CN104194905A - 一种低泡水基链条润滑剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低泡水基链条润滑剂及其制备方法，该润滑剂由质量份的原料组成：脂肪胺1～4份，脂肪胺聚氧乙烯醚1～2份，聚丙烯酰胺0.1～1份，脂肪酸0.1～0.5份，醇醚羧酸0.5～3份，杀菌剂0.1～0.5份，水89～97.2份。其制备方法为将脂肪胺、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺加入水中混匀；再将混匀的脂肪酸和醇醚羧酸加入其中，反应完全后加入杀菌剂即可。本发明润滑剂与现有产品相比具有极低的起泡性能，且消泡快；本发明产品在实际使用时产生极低的泡沫或者无泡，不会影响链道的正常运转，不会造成泡沫的累积，避免了对车间卫生环境的影响；且在较低浓度时依然具有很好的抑菌效果。
Description
技术领域
本发明涉及化学润滑剂，具体涉及一种低泡水基链条润滑剂及其制备方法。
背景技术
啤酒生产厂、软性瓶装饮料生产厂和食品生产厂等厂家在灌装和封口工序中用自动传送带来移动塑料瓶、玻璃瓶和听装瓶等容器。为了保证传送带能正常运行，对高速连续移动的传送带必须润滑和清洗。 如果传送带不干净，或者不能正常的润滑，容器就会在传送带上碰撞挤压，导致整套传送装置的效率下降，甚至陷于瘫痪状态。水基传送带润滑剂就是一种用于润滑和清洗传送带的润滑剂，它能降低传送带和容器接触面间的摩擦系数，产生润滑作用，同时清洗传送带使之保持干净，提高了传送带的包装效率。
在80年代以前，人们普遍使用以常见的皂类阴离子表面活性剂为主剂的水基润滑剂来润滑和清洗传送带，该润滑剂的主剂是长链脂肪酸盐，主要是钾盐、钠盐和胺盐。它和水以一定的比例稀释后采用浸泡的方式使用。长链脂肪酸皂不耐硬水，它会和硬水中的钙镁离子生成长链脂肪酸钙和长链脂肪酸镁这两种不溶于水的沉淀物。这两种沉淀物会在传送带上堆积、结垢，使传送带表面变脏，当结垢到一定程度后还会严重影响传送带的正常使用。
随着啤酒、软性瓶装饮料和灌装食品的发展，人们对水基传送带润滑剂提出了更高的要求，产生了以胺类的有机酸盐型传送带润滑剂。这种脂肪胺有机酸盐型的润滑剂具有良好的润滑效果，但普遍存在泡沫过高的缺点，在实际使用中会产生较多的泡沫，影响成品输送链正常运转。为了降低产品的泡沫性能，一些产品中添加了脂肪醇聚氧乙烯醚来降低产品的发泡性能，但产品的发泡力并未明显降低。本发明在润滑剂原料选择上引入了醇醚结构，在不降低产品润滑性能的同时显著降低了产品泡沫性能，同时采用无泡的杀菌剂，整体上降低产品发泡能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低泡水基链条润滑剂。
本发明的另一目的在于提供一种低泡水基链条润滑剂的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种低泡水基链条润滑剂，按质量份数计，其原料配方为：
脂肪胺 1～4份
脂肪胺聚氧乙烯醚 1～2份
聚丙烯酰胺 0.1～1份
脂肪酸 0.1～0.5份
醇醚羧酸 0.5～3份
杀菌剂 0.1～0.5份
水 89～97.2份。
进一步的，上述脂肪胺为C8~C24脂肪胺中的至少一种。
进一步的，上述脂肪胺选自十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、N-油基-1,3-丙撑二胺、N-油基二丙撑三胺、N,N-二（3-氨基丙基）牛脂基胺、N-牛脂基-1,3丙撑二胺、N-氢化牛油基-1,3-丙撑二胺中至少一种。
进一步的，上述脂肪胺聚氧乙烯醚选自十二胺聚氧乙烯醚、十八胺聚氧乙烯醚、油胺聚氧乙烯醚、牛脂胺聚氧乙烯醚中至少一种。
进一步的，上述聚丙烯酰胺的分子量为100万~1000万。
进一步的，上述脂肪酸选自冰乙酸、丙酸、丙二酸、己二酸、柠檬酸中至少一种。
进一步的，上述醇醚羧酸通式为RO(CH2CH2O)nCH2COOH，R为C6~C18烷基，n为2～10。
进一步的，上述杀菌剂为聚二氯乙基醚四甲基乙二胺。
一种低泡水基链条润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
1）按上述所述的配方，称取各原料；
2）将脂肪胺、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺加入1/5以上的水中，分散均匀；
3）将脂肪酸和醇醚羧酸混合均匀，加入上述混合物中，边加边搅拌，搅拌10～30min，使其反应完全；
4）再向其中加入杀菌剂，搅拌均匀；加入剩余的水，搅拌均匀，即可。
进一步的，上述步骤3）中搅拌时的温度为40～50℃。
本发明的有益效果是：
1）本发明润滑剂与同类公司产品相比具有极低的起泡性能，且消泡快；泡沫实验显示0.2wt%本发明润滑剂的起始泡沫高度38 mm，5min泡沫高度5 mm，远好于现有产品（起始和5min后的泡沫高度均在100mm左右）；本发明润滑剂在实际使用时产生极低的泡沫或者无泡，不会影响链道的正常运转，不会造成泡沫的累积，避免了对车间卫生环境的影响。
2）本发明的低泡水基链条润滑剂可耐受硬度达625mg/L的硬水。
3）本发明的低泡水基链条润滑剂在较低浓度时依然具有抑菌效果，明显优于其他同类产品的抑菌效果。
4）本发明配方中胺选择选择C8~C24脂肪伯胺、二胺、三胺或四胺中的一种或其混合物，然后与脂肪胺聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺复配，作为中和成盐的胺类物质提供者；脂肪胺聚氧乙烯醚与酸反应产物中带有醇醚基团，不需另外添加聚氧乙烯醚等低泡表面活性剂或消泡剂来降低产物的发泡性能；聚丙烯酰胺在适中的分子量时，具有优异的润滑性能，且没有泡沫。
5）本发明配方中酸选择醇醚羧酸和乙酸、丙酸、丙二酸、己二酸、柠檬酸、中的一种或其混合物，多元酸参与胺反应时，可延长产物碳链，使产物更具有优异的润滑性能，醇醚羧酸与胺中和反应，产物中带有醇醚基团，降低了发泡性能，不需另外添加聚氧乙烯醚等低泡表面活性剂或消泡剂来降低产物的发泡性能。
具体实施方式
一种低泡水基链条润滑剂，按质量份数计，其原料配方为：
脂肪胺 1～4份
脂肪胺聚氧乙烯醚 1～2份
聚丙烯酰胺 0.1～1份
脂肪酸 0.1～0.5份
醇醚羧酸 0.5～3份
杀菌剂 0.1～0.5份
水 89～97.2份。
优选的，上述脂肪胺为C8~C24脂肪胺中的至少一种。
优选的，上述脂肪胺选自十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、N-油基-1,3-丙撑二胺、N-油基二丙撑三胺、N,N-二（3-氨基丙基）牛脂基胺、N-牛脂基-1,3丙撑二胺、N-氢化牛油基-1,3-丙撑二胺中至少一种。
优选的，上述脂肪胺聚氧乙烯醚选自十二胺聚氧乙烯醚、十八胺聚氧乙烯醚、油胺聚氧乙烯醚、牛脂胺聚氧乙烯醚中至少一种。
优选的，上述聚丙烯酰胺的分子量为100万~1000万。
优选的，上述脂肪酸选自冰乙酸、丙酸、丙二酸、己二酸、柠檬酸中至少一种。
优选的，上述醇醚羧酸通式为RO(CH2CH2O)nCH2COOH，R为C6~C18烷基，n为2～10。
优选的，上述杀菌剂为聚二氯乙基醚四甲基乙二胺。
一种低泡水基链条润滑剂的制备方法，包括以下步骤：
1）按上述所述的配方，称取各原料；
2）将脂肪胺、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺加入1/5以上的水中，分散均匀；
3）将脂肪酸和醇醚羧酸混合均匀，加入上述混合物中，边加边搅拌，搅拌10～30min，使其反应完全；
4）再向其中加入杀菌剂，搅拌均匀；加入剩余的水，搅拌均匀，即可。
优选的，上述步骤3）中搅拌时的温度为40～50℃。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
实施例1
1）称取以下重量的原料：20g N-油基-1,3-丙撑二胺、20g N-牛脂基-1,3丙撑二胺、10g脂肪胺聚氧乙烯醚、5g非离子型聚丙烯酰胺（平均分子量为300万）、5g冰乙酸、5g醇醚羧酸（RO(CH2CH2O)nCH2COOH，R为C6~C18烷基，n为2～10）、2g聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，933g纯水；
2）将N-油基-1,3-丙撑二胺、N-牛脂基-1,3丙撑二胺、脂肪胺聚氧乙烯醚和非离子型聚丙烯酰胺加入200g的纯水中，分散均匀；
3）将冰乙酸与醇醚羧酸混合均匀，然后加入到上述混合溶液中，边加边搅拌，搅拌30min，使其反应完全；搅拌时的温度为40～50℃；
4）再向其中加入聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，搅拌均匀；
5）加入剩余的水，搅拌均匀，即为低泡水基链条润滑剂。
实施例2
1）称取以下重量的原料：5g N-油基二丙撑三胺、30g N-牛脂基-1,3丙撑二胺、15g脂肪胺聚氧乙烯醚、2g非离子型聚丙烯酰胺（平均分子量为300万）、5g冰乙酸、20g醇醚羧酸（RO(CH2CH2O)nCH2COOH，R为C6~C18烷基，n为2～10）、2g聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，970g纯水；
2）将N-油基二丙撑三胺、月桂基丙二胺、脂肪胺聚氧乙烯醚和非离子型聚丙烯酰胺加入200g的纯水中，分散均匀；
3）将冰乙酸和醇醚羧酸混合均匀，然后在搅拌状态下加入上述混合物中，搅拌30min，使其反应完全；搅拌时的温度为40～50℃；
4）再向其中加入聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，搅拌均匀；
5）加入剩余的水，搅拌均匀，即为低泡水基链条润滑剂。
实施例3
1）称取以下重量的原料：5g 十二烷基二甲基叔胺、5g N-油基二丙撑三胺、10g十二胺聚氧乙烯醚、1g阳离子型聚丙烯酰胺（平均分子量为100万）、1g丙酸、5g醇醚羧酸（RO(CH2CH2O)nCH2COOH，R为C6~C18烷基，n为2～10）、1g聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，890g纯水；
2）将十二烷基二甲基叔胺、N-油基二丙撑三胺、十二胺聚氧乙烯醚和阳离子型聚丙烯酰胺加入纯水中，分散均匀；
3）将丙酸与醇醚羧酸混合均匀，然后加入到上述混合液中，边加边搅拌，搅拌20min，使其反应完全；搅拌时的温度为40～50℃；
4）再向其中加入聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，搅拌均匀；即为低泡水基链条润滑剂。
实施例4
1）称取以下重量的原料：20g N-牛脂基-1,3丙撑二胺、20g N-油基二丙撑三胺、20g油胺聚氧乙烯醚、10g两性离子型聚丙烯酰胺（平均分子量为1000万）、5g己二酸、30g醇醚羧酸（RO(CH2CH2O)nCH2COOH，R为C6~C18烷基，n为2～10）、5g聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，972g纯水；
2）将N-牛脂基-1,3丙撑二胺、N-油基二丙撑三胺、油胺聚氧乙烯醚和两性离子型聚丙烯酰胺加入纯水中，分散均匀；
3）将己二酸与醇醚羧酸混合均匀，然后加入到上述混合液中，边加边搅拌，搅拌10min，使其反应完全；搅拌时的温度为40～50℃；
4）再向其中加入聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，搅拌均匀；即为低泡水基链条润滑剂。
实施例5
1）称取以下重量的原料：15g N-牛脂基-1,3丙撑二胺、10g N-氢化牛油基-1,3-丙撑二胺、10g十二胺聚氧乙烯醚、5g两性离子型聚丙烯酰胺（平均分子量为500万）、3g柠檬酸、15g醇醚羧酸（RO(CH2CH2O)nCH2COOH，R为C6~C18烷基，n为2～10）、2g聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，950g纯水；
2）将N-牛脂基-1,3丙撑二胺、N-氢化牛油基-1,3-丙撑二胺、十二胺聚氧乙烯醚和两性离子型聚丙烯酰胺加入纯水中，分散均匀；
3）将柠檬酸与醇醚羧酸混合均匀，然后加入到上述混合液中，边加边搅拌，搅拌30min，使其反应完全；搅拌时的温度为40～50℃；
4）再向其中加入聚二氯乙基醚四甲基乙二胺，搅拌均匀；即为低泡水基链条润滑剂。
下面对实施例中制备的低泡水基链条润滑剂作进一步的效果检测。
一、泡沫实验
润滑剂泡沫实验参照《洗涤剂发泡力的测定（Ross-Miles法）》（GB/T 13173.6-91)方法。将润滑剂用一定浓度的硬水配制成一定浓度的试验溶液，在一定温度条件下，将200ml试液从90cm高度流到刻度量筒底部50ml相同试液的表面，当滴液管中的溶液流完时，立即开启秒表并读取起始泡沫高度，在5min末再读取第二次读数。实验重复三次，取平均值。
取实施例1制备的低泡水基链条润滑剂，及同类厂家市售产品如市售产品1（广州伟胜链条润滑剂）、市售产品2（力洁润滑剂）和市售产品3（康润链条润滑剂）进行上述实验，检测各实验样品在不同浓度时的泡沫性能（如表1所示）。
表1 链条润滑剂泡沫性能实验结果
实验结果如表1所示，从中可以看出，本发明低泡水基链条润滑剂与同类公司产品相比，本发明润滑剂具有极低的起泡性能，且消泡快，在产品使用过程中不会造成泡沫的累积，避免对灌装车间造成卫生困扰。
二、抗硬水实验
硬水的配制按照《表面活性剂已知钙硬度水的制备》（GB/T 6367-2012）方法配制。称取16.7g无水氯化钙和24.7g硫酸镁配制10L，约为2500mg/L硬水。使用时将其稀释为不同硬度水。配制不同硬度的水，然后用硬水稀释润滑剂至使用浓度，实验其耐硬水性能。
取实施例1制备的低泡水基链条润滑剂，及同类厂家市售产品（市售产品1、市售产品2和市售产品3）进行上述耐硬水性能检测，同时与同类产品进行对比（如表2所示），其中，各种润滑剂的浓度为0.5%（w/ w）。
表2 链条润滑剂耐硬水实验结果
实验结果如表2所示，从中可以看出，本发明低泡水基链条润滑剂的稀释浓度为0.5%（w/w）时，可耐受硬度高达625mg/L的硬水；明显优于现市售3款产品的耐硬水能力。
三、润滑效果实验
润滑剂的润滑效果实验以实际使用效果为准，将所开发的产品投入市场试用。观察产品的使用效果。
将本发明的低泡水基链条润滑剂用于某调味品厂试用，包装线分别为12000瓶/h、24000瓶/h，试用结果表明，将润滑剂用于该两种包装线，包装线运行平稳，无倒瓶现象，同时运行过程中基本不积累泡沫，不会影响包装车间的环境卫生状况。
四、抑菌实验
抑菌实验参照《消毒技术规范》（2002年版）中方法进行。分别取实施例1制备的低泡水基链条润滑剂，及同类厂家市售产品（市售产品1、市售产品2和市售产品3）用纯水稀释，取各润滑剂稀释液（稀释比例1：100或1：200）2.5ml加入到含2.5ml双倍浓度营养肉汤的试管中。取0.1ml黑曲霉菌悬液（浓度为2.6×106cfu/ml）接种于润滑剂的营养肉汤的试管中，作为试验组样本。以同样方法接种不含润滑剂的营养肉汤的试管中，作为阳性对照组样本。取只含营养肉汤的试管中，作为阴性对照组样本。将试验组样本、阳性对照组样本及阴性对照组样本放置在37℃培养箱中，培养48h，每组实验重重三次，观察结果。
表3 润滑剂稀释比例1：100抑菌实验结果
注：“+ + +”表示3次实验均有菌体生长，和“— — —”表示3次实验均无菌体生长。
表4 润滑剂稀释比例1：200抑菌实验结果
注：“+ + +”表示3次实验均有菌体生长，和“— — —”表示3次实验均无菌体生长。
实验结果如表3和表4所示，从中可以看出本发明的低泡水基链条润滑剂在较低浓度时依然具有很好的抑菌效果，明显优于其他同类产品的抑菌效果。
Claims (10)
1.一种低泡水基链条润滑剂，其特征在于：按质量份数计，其原料配方为：
脂肪胺 1～4份
脂肪胺聚氧乙烯醚 1～2份
聚丙烯酰胺 0.1～1份
脂肪酸 0.1～0.5份
醇醚羧酸 0.5～3份
杀菌剂 0.1～0.5份
水 89～97.2份。
2.根据权利要求1所述的一种低泡水基链条润滑剂，其特征在于：所述脂肪胺为C8~C24脂肪胺中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种低泡水基链条润滑剂，其特征在于：所述脂肪胺选自十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、N-油基-1,3-丙撑二胺、N-油基二丙撑三胺、N,N-二（3-氨基丙基）牛脂基胺、N-牛脂基-1,3丙撑二胺、N-氢化牛油基-1,3-丙撑二胺中至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种低泡水基链条润滑剂，其特征在于：所述脂肪胺聚氧乙烯醚选自十二胺聚氧乙烯醚、十八胺聚氧乙烯醚、油胺聚氧乙烯醚、牛脂胺聚氧乙烯醚中至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种低泡水基链条润滑剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的分子量为100万~1000万。
6.根据权利要求1所述的一种低泡水基链条润滑剂，其特征在于：所述脂肪酸选自冰乙酸、丙酸、丙二酸、己二酸、柠檬酸中至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种低泡水基链条润滑剂，其特征在于：所述醇醚羧酸通式为RO(CH2CH2O)nCH2COOH，R为C6~C18烷基，n为2～10。
8.根据权利要求1所述的一种低泡水基链条润滑剂，其特征在于：所述杀菌剂为聚二氯乙基醚四甲基乙二胺。
9.权利要求1所述的一种低泡水基链条润滑剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）按权利要求1所述的配方，称取各原料；
2）将脂肪胺、脂肪胺聚氧乙烯醚和聚丙烯酰胺加入1/5以上的水中，分散均匀；
3）将脂肪酸和醇醚羧酸混合均匀，加入上述混合物中，边加边搅拌，搅拌10～30min，使其反应完全；
4）再向其中加入杀菌剂，搅拌均匀；加入剩余的水，搅拌均匀，即可。
10.根据权利要求9所述的一种低泡水基链条润滑剂的制备方法，其特征在于：步骤3）中搅拌时的温度为40～50℃。
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