可降解微量润滑油及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可降解微量润滑油，其特征在于：包含有质量百分比含量占可降解微量润滑油总质量为1‑100％的异构醇异构酯磷酸酯。本发明专利技术的可降解微量润滑油配合微量润滑装置使用，使用量可以减少至原来的5％以下，达到良好的润滑、冷却效果，节能减排、环境保护效果显著。

【技术实现步骤摘要】
可降解微量润滑油及其制备方法
本专利技术属于润滑
，具体涉及一种可降解微量润滑油及其制备方法。
技术介绍
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和冷却，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。在提倡节能减排、环境保护、绿色制造的今天，急需一种新的金属切削加工工艺。微量润滑技术是近几年发展起来的金属绿色加工新技术，就是在金属切削加工过程中使用微量润滑系统将极压抗磨性、润滑性好的微量润滑油喷洒于加工刀具和加工表面进行润滑、冷却，解决传统加工时切削油、液使用量大、浪费泄漏量大等问题。然而，很多微量润滑油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。如公开号为CN101376861的中国专利公开的一种微量润滑系统铝合金润滑剂及其制备方法和用途，采用：基础油40份、硫代磷酸酯5-15份、氯化石蜡5-15份、硫化异丁烯5-15份、硼酸钾5-15份、乙醇或乙二醇5-10份、防锈剂5份,所述的基础油采用矿物油或植物油。还有就是由于追求使用的润滑油使用量微少，所以组成原料往往不能降解，也会加重环境的负担。研发生产可生物降解的微量润滑油是金属绿色加工的一个方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可降解微量润滑油。一种可降解微量润滑油，其特征在于：包含有质量百分比含量占可降解微量润滑油总质量为1-100％的异构醇异构酯磷酸酯。另外，本专利技术还提供了一种异构醇异构酯磷酸酯，其特征在于：由异构醇、双氧水和磷酸制造而成；其中，各组分有效成分的质量份数的比例如下所示：异构醇100；双氧水5-10；磷酸2-5。进一步地，本专利技术提供的一种异构醇异构酯磷酸酯，还具有这样的特点：即、所述异构醇选自碳原子数为10-20的异构醇中的一种或几种；所述双氧水选用有效含量大于30％的工业双氧水；所述磷酸选用有效含量50-85％的磷酸。另外，本专利技术还提供了上述一种异构醇异构酯磷酸酯的制备方法，其特征在于，由如下工艺步骤制造而成：步骤一：将异构醇、双氧水加入反应釜内，在130-150℃温度下充分反应3-5小时，部分异构醇氧化为异构酸。步骤二：加入磷酸，升温到160-180℃，保持反应5-8小时，减压排除部分水分(根据产品的需要，排出产物总水分的1-99％)；生成异构醇异构酯磷酸酯混合物。可将上述制备的异构醇异构酯磷酸酯混合物直接应用于微量润滑装置中使用，也可以作为组分的一部分，和其他组分一起调配微量润滑油此外，本专利技术还提供了一种可降解微量润滑油，其特征在于：由如下重量百分比的组成制造而成：异构醇异构酯磷酸酯40～50％；肉豆蔻酸异丙酯40～50％；椰油酰谷氨酸钠0～10％。进一步地，本专利技术还提供了另一种可降解微量润滑油，其特征在于：由如下重量百分比的组成制造而成：异构醇异构酯磷酸酯30～50％；单酯或双酯50～70％。上述单酯选自由一元醇和一元脂肪酸制备的酯中的一种或几种；该单酯还可选由天然油脂衍生的直链脂肪酸和一元低碳醇酯化反应得到的酯中的一种或几种；该单酯优选自异辛酸异辛酯、油酸甲酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、油酸丁酯。单酯润滑性好，运动粘度低，生物降解性能优良。上述双酯选自由二元醇和一元酸或二元酸和一元醇酯化反应生成的产物中的一种或几种；该双酯优选自己二酸二辛酯、辛二酸二异辛酯、壬二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、已二酸二癸酯、壬二酸二异癸酯、癸二酸二异癸酯、丁二酸二异辛酯、丁二酸二异癸酯、乙二醇二月桂酸酯、丙二醇二油酸酯等中的一种或几种。双酯具有良好的润滑性，运动粘度低，低温性能好，生物降解性能优良。另外，本专利技术还提供了上述一种可降解微量润滑油的制备方法：按重量百分比称取异构醇异构酯磷酸酯、其他组分分别加入搅拌器中在40～60℃的温度下搅拌约1小时(0.5-2小时)，取样观察完全透明时即可。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种异构醇异构酯磷酸酯，具有很好极压抗磨性和润滑性和生物可降解性，同时低温性能良好。在本专利技术中，肉豆蔻酸异丙酯是一种可降解的，润滑性良好的润滑剂；椰油酰谷氨酸钠具有良好的生物降解性和润滑性，同时可促进其他组分的生物降解。在本专利技术中，单酯和或双酯是良好的润滑性和生物可降解性良好的较低粘度基础油。本专利技术的可降解微量润滑油配合微量润滑装置使用，使用量可以减少至原来的5％以下，达到良好的润滑、冷却效果，节能减排、环境保护效果显著。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明：实施例1：步骤一：将1000克SynativeALG16异构醇(巴斯夫公司生产，主要成分为C16异构醇)、200克双氧水(含量50％)加入反应釜内，在150℃温度下充分反应3小时；步骤二：加入50克磷酸(85％)，升温到180℃，保持反应5小时，减压排除部分水分，生成异构醇异构酯磷酸酯混合物。将上述制备的异构醇异构酯磷酸酯混合物直接用作微量润滑油使用。上述方法制备的可降解微量润滑油，经试验理化指标如下：上述可降解微量润滑油应用于铝合金零部件车加工，数控加工中心型号：CMV-510AII。原来用乳化切削液(浓度约5％)进行循环润滑冷却，现在改为KS-2107微量润滑装置(3喷嘴，所用喷嘴为上海金兆节能科技有限公司提供的节能喷嘴)和上述可降解微量润滑油，结果如下表：将上述制备可降解微量润滑油进行生物可降解实验：1.实验方法：GB/T21856-2008化学品快速降解性二氧化碳产生试验。2.实验材料：2.1油液：上述实施例1制备的可降解微量润滑油。2.2接种物：取自不同地方地表0-10cm处土壤，土样经混匀、除杂后，用去离子水浸泡搅拌取上清液。3.实验结果：计算28天生物降解率为：85.33％。实施例2：步骤一：将1000克SAFOL23异构醇(沙索公司生产，主要成分为C12/C13异构醇，含有少量的C11和C14异构醇)、170克双氧水(含量30％)加入反应釜内，在130℃温度下充分反应5小时；步骤二：加入40克磷酸(50％)，升温到160℃，保持反应8小时，减压排除部分水分，生成异构醇异构酯磷酸酯混合物。称取上述制备的500g异构醇异构酯磷酸酯混合物，400g肉豆蔻酸异丙酯，100g椰油酰谷氨酸钠分别加入搅拌器中在60℃的温度下搅拌约1小时，取样观察完全透明时即为一种可降解微量润滑油。实施例3：步骤一：将1000克SAFOL16异构醇(沙索公司生产，主要成分为C16异构醇)、210克双氧水(含量35％)加入反应釜内，在140℃温度下充分反应4小时；步骤二：加入60克磷酸(50％)，升温到170℃，保持反应6小时，减压排除部分水分，生成异构醇异构酯磷酸酯混合物。称取上述制备的450g异构醇异构酯磷酸酯混合物，500g肉豆蔻酸异丙酯，50g椰油酰谷氨酸钠分别加入搅拌器中在60℃的温度下搅拌约1小时，取样观察完全透明时即为一种可降解微量润滑油。实施例4：步骤一：将1000克ISALCHEM145异构醇(沙索公司生产，主要成分为C14/15异构醇，含有少量C13及以下、C16及以上异构醇、230克双氧水(含量35％)加入反应釜内，在135℃温度下充分反应4小时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解微量润滑油，其特征在于：包含有质量百分比含量占可降解微量润滑油总质量为1‑100％的异构醇异构酯磷酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种可降解微量润滑油，其特征在于：包含有质量百分比含量占可降解微量润滑油总质量为1-100％的异构醇异构酯磷酸酯。2.一种异构醇异构酯磷酸酯，其特征在于：由异构醇、双氧水和磷酸制造而成；其中，各组分有效成分的质量份数的比例如下所示：异构醇100；双氧水5-10；磷酸2-5。3.如权利要求2所述的一种异构醇异构酯磷酸酯，其特征在于：所述异构醇选自碳原子数为10-20的异构醇中的一种或几种；所述双氧水优选用有效含量大于30％的工业双氧水；所述磷酸优选用有效含量50-85％的磷酸。4.如权利要求2或3所述的一种异构醇异构酯磷酸酯的制备方法，其特征在于，由如下工艺步骤制造而成：步骤一、将异构醇、双氧水加入反应釜内，在130-150℃温度下充分反应3-5小时；步骤二、加入磷酸，升温到160-180℃，保持反应5-8小时，减压排除部分水分后，即为目标产物。5.如权利要求2-4任一所述的一种异构醇异构酯磷酸酯的使用方法，其特征在于：可将异构醇异构酯磷酸酯混合物直接应用于微量润滑装置中使用；或与其他组分一起调配为微量润滑油后进行使用。6.一种可降解微量润滑油，其特征在于，由如下重量百分比的组成制造而成：异构醇异构酯磷酸酯40～50％；肉豆蔻酸异丙酯40...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乃庆，王向杰，吴启东，邱秋敏，
申请(专利权)人：上海金兆节能科技有限公司，东北大学，
类型：发明
国别省市：上海,31