CN105175698A - 一种蓖麻油改性多功能润滑剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种蓖麻油改性多功能润滑剂,由如下原料通过聚合反应制成：精炼蓖麻油，直链或支链二元酸，聚丙二醇或聚乙二醇，还公开了一种蓖麻油改性多功能润滑剂的制备方法，将精炼蓖麻油，直链或支链二元酸，聚丙二醇或聚乙二醇混合，通氮气保护，加入一定量的催化剂，在一定的温度下发生聚合反应至一定粘度，降温，抽真空脱水，得到成品，相对于现在润滑剂基础油矿物油，用本发明方法制备的蓖麻油改性多功能润滑剂是一种植物油基润滑剂，可再生，易生物降解。具备良好的润滑性与极压性能，易乳化，可以作为一种润滑剂代替矿物油理想地应用于油基和水基金属加工液配方中。

Description

一种蓖麻油改性多功能润滑剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及多功能润滑剂领域，尤其涉及一种蓖麻油改性多功能润滑剂及其制备方法。

背景技术

目前金属加工行业所用切削液主要是矿物油作为基础油的纯油型、乳化型和半合成型产品，矿物油主要从石油中提炼，不可再生，且生物降解性差，是大气碳排放的主要来源之一。目前空调行业的铝翅片（空调散热片）的冲压加工，以珠三角为例，空调行业平均一个月消耗约10万升挥发性冲压油（主要成分是矿物油馏分D80），空调行业的用量约占总用量的20%,一年珠三角就有50万升的挥发性冲压油进入大气中，据不完全统计全国一年至少超过200万升的排放量。在其它金属加工方式如；油性冲压油，拉伸油，挤压成型油、钢厂用轧制油，切削油、乳化和半合成切削液等，据不完全统计一年消耗的矿物油至少100万吨。为了适用全球节能减排的要求，节约矿物油资源的使用,开发可再生原料为基础的产品，成为迫切的需求。植物油原料简便易得，资源丰富（我国的黄河河套地区是全球最大的蓖麻油产地）,可再生，缓解了石油原料短缺的问题。而且由于矿物油本身的亲油性，难以理想地应用于水基金属加工液配方中。用蓖麻油改性的多功能添加剂应用在金属加工（油）液中，具有比矿物油更高的润滑性、经济性、冷却性、安全性、低污染和易清洗的特性，可广泛应用于切削、磨削、压延、冲压、拉拔、攻丝等金属加工领域以取代矿物油。目前水基液所采用的基础油主要是油溶性的矿物油，但复配出的水基液成分复杂，稳定性差，易析出、废液处理费用高、不可再生。这在一定程度上也限制了水基金属加工液的发展。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可再生，易生物降解、具备良好的润滑性与极压性能，易乳化，可以代替矿物油理想地应用于油基和水基金属加工液配方中的蓖麻油改性多功能润滑剂。

蓖麻油改性多功能润滑剂，按重量百分比由如下原料聚合反应制成:精炼蓖麻油35-65%、直链或支链二元酸5-25%、聚丙二醇或聚乙二醇15-50%、催化剂0.02-2%。

所述直链或支链二元酸主为为丁二酸，已二酸，壬二酸，癸二酸，十二碳二元酸中的一种。

所述聚丙二醇或聚乙二醇分子量为200-2000。

所述催化剂为酯类催化剂，主要为对单丁基氧化锡，钛酸酯，对甲苯磺酸，氨基磺酸，甲基磺酸，硫酸，磷酸，次亚磷酸，硫酸氢钠中的一种。

本实施例还提供了一种蓖麻油改性多功能润滑剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按上述配方称取原材料精炼蓖麻油、直链或支链二元酸、聚丙二醇或聚乙二醇以及催化剂；

（2）将上述原料混合后，通入氮气保护；

（3）将反应温度升高到170-250℃时，开始计时；

（4）将反应原料在步骤（3）的温度下聚合反应5-24小时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度；

（5）当步骤（4）中反应物的粘度为20-1000CST（100℃），酸值0.02-80mgKOH/g时，降温，抽真空脱水，得到成品。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例蓖麻油改性多功能润滑剂以精炼蓖麻油，直链或支链二元酸，聚丙二醇或聚乙二醇为原料发生聚合反应制备而得。可以通过使用不同的二元酸、不同分子量的聚丙二醇和聚乙二醇和蓖麻油反应，制备满足不同润滑、极压、水溶性和反应极性的产品。该产品基于蓖麻油的功能团化改性的系列产品，可再生，易生物降解，避免了环境污染的危害。该产品具有极佳的润滑与极压性能，避免了化学反应型极压剂对加工材料表面的改变，易乳化并且易于和配方中不同类型的碱相互作用，非常容易用于制备水基金属加工液，可以作为一种润滑剂代替矿物油和传统的极压润滑剂，方便地应用于可乳化的水基金属加工液配方中。因此替代矿物油和传统的极压润滑剂，调配易清洗型冲压拉伸油成为行业发展趋势。同时该多功能润滑剂具有很高的粘度指数，可以应用于润滑要求较高的重型金属加工。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。

实施例1

将400g精炼蓖麻油，280gPPG1000,120g已二酸，0.8g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应8小时后，降温到140℃，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度420CST(100℃)，酸值25.2。

实施例2

将400g精炼蓖麻油，280gPPG1000,120g已二酸，1.6g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至170℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应20小时后，降温到140度，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度452CST(100℃)，酸值24.9。

实施例3

将400g精炼蓖麻油，280gPPG1000,120g已二酸，0.16g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至220℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应14小时后，降温到140度，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度412CST(100℃)，酸值25.4。

实施例4

将400g精炼蓖麻油，280gPPG1000,120g已二酸，0.8g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至250℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应5小时后，降温到140度，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度352CST(100℃)，酸值28.4。

实施例5

将400g精炼蓖麻油，280gPPG1000,120g已二酸，1g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应6小时后，降温到140度，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度202CST(100℃)，酸值36.3。

实施例6

将400g精炼蓖麻油，280gPPG1000,120g已二酸，0.8g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应10小时后，降温到140度，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度933CST(100℃)，酸值17.5。

实施例7

将400g精炼蓖麻油，280gPPG1000,120g已二酸，0.8g磷酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应11小时后，降温到140℃，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度428CST(100℃)，酸值25.1。

实施例8

将500g精炼蓖麻油，150gPPG400,210癸二酸，1g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应8小时后，降温到140℃，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度308CST(100℃)，酸值22.7。

实施例9

将500g精炼蓖麻油，660gPPG1600,120g丁二酸，1g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应11小时后，降温到140℃，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度867CST(100℃)，酸值23.6。

实施例10

将500g精炼蓖麻油，250gPEG400,150g已二酸，1g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应10小时后，降温到140℃，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度508CST(100℃)，酸值2.7。

实施例11

将500g精炼蓖麻油，400gPEG2000,150g已二酸，1g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应8小时后，降温到140℃，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度812CST(100℃)，酸值62.3。

实施例12

将500g精炼蓖麻油，350gPEG1000,150g已二酸，1g对甲苯磺酸混和，通氮气保护。慢慢升温至200℃并开始计时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度，反应8小时后，降温到140℃，抽真空脱水半小时，真空度-0.09MPa。成品粘度485CST(100℃)，酸值31.3。

本发明实施例蓖麻油改性多功能润滑剂以精炼蓖麻油，直链或支链二元酸，聚丙二醇或聚乙二醇为原料发生聚合反应制备而得。可以通过使用不同的二元酸、不同分子量的聚丙二醇和聚乙二醇和蓖麻油反应，制备满足不同润滑、极压、水溶性和反应极性的产品。该产品基于蓖麻油的功能团化改性的系列产品，可再生，易生物降解，避免了环境污染的危害。该产品具有极佳的润滑与极压性能，避免了化学反应型极压剂对加工材料表面的改变，易乳化并且易于和配方中不同类型的碱相互作用，非常容易用于制备水基金属加工液，可以作为一种润滑剂代替矿物油，方便地应用于可乳化的水基金属加工液配方中。因此替代矿物油，调配易清洗型冲压拉伸油成为行业发展趋势。同时该多功能润滑剂具有很高的粘度指数，可以应用于润滑要求较高的重型金属加工。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种蓖麻油改性多功能润滑剂，其特征在于：按重量百分比由如下原料聚合反应制成:精炼蓖麻油35-65%、直链或支链二元酸5-25%、聚丙二醇或聚乙二醇15-50%、催化剂0.02-2%。

2.如权利要求1所述的蓖麻油改性多功能润滑剂，其特征在于：所述直链或支链二元酸主要为丁二酸，已二酸，壬二酸，癸二酸，十二碳二元酸中的一种。

3.如权利要求1所述的蓖麻油改性多功能润滑剂，其特征在于：所述聚丙二醇或聚乙二醇分子量为200-2000。

4.如权利要求1所述的蓖麻油改性多功能润滑剂，其特征在于：所述催化剂为酯类催化剂，主要为对单丁基氧化锡，钛酸酯，对甲苯磺酸，氨基磺酸，甲基磺酸，硫酸，磷酸，次亚磷酸，硫酸氢钠中的一种。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的蓖麻油改性多功能润滑剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)按上述配方称取原材料精炼蓖麻油、直链或支链二元酸、聚丙二醇或聚乙二醇以及催化剂；

（2）将上述原料混合后，通入氮气保护；

（3）将反应温度升高到170-250℃时，开始计时；

（4）将反应原料在步骤（3）的温度下聚合反应5-24小时，反应过程中通过测酸值和粘度监控反应进行程度；

（5）当步骤（4）中反应物的粘度为20-1000CST（100℃），酸值0.02-80mgKOH/g时，降温，抽真空脱水，得到成品。