聚丙烯酸酯组合物及其制备和用该酯制备环保微量润滑油制造技术

技术编号:11360620 阅读:114 留言:0更新日期:2015-04-29 11:25
本发明专利技术提供了一种聚丙烯酸酯组合物,其特征在于:由丙烯酸与一元醇先进行酯化反应后,再加入引发剂进行聚合反应制备而成的。该化合物具有优异的润滑性、极压抗磨性,可全部或部分取代传统的含氯、硫、磷的极压抗磨剂使用于微量润滑油中,由其制造的润滑油,使用极少的量就能满足金属加工的润滑冷却、极压抗磨和防锈要求;配合微量润滑装置使用,可节省切削液的使用量96%以上,节能减排、环境保护效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于润滑
,涉及一种聚丙烯酸酯组合物及其制备和用该酯制备环 保微量润滑油。
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,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,近期对微量润滑技术的研宄取得一定的进展,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宄,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。 此外,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份制备而成。微量润滑剂往 往需要添加大量的含硫、含磷、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。
技术实现思路
鉴于以上缺陷,本专利技术旨在克服现有技术的不足,提供一种聚丙烯酸酯组合物及 其制备和用该酯制备环保微量润滑油。 为实现上述目的,本专利技术提供的一种聚丙烯酸酯组合物的特征在于,由丙烯酸与 一元醇先进行酯化反应后,再加入引发剂进行聚合反应制备而成的。 上述制备聚丙烯酸酯组合物具体工艺步骤如下所示: 步骤一:将丙烯酸和一元醇加入聚合釜内,加入催化剂,充入保护气转换出反应釜 内空气,在180?220°C的温度下反应3?5小时; 上述保护气为惰性气体,一般选用氮气。 上述的丙烯酸与一元醇的摩尔比为1 :0. 9?1. 1。优选为1 :1。 上述一元醇选自碳原子数为1至18的一元醇中的一种或几种的混合物。优选自 碳原子数为4至18的一元醇。 优选采用多种不同的醇参与反应,最优选方案为:采用两至三种不同的醇参与反 应。 上述质子酸、相转移催化剂、阳离子交换树脂。 其中,质子酸优选为稀硫酸。 当上述催化剂选用稀硫酸时,硫酸的有效重量百分比含量为反应物总重量的 0· 3 ?0· 5%〇 当上述催化剂选用阳离子交换树脂时,阳离子交换树脂总重量为反应物总重量的 1 ?2%〇 步骤二、反应后减压排出水分,即为丙烯酸酯。 鉴于,在本专利技术中可以选用多种醇同时参与反应,因此,在本步骤中生成的丙烯酸 酯可能为纯产物,也可能为多种酯的混合物。 步骤三、往聚合釜内加入引发剂,搅拌,在保持反应温度为160?180°C的温度下 聚合反应3?5小时。 上述引发剂可选自过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧 化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过 氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳 酸二乙基己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异 丁酸二甲酯、过硫酸盐、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁咪唑 啉、偶氮二氰基戊酸等可用于发生聚合反应的引发剂中的一种。 上述引发剂的使用量为丙烯酸重量的0. 5?1%。 步骤四、将聚合釜内的聚合物排出后,通过热过滤除去杂质,即得到聚丙烯酸酯组 合物。 上述热过滤的过程优选在在100°C以上的温度中进行。 由于上述过程中,聚合用的丙烯酸酯单体可以为混合酯,因此,在本专利技术中,通过 引发剂引发的聚合反应过程中,会生产相同单体分子间聚合、不同单体分子间聚合等多种 情况,其产物往往为多种聚合产物的混合物。 此外,本专利技术所制造的聚合产物,也不排除通过乳化聚合法产生的混合乳液的情 况。 另外,本专利技术还提供了一种上述润滑剂组合物的使用方法,其特征在于:用于制备 环保型微量润滑油。 具体为由以下重量百分比的组分在40?60°C的温度下混合搅拌至透明即可, 聚丙烯酸酯组合物10-40% ; 低粘度酯 60?90%; 磷酸酯 0?3%。 上述低粘度酯为低粘度单酯或者低粘度双酯中的一种或几种的混合物。 其中,低粘度单酯是指一元醇和一元脂肪酸制备的酯,可选由天然油脂衍生的直 链脂肪酸和直链脂肪醇或支链脂肪醇得到的酯,优选自乙酸异辛酯、乙酸月桂酯、丙烯酸异 辛酯、丙烯酸月桂酯、油酸甲酯,油酸乙酯、油酸丁酯、癸酸乙酯、已酸异辛酯、己酸己酯、己 酸癸酯等中一种或几种的混合物。 低粘度双酯优选癸二酸二辛酯、甘油二辛酯、辛二酸二乙酯、壬二酸二辛酯、己二 酸二异辛酯、己二酸二异癸酯、己二酸己酯等中一种或几种的混合物。 在本专利技术中,低粘度的双酯或者单酯,可以降低聚丙烯酸酯的粘度,同时提供良好 的润滑性。 上述磷酸酯选自亚磷酸二丁酯、磷酸三丁酯、月桂基磷酸酯、磷酸三甲酚酯、亚磷 酸三壬基苯酯等中一种或几种的混合物,有良好的极压抗磨性。 本专利技术的作用与效果 采用本专利技术的方法制造的聚丙烯酸酯组合物,其本身就具有优异的润滑性、极压 抗磨性,可全部或部分取代传统的含氯、硫、磷的极压抗磨剂使用于微量润滑油中,少量的 微量润滑油就能满足金属加工的润滑冷却、极压抗磨和防锈要求;配合微量润滑装置使用, 可节省切削液的使用量96%以上,节能减排、环境保护效果显著。 当采用本专利技术制造聚丙烯酸酯组合物来制备微量润滑油时,还可以添加的低粘度 的双酯或者单酯,可以用于降低聚丙烯酸酯的运动粘度,同时提供良好的润滑性。而磷酸酯 等的加入,则由于其具备有良好的极压抗磨性,能进一步的配合聚丙烯酸酯组合物来提高 润滑油的性能。【具体实施方式】 实施例一 步骤一:将 76. 06kg(IOOOmol)丙烯酸和 22. 24kg (300mol)的正 丁醇、 30.65kg(300mol)的己醇、107.4kg(400mol)的油醇加入聚合爸内,加入20kg稀硫酸(5%) 作为催化剂,充入氮气转换出反应釜内空气进行反应,反应温度200°C,反应时间4小时,反 应后减压排出水分,即为丙烯酸酯。 步骤二、往聚合釜内加入0. 76kg过氧化二苯甲酰搅拌,保持反应温度170°C,聚合 反应4小时以后,将聚合釜内的聚合物排出,在KKTC以上的温度过滤去除等杂质,即为聚 丙烯酸酯组合物。 取上述步骤中的聚丙稀酸醋组合物25kg、丙稀酸月桂醋20kg、油酸丁醋20kg、己 二酸二异辛酯35kg在50°C左右的温度下搅拌30分钟左右,制备一种环保微量润滑油。 实施例一的作用和效果: 将上述微量润滑油用GB/T12583实验方法进行四球极压测试,试验结果: Pd>620(kgf)〇 将上述微量润滑油应用于线速度为lOOOm/min高速带锯切割Φ320mm的铝合金 棒,原来用乳化液进行循环润滑冷却,现在改为KS-2106微量润滑装置(U型喷嘴,2个出液 /气孔)和一种环保微量润滑油,结果如下表:【主权项】1. 一种聚丙烯酸酯组合物,其特征在于: 由丙烯酸与一元醇先进行酯化反应后,再加入引发剂进行聚合反应制备而成的。2. 如权利要求1所述的聚丙烯酸酯组合物,其特征在于,具体工艺步骤如下所示: 步骤一、将丙烯酸和一元醇加入聚合釜内,加入催化剂,充入保护气转换出反应釜内空 气,在180?220°C的温度下反应3?5小时; 步骤二、减压排出水分; 步骤三、往聚合釜内加入引发剂,搅拌,在160?1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯酸酯组合物,其特征在于:由丙烯酸与一元醇先进行酯化反应后,再加入引发剂进行聚合反应制备而成的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张乃庆吴启东
申请(专利权)人:上海金兆节能科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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