CN108531243A - 加工耐腐金属材料的微量润滑油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油,其特征在于:包含质量百分比含量为1‑20%的有机镨盐。采用本发明方法制备的微量润滑油,有很好的抗腐蚀能力,同时润滑性能良好。
Description
技术领域
本发明属于润滑技术领域,涉及一种加工耐腐金属材料的微量润滑油及其制备方法。
背景技术
传统的金属切削加工采用矿物油或植物油或切削液进行大量冲淋式润滑,润滑剂的使用量大,不仅浪费资源,造成加工场所和环境的巨大污染,同时还会严重影响操作工人的身体健康,为解决这些问题,近年来对微量润滑技术的研究取得一定的进展,微量润滑技术解决了以上润滑剂使用量大,污染严重等问题,但对微量润滑剂的研究,但在应用方面还存在一定的问题,主要是润滑和冷却问题不能很好的解决。还有,就是微量润滑剂往往需要添加大量的含硫、含氯等对环境有较大压力的添加剂来增加产品的极压抗磨性,延长刀具使用寿命。
在加工一些特殊材料,如耐腐蚀金属材料时,由于微量润滑油取代传统机械油进行润滑冷却加工,使用微量润滑油量很少,由于加工面所保留的润滑油量太少,在加工后材料处于高盐、酸盐、高水汽的条件下,很难保持较长时间的防腐蚀效果。
发明内容
鉴于以上缺陷,本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种加工耐腐金属材料的微量润滑油。
本发明提供的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油前体,其特征在于:该微量润滑油前体为一种有机镨盐。
该有机镨盐由摩尔比为为1:3-4的氧化镨和脂肪酸制造而成。
进一步地,本发明提供的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油前体,还具有这样的特点:即、上述的脂肪酸选自碳原子数为8-20的饱和或不饱和脂肪酸中的一种或几种,优选自异辛酸、正癸酸、月桂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、亚油酸、油酸、硬脂酸中的一种或几种。
此外,本发明还提供了上述加工耐腐金属材料的微量润滑油前体的制备方法:即、按比例称取氧化镨、脂肪酸放入搅拌器内在90-110℃的温度下搅拌反应2-3小时,取样观察为无明显颗粒物,即为一种加工耐腐金属材料的微量润滑油前体(即有机镨盐)。
另外,本发明还提供了一种加工耐腐金属材料的微量润滑油,其特征在于:由包含质量百分比含量为1-20%的如上有机镨盐的组分制造而成。
具体地,上述加工耐腐金属材料的微量润滑油的优选方案为,由以下重量百分比的组分制造而成:
有机镨盐 5-10%
油酸异丁酯 80-85%
聚蓖麻油酸酯 10-15%。
上述聚蓖麻油酸酯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将蓖麻油酸和催化剂分别投入聚合釜内;
步骤二:充入惰性气体置换出聚合釜内的空气;
步骤三:边搅拌边升温至180℃-220℃,反应4-5小时;
步骤四:减压除去水分,获得产物。
上述的催化剂可以选择有机酸、无机酸、金属盐、阳离子交换树脂、分子筛等。
其用量为反应物总重量的0.03-1.5%。
上述的催化剂优选为过硼酸或过硼酸盐;
该过硼酸盐优选为过硼酸钠或过硼酸钾。选择过硼酸盐作为催化剂的好处为:反应完成后催化剂无需进行分离,降低生产成本,还有催化剂参与反应的产物蓖麻油硼酸酯盐有比例好的减摩防锈功能。
当上述催化剂选用过硼酸盐时,其用量为反应物总重量的0.3-0.5%。
上述催化剂还可优选为钛酸异丙酯,选用钛酸异丙酯作为催化剂的好处是,在聚合反应前,钛酸异丙酯就可以完全溶解于蓖麻油酸中,反应完成后催化剂无需进行分离,降低生产成本。当选用钛酸异丙酯时,其用量为蓖麻油酸总重量的0.3-0.5%。
上述的惰性气体为氮气等保护气体。
本发明还提供了上述加工耐腐金属材料的微量润滑油的制备方法:即、称取有机镨盐、油酸异丁酯、聚蓖麻油酸酯在40~60℃温度下混合搅拌至基本透明时即可。
发明的作用与效果
将本发明制备的有机镨盐应用于微量润滑油的制备后发现,产品具备有很好的抗腐蚀能力,同时润滑性能良好。
此外,在本发明中,油酸异丁酯有较好的润滑性,生物降解性,较低的运动粘度可有效降低微量润滑油的运动粘度,方便使用于微量润滑装置中。
此外,在本发明中,聚蓖麻油酸酯有比较好的润滑性,极佳的极压抗磨性。
通过将上述三种物质混合加热后,其产生的微量润滑油抗腐能力强,润滑效果好。
具体实施方式
实施例一
称取氧化镨329.81g(1mol)、异辛酸576.8g(4mol)放入搅拌器内在100℃的温度下搅拌反应3小时,即为一种有机镨盐。
称取上述有机镨盐100g、油酸异丁酯800g、聚蓖麻油酸酯100g在50℃温度下混合搅拌至基本透明时即为一种加工耐腐金属材料的微量润滑油。
上述聚蓖麻油酸酯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将1000g蓖麻油酸和催化剂(5g钛酸异丙酯)分别投入聚合釜内;
步骤二:充入氮气置换出聚合釜内的空气;
步骤三:边搅拌边升温至200℃,反应4.5小时;
步骤四:减压除去水分,获得产物。
上述方法制备的加工耐腐金属材料的微量润滑油,经试验理化指标如下:
项目 | 基本数据 | 实验方法 |
外观 | 深褐色透明 | 目测 |
运动粘度@40℃ mm2/s | 33 | GB/T265 |
倾点 ℃ | -7 | GB/T3535 |
开口闪点 ℃ | 186 | GB/T3536 |
密度@20℃ kg/m3 | 913 | GB/T1884 |
铜片腐蚀 级 | 1a | GB/T5096 |
上述微量润滑油和对比组为钢铁加工专用微量润滑油(型号KS-1042C)(上海金兆节能科技有限公司生产)应用于H17模具钢车铣加工,数控加工中心型号:CMV-510AII,油水气三相微量润滑装置型号:KS-2107(3喷嘴,所用喷嘴为上海金兆节能科技有限公司提供的油水气三相节能喷嘴),加工工件进行自然放置观察锈斑和按GB/T2361进行湿热试验:
实施例二
称取氧化镨329.81g(1mol)、棕榈酸769.26g(3mol)放入搅拌器内在95℃的温度下搅拌反应2.5小时,即为一种有机镨盐。
称取上述有机镨50g、油酸异丁酯850g、聚蓖麻油酸酯150g在50℃温度下混合搅拌至透明时即为一种加工耐腐金属材料的微量润滑油。
上述聚蓖麻油酸酯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将1000g蓖麻油酸和催化剂(3g过硼酸钾)分别投入聚合釜内;
步骤二:充入氮气置换出聚合釜内的空气;
步骤三:边搅拌边升温至220℃,反应4小时;
步骤四:减压除去水分,获得产物。
上述微量润滑油和对比组为钢铁加工专用微量润滑油(型号KS-1042C)(上海金兆节能科技有限公司生产)应用于H17模具钢车铣加工,数控加工中心型号:CMV-510AII,油水气三相微量润滑装置型号:KS-2107(3喷嘴,所用喷嘴为上海金兆节能科技有限公司提供的油水气三相节能喷嘴),加工工件进行自然放置观察锈斑和按GB/T2361进行湿热试验:
实施例三
称取氧化镨329.81g(1mol)、正癸酸602.91g(3.5mol)放入搅拌器内在110℃的温度下搅拌反应2小时,即为一种有机镨盐。
称取上述有机镨60g、异辛酸异辛酯820g、聚蓖麻油酸酯140g在60℃温度下混合搅拌至透明时即为一种加工耐腐金属材料的微量润滑油。
上述聚蓖麻油酸酯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将1000g蓖麻油酸和催化剂(15g阳离子交换树脂)分别投入聚合釜内;
步骤二:充入氮气置换出聚合釜内的空气;
步骤三:边搅拌边升温至180℃,反应4小时;
步骤四:减压除去水分,去除阳离子交换树脂,获得产物。
实施例四
称取氧化镨329.81g(1mol)、油酸903.91g(3.2mol)放入搅拌器内在105℃的温度下搅拌反应2小时,即为一种有机镨盐。
称取上述有机镨70g、油酸异丁酯810g、聚蓖麻油酸酯120g在55℃温度下混合搅拌至透明时即为一种加工耐腐金属材料的微量润滑油。
上述聚蓖麻油酸酯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将1000g蓖麻油酸和催化剂(5g过硼酸)分别投入聚合釜内;
步骤二:充入氮气置换出聚合釜内的空气;
步骤三:边搅拌边升温至210℃,反应4小时;
步骤四:减压除去水分,获得产物。
实施例五
称取氧化镨329.81g(1mol)、月桂酸661.06g(3.3mol)放入搅拌器内在95℃的温度下搅拌反应2.5小时,即为一种有机镨盐。
称取上述有机镨80g、油酸异丁酯820g、聚蓖麻油酸酯100g在50℃温度左右下混合搅拌至透明时即为一种加工耐腐金属材料的微量润滑油。
上述聚蓖麻油酸酯的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将1000g蓖麻油酸和催化剂(4g过硼酸钠)分别投入聚合釜内;
步骤二:充入氮气置换出聚合釜内的空气;
步骤三:边搅拌边升温至200℃,反应4.5小时;
步骤四:减压除去水分,获得产物。
Claims (10)
1.一种加工耐腐金属材料的微量润滑油前体,其特征在于:为有机镨盐。
2.如权利要求1所述的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油前体,其特征在于:
所述有机镨盐由摩尔比为1:3-4的氧化镨和脂肪酸制造而成。
3.如权利要求2所述的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油前体,其特征在于:
所述脂肪酸选自碳原子数为8-20的饱和或不饱和脂肪酸中的一种或几种;
所述脂肪酸优选自异辛酸、正癸酸、月桂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、亚油酸、油酸、硬脂酸中的一种或几种。
4.如权利要求2所述的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油前体,其特征在于:具体制备方法为:称取氧化镨、脂肪酸放入搅拌器内,在90-110℃的温度下搅拌反应2-3小时,取样观察为无明显颗粒物时,即为有机镨盐。
5.一种加工耐腐金属材料的微量润滑油,其特征在于:由包含质量百分比含量为1-20%的如权利要求1-4任一所述的有机镨盐的组分制造而成。
6.如权利要求5所述的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油,其特征在于,由以下重量百分比的组分制造而成:
有机镨盐 5-10%;
油酸异丁酯 80-85%;
聚蓖麻油酸酯 10-15%。
7.如权利要求6所述的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油,其特征在于:
所述的聚蓖麻油酸酯,由包括以下工艺步骤的方法制造而成:
步骤一:将蓖麻油酸和催化剂分别投入聚合釜内;
步骤二:充入惰性气体置换出聚合釜内的空气;
步骤三:边搅拌边升温至180℃-220℃,反应4-5小时;
步骤四:减压除去水分,获得聚蓖麻油酸酯。
8.如权利要求7所述的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油,其特征在于:
所述催化剂选自有机酸、无机酸、金属盐、阳离子交换树脂、分子筛中的一种或几种;
所述催化剂的用量为反应物总重量的0.03-1.5%。
9.如权利要求7所述的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油,其特征在于:
所述催化剂选自过硼酸、过硼酸盐或钛酸异丙酯;
所述催化剂优选自硼酸钠或过硼酸钾。
10.如权利要求5所述的一种加工耐腐金属材料的微量润滑油,其特征在于:
将有机镨盐及其他组分在40~60℃温度下,混合搅拌至透明时即可。
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CN105524678A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-04-27 | 上海金兆节能科技有限公司 | 智能修复微量润滑油及其制备方法 |
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