本發明屬于潤滑
技術領域：
，涉及一種甘露醇脂肪酸磷酸酯及其制備方法和用酯制備環保微量潤滑油。
背景技術：
：傳統的金屬切削加工采用礦物油或植物油或切削液進行大量沖淋式潤滑，潤滑劑的使用量大，不僅浪費資源，造成加工場所和環境的巨大污染，同時還會嚴重影響操作工人的身體健康。為解決這些問題，近期對微量潤滑技術的研究取得一定的進展，微量潤滑技術解決了以上潤滑劑使用量大，污染嚴重等問題，但對微量潤滑劑的研究，但在應用方面還存在一定的問題，主要是潤滑和冷卻問題不能很好的解決。此外，微量潤滑劑往往需要添加大量的含硫、含氯等對環境有較大壓力的添加劑來增加產品的極壓抗磨性，延長刀具使用壽命。另外，由于追求使用的潤滑劑使用量微少，所以組成原料往往不能降解，也會加重環境的負擔。技術實現要素：鑒于以上缺陷，本發明的目的是克服現有技術的不足，提供甘露醇脂肪酸磷酸酯及其制備方法和用酯制備環保微量潤滑油。為實現上述目的，本發明提供的甘露醇脂肪酸磷酸酯，其特征在于,由包括以下組分的物質制備而成：甘露醇、脂肪酸、磷酸；其中，上述甘露醇與脂肪酸的摩爾比為1：3-6。上述磷酸有效成分占甘露醇與脂肪酸總重量的百分比為2-3％。上述的脂肪酸選自碳原子數為10-20的飽和或不飽和脂肪酸中的一種或幾種，優選自：正癸酸、月桂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、亞油酸、油酸、硬脂酸中的一種或幾種。此外，本發明還提供了上述甘露醇脂肪酸磷酸酯的制造方法：由甘露醇、脂肪酸、磷酸進行酯化反應制備而成的。上述甘露醇脂肪酸磷酸酯的制備方法如下：將甘露醇、脂肪酸、磷酸加入反應釜內，充入保護氣(如：氮氣、氬氣等)轉換出反應釜內空氣，于180～220℃的反應溫度下反應6-8小時；反應后減壓排出水分，即為甘露醇脂肪酸磷酸酯。此外，本發明還提供了一種環保微量潤滑油，其特征在于：制造環保微量潤滑劑的原料中包含有由上述方法制備的甘露醇脂肪酸磷酸酯，且該甘露醇脂肪酸磷酸酯的用量為原料總質量的10-40％。本發明提供了一種環保微量潤滑油的優選方案，由以下重量百分比含量的組分制造面成：甘露醇脂肪酸磷酸酯10-40％；多元醇酯60-90％。另外，本發明還提供了一種環保微量潤滑油的優選方案，由以下重量百分比含量的組分制造而成：上述多元醇酯選自由多元醇與一元脂肪酸進行酯化反應人工合成所得的合成酯中的一種或多種，該多元醇選自碳原子數為10-50的多元醇及其衍生物，該一元脂肪酸選自碳原子數為2-20的一元脂肪酸及其衍生物，優選自：三異辛酸甘油酯、三羥甲基丙烷三異辛酸酯、季戊四醇四異辛酸酯，三月桂酸甘油酯、三羥甲基丙烷三月桂酸酯、季戊四醇四月桂酸酯、三油酸甘油酯、三羥甲基丙烷三油酸酯、季戊四醇四油酸酯、三棕櫚酸甘油酯、三羥甲基丙烷三棕櫚酸酯、季戊四醇四棕櫚酸酯中的一種或多種。該多元醇酯是一種良好的生物可降解潤滑劑，其潤滑性能良好。上述單酯選自由一元醇和一元脂肪酸制備的酯中的一種或幾種，該一元醇優選為碳原子數不超過25的一元醇及其衍生物，該一元脂肪酸優選為碳原子數不超過25的飽和或不飽和的一元脂肪酸及其衍生物；上述單酯還可選自由天然油脂衍生的直鏈脂肪酸和一元低碳醇酯化反應得到的酯中的一種或幾種，優選自：油酸甲酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、油酸丁酯中的一種或幾種。此類單酯應用于本配方中，可未做良好的生物可降解潤滑劑，其不但潤滑性能良好，還同時具有較低的運動粘度。上述異構醇選自碳原子數為10-20的異構醇中的一種或幾種混合物。優選選自碳原子數為12-16的異構醇。異構醇的潤滑性好，在加工金屬表面的擴散性性好，揮發性好。上述酰基肌氨酸可選自月桂酰肌氨酸、肉豆蔻酰肌氨酸、油酰肌氨酸中的一種或幾種的混合物。是良好的可生物降解防銹劑，同時有較好的潤滑性能。上述的醇胺硼酸酯為一乙醇胺硼酸酯、二乙醇胺硼酸酯、三乙醇胺硼酸酯中的一種或幾種的混合物，有良好的極壓抗磨性和防銹性。本發明還提供了上述環保微量潤滑油的制備方法，其特征在于：將各組分的物質(如：露醇脂肪酸磷酸酯、多元醇酯、單酯、異構醇、脂肪酰肌氨酸、醇胺硼酸酯)置于攪拌器中在40-60℃下攪拌至完全透明，即為一種環保微量潤滑油。發明的作用與效果：采用本發明方法制備的甘露醇脂肪酸磷酸酯，基于其具有優異的潤滑性、極壓抗磨性，可全部或部分取代傳統的含氯、硫、磷的極壓抗磨劑，使用于微量潤滑油中，少量的微量潤滑油就能滿足金屬加工的潤滑冷卻、極壓抗磨要求，配合微量潤滑裝置使用，可節省潤滑劑的使用量95％以上，節能減排、環境保護效果顯著。具體實施方式實施例一稱取甘露醇18217g(100mol)、103356g(600mol)正癸酸、3800g磷酸(有效成分85％)加入反應釜內，充入氮氣轉換出反應釜內空氣，于220℃的反應溫度下反應8小時；反應后減壓排出水分，即為甘露醇正癸酸磷酸酯。取上述制備的甘露醇正癸酸磷酸酯4000g,季戊四醇四棕櫚酸酯6000kg置于攪拌器中攪拌至完全透明，即為一種環保微量潤滑油。實施例二稱取甘露醇18217g(100mol)、60096g(300mol)月桂酸、3200g磷酸(濃度50％)加入反應釜內，充入氮氣轉換出反應釜內空氣，于180℃的反應溫度下反應6小時；反應后減壓排出水分，即為甘露醇月桂酸磷酸酯。取上述甘露醇月桂酸磷酸酯300g、三羥甲基丙烷三月桂酸酯200g、油酸丁酯150g、異構十三醇150g、月桂酰肌氨酸100g、一乙醇胺硼酸酯100g置于攪拌器中在40℃下攪拌至完全透明，即為一種環保微量潤滑油。實施例三稱取甘露醇18217g(100mol)、91348g(400mol)肉豆蔻酸、5500g磷酸(濃度50％)加入反應釜內，充入氮氣轉換出反應釜內空氣，于200℃的反應溫度下反應7小時；反應后減壓排出水分，即為甘露醇肉豆蔻酸磷酸酯。取上述甘露醇肉豆蔻酸磷酸酯250g、三月桂酸甘油酯300g、油酸甲酯200g、異構二十醇100g、肉豆蔻酰肌氨酸80g、二乙醇胺硼酸酯70g置于攪拌器中在50±1℃下攪拌至完全透明，即為一種環保微量潤滑油。實施例四稱取甘露醇18217g(100mol)、140220g(500mol)亞油酸、8000g磷酸(濃度50％)加入反應釜內，充入氮氣轉換出反應釜內空氣，于210℃的反應溫度下反應6.5小時；反應后減壓排出水分，即為甘露醇亞油酸磷酸酯。取上述甘露醇亞油酸磷酸酯250g、三羥甲基丙烷三月桂酸酯280g、月桂酸甲酯50g、棕櫚酸甲酯90g、異構十六醇140g、油酰肌氨酸90g、一乙醇胺硼酸酯50g、三乙醇胺硼酸酯50g置于攪拌器中在50℃左右下攪拌至完全透明，即為一種環保微量潤滑油。實施例五稱取甘露醇18217g(100mol)、113792g(400mol)硬脂酸、6500g磷酸(濃度50％)加入反應釜內，充入氮氣轉換出反應釜內空氣，于205℃的反應溫度下反應7小時；反應后減壓排出水分，即為甘露醇硬脂酸磷酸酯。取上述甘露醇硬脂酸磷酸酯280g、三羥甲基丙烷三棕櫚酸酯190g、三羥甲基丙烷三異辛酸酯100g、棕櫚酸甲酯100g、棕櫚酸乙酯60g、異構十三/四醇170g、月桂酰肌氨酸30g、油酰肌氨酸20g、三乙醇胺硼酸酯50g置于攪拌器中在50℃下攪拌至完全透明，即為一種環保微量潤滑油。實施例六稱取甘露醇18217g(100mol)、141235g(500mol)油酸、8000g磷酸(濃度50％)加入反應釜內，充入氮氣轉換出反應釜內空氣，于200℃的反應溫度下反應7小時；反應后減壓排出水分，即為甘露醇油酸磷酸酯。取上述甘露醇油酸磷酸酯280g、三羥甲基丙烷三油酸酯260g、油酸乙酯160g、異構十四/五醇140g、油酰肌氨酸80g、三乙醇胺硼酸酯80g置于攪拌器中在50±1℃下攪拌至完全透明，即為一種環保微量潤滑油。將上述實施例六制備的環保微量潤滑油應用于鋁合金高速銑削加工，加工中心型號：CMV-510AII；加工工件規格：250*200*25mm。原來用切削液進行循環潤滑冷卻，現在改為KS-2107微量潤滑裝置(3噴嘴，所用噴嘴為本公司生產節能噴嘴)和一種環保微量潤滑油，結果如下表：將上述實施例六制備的環保微量潤滑劑應用于鋁合金零件數控車床加工，車床型號：CJK-0620。原來用乳化液進行循環潤滑冷卻，現在改為KS-2106微量潤滑裝置(U型噴嘴，2個出液/氣孔)和環保微量潤滑油，結果如下表：項目傳統潤滑方式微量潤滑方式加工一組零件所需時間10分鐘10分鐘潤滑劑消耗10kg/天0.15kg/天工作現場切削液到處流，現場臟亂十分干凈當前第1頁1 2 3