胺反应所得烷醇酰胺亦为多种烷醇酰胺的混合物，其润滑性能优异，另外，废弃植物油可生物降解，所得绿色矿用支架油可生物降解，因此会环境友好，不会造成环境污染。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细。通过这些描述，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
本发明提供一种绿色矿用支架油，其通过包括以下步骤的方法制备：
（1）称取如下组分：废弃植物油70-75重量份，乙二醇胺20-30重量份，催化剂0.4-0.6重量份，将它们混合加入反应器中，在氮气保护下于130-140℃下反应3小时，然后降温至70-80℃，再保温2-4小时，制得烷醇酰胺，即D油；
（2）将总量为100重量份的下述物质在70-80℃下搅拌：D油60重量份、乳化剂3-5重量份、防锈剂2-5重量份、防腐蚀剂4-6重量份、水质软化剂3-6重量份，余量为水，搅拌时间为30分钟，得到绿色矿用支架油。
在本发明中，步骤（1）中，所用催化剂优选为氢氧化钠。
在本发明中，步骤（2）中，所述所述乳化剂选自SP-80、TW-80和OP-10。可以使用其中的任一种，也可以使用多种的任意组合。优选地，所述乳化剂为SP-80和TW-80以质量比2:3的组合物。
在本发明中，步骤（2）中，所述防锈剂选自磺酸盐类、酯类或高分子羧酸及其金属皂类。作为磺酸盐类，例如十二烷基磺酸钠盐等。作为酯类，例如脂肪酸酯或硼酸酯等。作为高分子羧酸及其金属皂，例如硬脂酸钠或油酸钠等。
在本发明中，步骤（2）中，所述防腐蚀剂选自甲酚、羟苯酯类或苯甲酸及其盐。作为羟苯酯类，提及例如羟苯甲酯、羟苯乙酯、羟苯丙酯、羟苯丁酯和羟苯苄酯等。
在本发明中，步骤（2）中，所述水质软化剂为EDTA（乙二胺四乙酸二钠）和STPP（三聚磷酸钠）的组合物，优选以质量比为1:2的组合物。
实施例
以下通过具体实例进一步描述本发明，不过这些实例仅是示例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。
实施例1
（1）将72.3g再生油脂，27.2g二乙醇胺，0.5g NaOH混合加入反应器中，在氮气保护下于140℃下反应3小时，然后降温至80℃，再保温3小时，即制得D油。
（2）将60g D油，0.12g SP-80，0.18g TW-80，石油磺酸钡2g，甲酚4g，EDTA1g，STPP2g，30.7g蒸馏水，在80℃下搅拌30min，制得绿色矿用支架油。
实施例2
（1）将72.3g再生油脂，27.2g二乙醇胺，0.5gNaOH混合加入反应器中，在氮气保护下于140℃下反应3小时，然后降温至80℃，再保温3小时，即制得D油。
（2）将60g D油，2g SP-80，3g TW-80，石油磺酸钡2g，甲酚4g，EDTA1g，STPP2g，26g蒸馏水，在80℃下搅拌30min，制得绿色矿用支架油。
实施例3
（1）将72.3g再生油脂，27.2g二乙醇胺，0.5g NaOH混合加入反应器中，在氮气保护下于140℃下反应3小时，然后降温至80℃，再保温3小时，即制得D油。
（2）将60g D油，0.12g SP-80，0.18g TW-80，石油磺酸钡5g，甲酚4g，EDTA1g，STPP2g，27.2g蒸馏水，在80℃下搅拌30min，制得绿色矿用支架油。
实施例4
（1）将72.3g再生油脂，27.2g二乙醇胺，0.5gNaOH混合加入反应器中，在氮气保护下于140℃下反应3小时，然后降温至80℃，再保温3小时，即制得D油。
（2）将60g D油，2g SP-80，3g TW-80，石油磺酸钡5g，甲酚4g，EDTA1g，STPP2g，23g蒸馏水，在80℃下搅拌30min，制得绿色矿用支架油。
性能对比实例
对于实施例1-4以及一种取自神华集团大柳塔煤矿使用的由沧州华润化工有限公司生产的ME10-5工业支架油的性能进行对比（如表1和表2），可见本发明支架油效果更好，且价格更低廉。
表1产品离心稳定性测试
Figure BDA00002692504800051
表2防锈防腐蚀性能测试（24h×25℃防锈；24h×60℃防腐蚀）
样品 铸铁实验结果 钢片实验结果 黄铜片实验结果
实例1样品 1级 无变化 1级
实例2样品 1级 无变化 1级
实例3样品 1级 无变化 2级
实例4样品 1级 略微变黑 2级
对比例工业支架油 1级 变为灰黑色 2级
以上结合具体实施方式极其优选实例对本发明进行了详细描述，不过这些描述并不构成对本发明范围的限制。应当理解，在不偏离本发明范围和精神的情况下，可以对本发明的技术方案及其具体实施方式进行多种修饰、改进和替换，这些修饰、改进和替换均应落入所附权利要求书的保护范围内。

Claims (9)

1.一种绿色矿用支架油，其通过包括以下步骤的方法制备：
（1）称取如下组分：废弃植物油70-75重量份，乙二醇胺20-30重量份，催化剂0.4-0.6重量份，将它们混合加入反应器中，在氮气保护下于130-140℃下反应3小时，然后降温至70-80℃，再保温2-4小时，制得烷醇酰胺脂肪酸酯；
（2）将总量为100重量份的下述物质在70-80℃下搅拌：烷醇酰胺脂肪酸酯60重量份、乳化剂3-5重量份、防锈剂2-5重量份、防腐蚀剂4-6重量份、水质软化剂3-6重量份，余量为水，搅拌时间为30分钟，得到绿色矿用支架油。
2.根据权利要求1所述的绿色矿用支架油，在步骤（1）中，所用催化剂为氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的绿色矿用支架油，在步骤（2）中，所述所述乳化剂选自SP-80、TW-80和OP-10。
4.根据权利要求1所述的绿色矿用支架油，在步骤（2）中，所述乳化剂为SP-80和TW-80以质量比2:3的组合物。
5.根据权利要求1所述的绿色矿用支架油，在步骤（2）中，所述锈剂选自磺酸盐类、酯类或高分子羧酸及其金属皂类。
6.根据权利要求1所述的绿色矿用支架油，在步骤（2）中，所述防腐蚀剂选自甲酚、羟苯酯类或苯甲酸及其盐。
7.根据权利要求1所述的绿色矿用支架油，在步骤（2）中，步骤（2）中，所述水质软化剂为EDTA和STPP的组合物。
8.根据权利要求1所述的绿色矿用支架油，在步骤（2）中，所述水质软化剂为EDTA和STPP以质量比为1:2的组合物。
9.一种制备绿色支架油的方法，如权利要求1-8中任一项所述。
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