聚甲基丙烯酸磷酸酯及其制备方法和用该酯制备铝浇铸结晶器脱模油技术

本发明专利技术涉及一种聚甲基丙烯酸磷酸酯及其制备方法和用该酯制备铝浇铸结晶器脱模油。具体地，本发明专利技术公开了一种由包括以下组分的物质制备而成：甲基丙烯酸、脂肪醇、多元醇、磷酸的聚甲基丙烯酸磷酸酯，各成分的比例详见说明书。并且还公开了上述聚甲基丙烯酸磷酸酯的制备方法和用途。

Poly (methacrylic acid phosphate), process for preparing the same, and mold oil for producing aluminum casting mold using the ester

The present invention relates to poly (methacrylic acid phosphate) and its preparation process and mold oil from aluminum casting mould prepared by using said ester. In particular, the invention discloses a methacrylic acid phosphate ester prepared from a material comprising the following components: methacrylic acid, aliphatic alcohol, polyhydric alcohol and phosphoric acid, and the proportion of each component is described in the instruction manual. Also disclosed are the preparation methods and uses of the above poly (acrylic acid phosphate).

【技术实现步骤摘要】
聚甲基丙烯酸磷酸酯及其制备方法和用该酯制备铝浇铸结晶器脱模油
本专利技术属于脱模
，涉及一种聚甲基丙烯酸磷酸酯及其制备方法和用该酯制备铝浇铸结晶器脱模油。
技术介绍
铝合金加工浇铸脱模传统上一般在模具表面涂一层石墨润滑脂，这种加工工艺的缺点是人力成本高，手工涂抹不均匀，高温浇铸时冒烟严重，模具受损大，成品表面平整度差等。由于存在以上诸多的缺点，新型的浇铸脱模工艺采用结晶器表面密布毛细管，毛细管中充入豆油等植物油或一些高温性能较好的润滑油进行润滑脱模，克服了以上的缺点，但是目前使用的毛细管脱模油往往由于性能不良，导致积炭严重，毛细管孔经常堵塞，影响浇铸脱模效果，同时冒烟严重。针对以上问题，研发人员开发了如公开号：103084539A，专利名称：铝合金浇铸结晶器毛细管脱模油及其制备方法的专利，其组分组成为二丁烷亚磷酸酯3-5％；聚氧丁烯单丁醚95-97％。该脱模油在实际应用中，特别是夏天或生产车间温度较高时可以满足要求，但是到了冬天，就会出现问题，如：由于产品的运动粘度高，加注不容易，布满整个毛细管的时间过长；还由于产品的理化指标独特，很难用其他相似性能的材料进行稀释使用。同时太高粘度的脱模油由于流动性不好，渗出慢；粘度太低的脱模油由于流动性太好，渗出快，使得用油量太高；均会导致表面润滑不良。
技术实现思路
鉴于以上缺陷，本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种聚甲基丙烯酸磷酸酯及其制备方法和用该酯制备铝浇铸结晶器脱模油。为实现上述目的，本专利技术提供了一种聚甲基丙烯酸磷酸酯，由包括以下组分的物质制备而成：甲基丙烯酸、脂肪醇、多元醇、磷酸；其中，上述甲基丙烯酸与脂肪醇+多元醇的-OH的摩尔比为1：1～1.5；上述脂肪醇与多元醇的-OH摩尔比为1：1～1.5；上述磷酸有效成分占总组分的重量百分比为2-3％；上述脂肪醇选自C10-C20的饱和或不饱和脂肪醇中的一种或几种的混合物；优选地，上述脂肪醇选自正癸醇、月桂醇、异构十二醇、异构十三醇、异构十四醇、异构十五醇、异构十六醇、油醇、异构二十醇、硬脂醇中的一种或几种的混合物。上述多元醇选自甘油、三羟甲基丙烷、甘露醇、失水山梨醇、葡萄糖、果糖、蔗糖中的一种或几种的混合物。此外，本专利技术还提供了上述聚甲基丙烯酸磷酸酯的制造方法：由甲基丙烯酸、磷酸与脂肪醇、多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。上述聚甲基丙烯酸磷酸酯的具体工艺步骤如下所示：步骤一：将甲基丙烯酸、磷酸与脂肪醇、多元醇加入反应釜内，充入氮气转换出反应釜内空气，于180～220℃的反应温度下反应3～5小时；反应后减压排出水分，即为甲基丙烯酸磷酸酯；步骤二、往反应釜内加入引发剂搅拌，保持反应温度为160-180℃，聚合反应4～8小时后，将反应釜内的聚合物排出，在100℃以上的温度过滤去除杂质，即为聚甲基丙烯酸磷酸酯。上述引发剂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、偶氮二异庚腈中的一种；上述引发剂的使用量优选为甲基丙烯酸重量的0.5～1％。此外，本专利技术还提供了一种铝浇铸结晶器脱模油，制造铝浇铸结晶器脱模油的原料中包含有上述方法制备的聚甲基丙烯酸磷酸酯，且该聚甲基丙烯酸磷酸酯的用量为原料总质量的1-99％。另外，本专利技术还提供了上述铝浇铸结晶器脱模油的优选方案，即由以下重量百分比含量的组分制造而成：聚甲基丙烯酸磷酸酯25-75％；多元醇酯25-75％；清净分散剂0.1-0.5％。其中，上述多元醇酯选自由多元醇与一元脂肪酸进行酯化反应人工合成所得的合成酯或天然脂肪酸多元醇酯中的一种或几种的混合物；优选地，上述合成类的多元醇酯优选自三羟甲基丙烷三油酸酯、季戊四醇四油酸酯、双季戊四醇油酸酯、三羟甲基丙烷三棕榈酸酯、季戊四醇四棕榈酸酯、双季戊四醇棕榈酸酯中的一种或几种的混合物。上述清净分散剂选自丁二酰亚胺类化合物，优选商品型号：T151、T152、T154、T155、T161中的一种或几种混合物。另外，本专利技术还提供了上述铝浇铸结晶器脱模油的制备方法，将上述各组分在不超过100℃温度下混合搅拌至透明时即可，冷却后包装。专利技术的作用与效果采用本专利技术制备的聚甲基丙烯酸磷酸酯，具有较高的燃点，同时有效阻止燃烧，减少脱模剂的使用量，燃烧后残碳少，有较好的润滑性，有较高的运动粘度。此外，根据本专利技术的选材和配比，其制造的聚甲基丙烯酸磷酸酯由于其特定的结构中所具备的长链的脂肪醇结构，使本专利技术的产品较传统产品具有更低的玻璃化点。多元醇酯具有优异的润滑性和较高的燃点，燃烧后残碳少，与聚甲基丙烯酸磷酸酯有很好的相溶性，可按实际使用的要求调整铝浇铸结晶器脱模油的运动粘度，满足实际生产要求。清净分散剂在使用时可有效的减少燃烧后积炭的产生。由此，在本专利技术中，将上述各组分以优选的配比进行组合，实现了各组分的有机融合，通过各组分的特点形成一个稳定的、均匀分散、运动黏度适中的铝浇铸结晶器脱模油体系。应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。具体实施方式下面结合具体实施，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。本专利技术实施例中所用原料或仪器，若非特别说明，均市售可得。实施例一步骤一：将8609g(100mol)甲基丙烯酸和1180g磷酸(有效浓度50％)与9319g月桂醇(50mol)和1841.8g(20mol)甘油加入反应釜内，充入氮气转换出反应釜内空气，于180℃的反应温度下反应5小时；反应后减压排出水分，即为甲基丙烯酸磷酸酯；步骤二、往反应釜内加入86g引发剂过氧化二苯甲酰搅拌，保持反应温度为180℃，聚合反应4小时后，将反应釜内的聚合物排出，在100℃以上的温度过滤去除杂质，即为聚甲基聚丙烯酸磷酸酯。将上述聚甲基聚丙烯酸磷酸酯7500g、三羟甲基丙烷三油酸酯2450g、50g清净分散剂T151在100℃左右的温度下搅拌20分钟，即为一种铝浇铸结晶器脱模油，自然冷却包装。实施例二步骤一：将8609g(100mol)甲基丙烯酸和597g磷酸(有效浓度85％)与10019g异构十三醇(50mol)和2683.4g(20mol)三羟甲基丙烷加入反应釜内，充入氮气转换出反应釜内空气，于220℃的反应温度下反应3小时；反应后减压排出水分，即为甲基丙烯酸磷酸酯；步骤二、往反应釜内加入45g过氧化月桂酰搅拌，保持反应温度为160℃，聚合反应8小时后，将反应釜内的聚合物排出，在100℃以上的温度过滤去除杂质，即为聚甲基丙烯酸磷酸酯。将上述聚甲基丙烯酸磷酸酯2500g、季戊四醇四油酸酯6990kg、10g清净分散剂T152、在100℃左右的温度下搅拌20分钟，即为一种铝浇铸结晶器脱模油，自然冷却包装。实施例三步骤一：将8609g(100mol)甲基丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚甲基丙烯酸磷酸酯，其特征在于，由包括以下组分的物质制备而成：甲基丙烯酸、脂肪醇、多元醇、磷酸；所述甲基丙烯酸与脂肪醇+多元醇的‑OH的摩尔比为1：1～1.5；所述脂肪醇与多元醇的‑OH摩尔比为1：1～1.5；所述磷酸有效成分占总组分的重量百分比为2‑3％。

【技术特征摘要】
1.一种聚甲基丙烯酸磷酸酯，其特征在于，由包括以下组分的物质制备而成：甲基丙烯酸、脂肪醇、多元醇、磷酸；所述甲基丙烯酸与脂肪醇+多元醇的-OH的摩尔比为1：1～1.5；所述脂肪醇与多元醇的-OH摩尔比为1：1～1.5；所述磷酸有效成分占总组分的重量百分比为2-3％。2.如权利要求1所述的聚甲基丙烯酸磷酸酯，其特征在于，所述脂肪醇选自C10-C20的饱和或不饱和脂肪醇中的一种或几种的混合物；优选地，上述脂肪醇选自正癸醇、月桂醇、异构十二醇、异构十三醇、异构十四醇、异构十五醇、异构十六醇、油醇、异构二十醇、硬脂醇中的一种或几种的混合物。3.如权利要求1所述的聚甲基丙烯酸磷酸酯，其特征在于，所述多元醇选自甘油、三羟甲基丙烷、甘露醇、失水山梨醇、葡萄糖、果糖、蔗糖中的一种或几种的混合物。4.如权利要求1-3任一项所述的聚甲基丙烯酸磷酸酯的制造方法，其特征在于，由甲基丙烯酸、磷酸与脂肪醇、多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。5.如权利要求4所述的聚甲基丙烯酸磷酸酯的制造方法，其特征在于，具体工艺步骤如下：步骤一：将甲基丙烯酸、磷酸与脂肪醇、多元醇加入反应釜内，充入氮气转换出反应釜内空气，于180～220℃的反应温度下反应3～5小时；反应后减压排出水分，即为甲基丙烯酸磷酸酯；步骤二：往反应釜内加入引发剂搅拌，保持反应温度为160-180℃，聚合反应4～8小时后，将反应釜内的聚合物排出，在100℃以上的温度过滤去除杂质，即为聚甲基丙烯酸磷酸酯。6.如权利要求5所述的聚甲基丙烯酸磷酸酯的制造方...

【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