一種可降解微量潤滑油及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于潤滑技術領域，具體設及一種可降解微量潤滑油及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 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和冷卻， 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。在提倡節能減排、環境保護、綠色生產的今天，急需一種新的金屬切削 加工工藝。微量潤滑技術是近幾年發展起來的金屬綠色加工新技術，就是在金屬切削加工 過程中使用微量潤滑系統將極壓抗磨性、潤滑性好的微量潤滑油噴灑于加工刀具和加工表 面進行潤滑、冷卻，解決傳統加工時切削油、液使用量大、浪費泄漏量大等問題。
[0003] 很多微量潤滑油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。如公開號為CN101376861的中國專利公開 的一種微量潤滑系統侶合金潤滑劑及其制備方法和用途，采用：基礎油40份、硫代憐酸醋 5-15份、氯化石蠟5-15份、硫化異下締5-15份、棚酸鐘5-15份、乙醇或乙二醇5-10份、防 誘劑5份，上述的基礎油采用礦物油或植物油。還有就是由于追求使用的潤滑油使用量微 少，所W組成原料往往不能降解，也會加重環境的負擔。
[0004] 研發生產可生物降解的微量潤滑油是金屬綠色加工的一個方向。
【發明內容】
陽〇化]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可降解微量潤滑油。
[0006] 一種可降解微量潤滑油，包含有質量百分比濃度為1-99%的聚季戊四醇甲基丙締 酸油酸醋。
[0007] 上述聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋由W下摩爾比的組分制備而成： 陽00引季戊四醇 1 ;
[0009] 甲基丙締酸0.5-1. 5;
[0010] 油酸 1-3。
[0011] 上述一種聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋的制備方法如下所示：
[0012] 步驟一：將季戊四醇、甲基丙締酸和油酸加入聚合蓋內，加入催化劑，充入保護氣 (如：氮氣）轉換出聚合蓋內空氣，進行反應，反應后減壓排出水分，即為季戊四醇甲基丙締 酸油酸醋。
[0013] 上述催化劑選自質子酸、相轉移催化劑、陰/陽離子交換樹脂等可用于醋化反應 的催化劑。
[0014] 上述催化劑為優選為濃度10-85%的憐酸。選擇憐酸作為催化劑還有一個好處，憐 酸和季戊四醇發生醋化反應生成的憐酸醋，是一種極好的極壓抗磨劑，不需對催化劑進行 分離，使用于微量潤滑油中可提升極壓抗磨性能。
[0015]上述反應溫度為：160~200°C。
[0016] 上述反應時間為：6~8小時。
[0017] 上述憐酸有效質量百分比為上述反應物總重量的0. 5~1%。
[0018] 步驟二、往聚合蓋內加入引發劑攬拌，保持反應溫度160~180°C，聚合反應4~8 小時W后，將聚合蓋內的聚合物排出，在100°cW上的溫度過濾去除等雜質，即為聚季戊四 醇甲基丙締酸油酸醋。
[0019] 上述引發劑為：過氧化二苯甲酯、過氧化月桂酷、異丙苯過氧化氨、叔下基過氧化 氨、過氧化二叔下基、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酸叔下醋、過氧化叔戊酸叔下基醋、過氧 化甲乙酬、過氧化環己酬、過氧化二碳酸二異丙醋、過氧化二碳酸二環己醋、過氧化二碳酸 二乙基己醋、偶氮二異下臘、偶氮二異庚臘中的一種。
[0020] 上述引發劑的使用量為甲基丙締酸單體的重量的0. 5~1%。
[0021] 一種可降解微量潤滑油，由W下組分的重量百分比組成：
[0022]
[0023] 上述單醋是指由一元醇和一元脂肪酸制備的醋中的一種或幾種的混合物，可選由 天然油脂衍生的直鏈脂肪酸和一元低碳醇醋化反應得到的醋中的一種或幾種的混合物，優 選自異辛酸異辛醋、油酸甲醋、月桂酸甲醋、月桂酸乙醋、硬脂酸甲醋、硬脂酸乙醋、棟桐酸 甲醋、棟桐酸乙醋、油酸乙醋、油酸下醋等中的一種或幾種的混合物。此類單醋具備潤滑性 能好，運動粘度低，生物降解性能優良的特點。
[0024] 上述雙醋為由二元醇和一元酸或二元酸和一元醇醋化反應生成的產物中的一種 或幾種的混合物，選自包括：己二酸二辛醋、辛二酸二異辛醋、壬二酸二辛醋、癸二酸二辛 醋、已二酸二癸醋、壬二酸二異癸醋、癸二酸二異癸醋、下二酸二異辛醋、下二酸二異癸醋、 乙二醇二月桂酸醋、丙二醇二油酸醋等中的一種或幾種的混合物。雙醋具有良好的潤滑性， 運動粘度低，低溫性能好，生物降解性能優良。 陽0巧]上述脂肪醇憐酸醋選自由飽和或不飽和脂肪醇和憐酸或五氧化二憐反應生成的 脂肪醇醋中的一種或幾種的混合物，優選自=月桂醇憐酸醋、亞憐酸=月桂醇醋、異構十= 醇憐酸醋、油醇憐酸醋、=異辛醇憐酸醋等中的一種或幾種的混合物。
[0026] 上述脂肪酸鹽優選自棟桐酸鋒、棟桐酸鉆、棟桐酸侶、油酸鋒、油酸鉆、油酸侶、硬 脂酸鋒、硬脂酸鉆、硬脂酸侶等中的一種。
[0027] 上述一種可降解微量潤滑油的制備方法：按重量百分比稱取脂肪酸鹽加入部分單 醋和/或雙醋（即、單醋和/或雙醋總質量的1-99% )中，加熱攬拌至完全溶解，再加入聚 季戊四醇甲基丙締酸油酸醋，剩余的單醋和/或雙醋，脂肪醇憐酸醋分別加入攬拌器中在 40~60°C的溫度下攬拌約1小時（0. 5-1. 5小時），取樣觀察完全透明時即可。 陽0巧]本發巧的有益效果:
[0029]本發明的一種聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋，具有很好極壓抗磨性和潤滑性和生 物可降解性；單醋和或雙醋是良好的潤滑性和生物可降解性良好的較低粘度基礎油；脂肪 醇憐酸醋，具有良好的潤滑性和極壓抗磨性，并且生物降解性好；脂肪酸鹽潤滑性能良好， 防誘性能佳；本發明的一種微量潤滑油配合微量潤滑裝置使用，使用量可W減少至原來的 5%W下，達到良好的潤滑、冷卻效果，節能減排、環境保護效果顯著。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合實施例對本發明作進一步詳細的說明： 陽03U實施例1: 柳巧 步驟一：將136.巧kg(1000 moU季戊四醇、86. 09kg(1000 moU甲基丙締酸和 564. 94kg(2000mol)油酸加入聚合蓋內，加入12kg濃度為50 %的憐酸，充入氮氣轉換出聚 合蓋內空氣，在180°C溫度下反應7小時，反應后減壓排出水分，即為季戊四醇甲基丙締酸 油酸醋。
[0033] 步驟二、往聚合蓋內加入0.化g引發劑過氧化二苯甲酯攬拌，保持反應溫度 170°C，聚合反應6小時W后，將聚合蓋內的聚合物排出，在100°CW上的溫度過濾去除等雜 質，即為聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋。
[0034] 稱取Ikg硬脂酸鋒加入5kg油酸下醋中加熱攬拌至完全溶解后，稱取上述制備的 30kg聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋，63kg油酸下醋、Ikg異構十S醇憐酸醋、分別加入攬拌 器中在50°C的溫度下攬拌約1小時，取樣觀察完全透明時即為一種可降解微量潤滑油。
[0035] 上述方法制備的可降解微量潤滑油，經試驗理化指標如下：
[0037] 上述可降解微量潤滑油應用于侶合金零部件車銳加工，數控車床型號：CJK-0620。 原來用乳化切削液（濃度約5% )進行循環潤滑冷卻，現在改為KS-2106微量潤滑裝置（2 噴嘴，所用噴嘴為本公司生產節能噴嘴）和上述可降解微量潤滑油，結果如下表：
[0038]
[0039] 將上述制備可降解微量潤滑油進行生物可降解實驗：
[0040] 1.實驗方法：GB/T21856-2008化學品快速降解性二氧化碳產生試驗。 柳41] 2.實驗材料：
[00創 2. 1油液：上述實施例1制備的可降解微量潤滑油。
[0043] 2. 2接種物：取自不同地方地表0-10畑1處±壤，±樣經混勻、除雜后，用去離子水 浸泡攬拌取上清液。 W44] 3.實驗結果：
[0045] 計算28天生物降解率為：88. 58%。
[0046] 實施例2: 柳47] 步驟一：將136. 15kg(1000 moU季戊四醇、43. 05kg巧