專利名稱：一種含磷硼酸酯水基潤滑劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及潤滑劑技術領域，尤其是涉及一種以有機硼酸酯及磷酸鹽合成的水基極壓潤滑劑。
背景技術：
潤滑劑是一種金屬加工行業所普遍使用的產品，市場用量很大。近年來，由于世界各國越來越重視環境保護，因此，目前廣泛采用的礦物油基潤滑劑產品因生物降解性能差、容易污染環境等缺點而成為議論和關注的焦點，開發綠色環保的全合成潤滑劑成為金屬加工領域潤滑劑研究的主要發展方向，而水基潤滑劑的開發則是其中的一個主要研究內容。中科院廣州所曾將此項目列入2005年科技計劃，但至今未有重大突破，其產品性能和穩定性都不理想。
發明內容
針對現有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種含磷硼酸酯水基潤滑劑。本發明沸點高，不易揮發，不腐蝕金屬，無毒無臭，具有優良的抗磨減摩性能。本發明的技術方案如下
一種含磷硼酸酯水基潤滑劑，制備方法如下
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為8(Tl20°C，反應時間60 120分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌5(Γ70分鐘；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應釜中加純水，攪拌6(Γ90分鐘；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料；
所述原料A為TX-(Γ9)中的一種或AEO (Γ9)中的一種；
上述各原料的純度及重量百分比為原料Α，工業級，70^85% ;硼酸，工業級，2. 5>/ο ;丙三醇，工業級，2 6. 5% ;五氧化二磷，工業級，4 7% ;純水，工業級，3 17%。在步驟(2)中控制溫度在90°C以下，是為了減少磷的燒結現象。本發明有益的技術效果在于
本申請人通過研究各種傳統潤滑劑的減摩抗磨原理和結構的關系，結合目前日益增加的對環保型材料的基本要求，以及市場對高性能、低價位的水基潤滑極壓添加劑的需求，以水溶性表面活性劑ΤΧ-(Γ9)或ΑΕ0(Γ9)為載體，通過取代、支鏈嫁接、絡合、酯化等反應，將有機硼酸酯和磷酸鹽支鏈連接到水溶性表面活性劑上，而生成本環保含磷硼酸酯水基潤滑劑。本發明具有兩性離子表面活性劑的一些性質，含磷硼酸酯的抗磨機理是在摩擦表面生成一層既含有機物又含有無機物的無定形結構膜，具體來講歸結于兩個方面(I)硼酸酯在摩擦表面分解形成氧化硼薄膜；(2)含磷硼酸酯中的磷在摩擦中與器件表面的鐵形成磷酸鐵薄膜。這兩種薄膜的形成都有助于抗磨減摩作用，其中磷的添加有助于形成磷酸鐵，而金屬陽離子可以起到穩定磷酸鹽薄膜的作用。四球長磨實驗表明，含磷硼酸酯潤滑劑與ZDDP類潤滑劑具有優秀的抗磨協同作用。
本發明中各原料的作用為ΤΧ_(Γ9)或ΑΕ0(Γ9)是水溶性表面活性劑，具有清洗和一定的水溶性能；硼酸具有抗磨潤滑和防銹性能；丙三醇參與酯化，提供一定的羥基 ’五氧化二磷提供極壓潤滑；純水能起到耦合穩定的作用。本發明和國內外同類產品相比較，具有以下特點
(1)獨特分子機構使得產品的極壓性能(EP)高，檢測結果顯示O.5%的水溶液的PB值(四球試驗)高達到6(T70kgf ；
(2)先進合成工藝和分子設計使得材料水溶性好，水解穩定性高；
(3)良好的清洗性能；
(4)與醇胺類產品復配使用時，對黑色金屬具有很好的防銹作用；
(5)粘溫性能好，粘度指數高，可壓縮性小；
(6)性價比極高，可非常方便廣泛地應用到金屬加工液領域(全合成和半合成產品)，大大提高產品的潤滑極壓性能，大大減少(或不用)該類產品中礦物油或植物油的用量且能同時保證產品的潤滑性能；
(7 )本發明是水基類產品，不含礦物油，生物降解性好，具有良好的環保性。
具體實施例方式實施例I
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為80°C，反應時間120分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌I小時；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應釜中加純水，攪拌60分鐘；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料。實施例2
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為120°C，反應時間60分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌50分鐘；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應釜中加純水，攪拌70分鐘；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料。實施例3
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為100°C，反應時間100分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌70分鐘；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應釜中加純水，攪拌80分鐘；(4)將反應釜溫度降到室溫，出料。實施例4
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為110°C，反應時間90分鐘；
(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌I小時；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應釜中加純水，攪拌90分鐘；
(4)將反應釜溫度降到室溫，出料。實施例1 4的各原料重量見表I所示,單位為kg。表I
權利要求
1.一種含磷硼酸酯水基潤滑劑，其特征在于制備方法如下 (1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應，反應溫度為8(Tl20°C，反應時間60 120分鐘； (2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50°C以下，再向反應釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌5(Γ70分鐘； (3)控制溫度在90°C以下，向反應釜中加純水，攪拌6(Γ90分鐘； (4)將反應釜溫度降到室溫，出料； 所述原料A為TX-(Γ9)中的一種或AEO (Γ9)中的一種； 上述各原料的純度及重量百分比為原料Α，工業級，70^85% ;硼酸，工業級，2. 5>/ο ;丙三醇，工業級，2 6. 5% ;五氧化二磷，工業級，4 7% ;純水，工業級，3 17%。·
全文摘要
一種含磷硼酸酯水基潤滑劑，制備方法如下(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進行反應；(2)關閉抽真空，反應釜內溫度冷卻至50℃以下，再向反應釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應溫度在90℃以下，加料完畢后攪拌；(3)控制溫度在90℃以下，向反應釜中加純水，攪拌；(4)將反應釜溫度降到室溫，出料；所述原料A為TX-(4~9)中的一種或AEO(4~9)中的一種；各原料重量百分比為原料A，70~85%；硼酸，2.5~4%；丙三醇，2~6.5%；五氧化二磷，4~7%；純水，3~17%。本發明沸點高，不易揮發，不腐蝕金屬，無毒無臭，具有優良的抗磨減摩性能。
文檔編號C10N30/06GK102925250SQ20121039953
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者宋小林, 楊金兵 申請人:宋小林, 楊金兵