一种水溶性复合润滑助剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水溶性复合润滑助剂及其制备方法，包括以下原料的组分和质量百分比：脂肪酸甲酯乙氧基化物44.3～53.1％、石油磺酸钠20.1～25.2％、三异丙醇胺12.3～16.5％、十二碳二元酸5.1～7.7％、含氮有机硼酸酯4.9～7.5％、柠檬酸钠2.3～4.5％、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚0.8～2.6％、高碳醇脂肪酸酯复合物0.5～2.1％，制备得到水溶性复合润滑助剂。本发明专利技术水溶性复合润滑助剂具有良好的乳化润滑、降温冷却、清洗、生物降解性能，且抗磨、防锈效果好，污染物排放量低。污染物排放量低。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性复合润滑助剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种水溶性复合润滑助剂及其制备方法，属于复合助剂


技术介绍

[0002]润滑剂是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，传统的润滑剂是以矿物油作为基础油，例如油型的切削油，由矿物油、硫化猪油、硫化脂肪酸酯、极压添加剂等复配制得；例如水型的乳化液或切削液由矿物油、极压剂、防锈剂、表面活性剂、水等复配制得。由于润滑剂的使用量大，在金属加工时会造成加工场所的环境污染，而且油型的切削油长期使用，空气的石油味特别重，伤害人体健康，另外，工件加工完成后还要清洗溶剂进行清洗才能进入下一道工序，一方面清洗溶剂使用量大，增加成本，另一方面污染物排放量大，含有矿物油、清洗剂中的有机物如四氯乙烯在自然环境中也不易分解，大大加重环境污染。为此，本专利技术提供了一种水溶性的金属加工用的复合润滑助剂及其制备方法。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种水溶性复合润滑助剂能够均匀分散在水中形成水溶性的润滑剂，原料相互协同，具有良好的乳化润滑、降温冷却性能，且抗磨、防锈效果好，还具有良好的清洗、生物降解性能，污染物排放量低，金属加工润滑、清洗成本低；且本专利技术提工的制备方法，操作简单，过程环保无污染。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种水溶性复合润滑助剂，包括以下原料的组分和质量百分比：脂肪酸甲酯乙氧基化物44.3～53.1％、石油磺酸钠20.1～25.2％、三异丙醇胺12.3～16.5％、十二碳二元酸5.1～7.7％、含氮有机硼酸酯4.9～7.5％、柠檬酸钠2.3～4.5％、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚0.8～2.6％、高碳醇脂肪酸酯复合物0.5～2.1％。
[0005]优选地，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物与石油磺酸钠的质量之和占总质量的质量分数为67.8～74.2％，所述聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚与高碳醇脂肪酸酯复合物的质量之和占总质量的质量分数为1.8～4.3％，所述十二碳二元酸的质量占三异丙醇胺的质量分数为40.5～50％。
[0006]优选地，脂肪酸甲酯乙氧基化物45.8～48.6％、石油磺酸钠20.8～22.3％、三异丙醇胺12.5～13.5％、十二碳二元酸5.5～6.3％、含氮有机硼酸酯5.5～7.5％、柠檬酸钠2.6～3.5％、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚1.1～1.5％、高碳醇脂肪酸酯复合物0.9～1.7％；且所述脂肪酸甲酯乙氧基化物与石油磺酸钠的质量之和占总质量的质量分数为68.1～70.5％，所述聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚与高碳醇脂肪酸酯复合物的质量之和占总质量的质量分数为2～3.2％，所述十二碳二元酸的质量占三异丙醇胺的质量分数为43.9～46.7％。
[0007]优选地，脂肪酸甲酯乙氧基化物47.3％、石油磺酸钠21.4％、三异丙醇胺12.9％、十二碳二元酸5.9％、含氮有机硼酸酯6.2％、柠檬酸钠3.1％、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚
1.5％、高碳醇脂肪酸酯复合物1.7％；且所述脂肪酸甲酯乙氧基化物与石油磺酸钠的质量之和占总质量的质量分数为68.7％，所述聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚与高碳醇脂肪酸酯复合物的质量之和占总质量的质量分数为3.2％，所述十二碳二元酸的质量占三异丙醇胺的质量分数为45.74％。
[0008]优选地，所述含氮有机硼酸酯选用油酸二乙醇酰胺硼酸酯或脂肪酸咪唑啉硼酸酯。
[0009]本专利技术还提供了一种水溶性复合润滑助剂的制备方法，包括以下步骤：
[0010]1)将三异丙醇胺加热至50℃后，搅拌，完全熔融后，缓慢加入十二碳二元酸，逐渐升温至110～115℃，使水蒸气排尽；
[0011]2)升高搅拌转速，并逐渐降温至60～65℃后，缓慢加入脂肪酸甲酯乙氧基化物、含氮有机硼酸酯，搅拌混合均匀；
[0012]3)保持温度，升高搅拌转速，加入石油磺酸钠、柠檬酸钠，搅拌分散均匀；
[0013]4)升高搅拌转速，逐渐降温至室温后，缓慢加入聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚、高碳醇脂肪酸酯复合物，继续搅拌30～45min，得到水溶性复合润滑助剂。
[0014]优选地，步骤1)中的搅拌转速为100～150r/min。
[0015]优选地，步骤1)中的逐渐升温的速率为1～2℃/min。
[0016]优选地，步骤2)中的搅拌转速升高至550～650r/min。
[0017]优选地，步骤2)中逐渐降温的速率为0.5℃/min。
[0018]优选地，步骤3)中的搅拌转速升高至1000～1100r/min。
[0019]优选地，步骤4)中的搅拌转速升高至1500～1600r/min。
[0020]优选地，步骤4)中逐渐降温的速率为1℃/min。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]1、本专利技术的水溶性复合润滑助剂，能够均匀分散在水中形成水溶性的润滑剂，原料相互协同，具有良好的乳化润滑、降温冷却性能，且抗磨、防锈效果好，还具有良好的清洗性能，后续不需要清洗，大大节约成本，降低排放量，原料具有很好的生物降解性，绿色环保，后期的水处理成本也大大降低。
[0023]2、本专利技术以脂肪酸甲酯乙氧基化物和石油磺酸钠为乳化剂，具有良好的表面活性；以含氮有机硼酸酯为挤压抗磨剂，协同三异丙醇胺与十二碳二元酸反应的物质作用，进一步加强抗磨作用；以柠檬酸钠作为螯合剂，协助石油磺酸钠，具有很好的清洗效果；以聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚和高碳醇脂肪酸酯复合物为消泡剂，两者协同，有助于提高水溶性复合润滑助剂在冷水中的流动性；三异丙醇胺、石油磺酸钠、含氮有机硼酸酯起到防锈作用，协同增强抗腐蚀、润滑效果。
[0024]3、本专利技术的脂肪酸甲酯乙氧基化物和石油磺酸钠混合协同，具备阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，阴离子和非离子的双重效果，使水溶性、表面活性效果更好，有效提高金属的加工效果，表面品质优良。
[0025]4、本专利技术的制备方法操作简单，过程环保无污染；每个步骤的原料混合分散选用适宜的操作温度和适宜的搅拌速度，一方面有助于水溶性复合润滑助剂在水中分散的均匀性，使原料发挥到最佳效果，另一方面有助于水溶性复合润滑助剂的长期保存。
具体实施方式
[0026]为了对本专利技术作出更加清楚完整地说明，下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对专利技术的限制。
[0027]实施例1
[0028]一种水溶性复合润滑助剂的各原料的重量分数：脂肪酸甲酯乙氧基化物45.8％、石油磺酸钠21.9％、三异丙醇胺15.6％、十二碳二元酸6.4％、油酸二乙醇酰胺硼酸酯5.4％、柠檬酸钠3.1％、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚1.2％、高碳醇脂肪酸酯复合物0.6％；
[0029]该水溶性复合润滑助剂的制备方法，具体步骤如下：
[0030]1)将156g三异丙醇胺加热至50℃后，在转速为130r/min下搅拌，完全熔融后，缓慢加入64g十二碳二元酸，以速率为1℃/min逐渐升温至110℃，使水蒸气排尽；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶性复合润滑助剂，其特征在于，包括以下原料的组分和质量百分比：脂肪酸甲酯乙氧基化物44.3～53.1％、石油磺酸钠20.1～25.2％、三异丙醇胺12.3～16.5％、十二碳二元酸5.1～7.7％、含氮有机硼酸酯4.9～7.5％、柠檬酸钠2.3～4.5％、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚0.8～2.6％、高碳醇脂肪酸酯复合物0.5～2.1％。2.根据权利要求1所述的一种水溶性复合润滑助剂及其制备方法，其特征在于，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物与石油磺酸钠的质量之和占总质量的质量分数为67.8～74.2％，所述聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚与高碳醇脂肪酸酯复合物的质量之和占总质量的质量分数为1.8～4.3％，所述十二碳二元酸的质量占三异丙醇胺的质量分数为40.5～50％。3.根据权利要求2所述的一种水溶性复合润滑助剂，其特征在于，脂肪酸甲酯乙氧基化物45.8～48.6％、石油磺酸钠20.8～22.3％、三异丙醇胺12.5～13.5％、十二碳二元酸5.5～6.3％、含氮有机硼酸酯5.5～7.5％、柠檬酸钠2.6～3.5％、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚1.1～1.5％、高碳醇脂肪酸酯复合物0.9～1.7％；且所述脂肪酸甲酯乙氧基化物与石油磺酸钠的质量之和占总质量的质量分数为68.1～70.5％，所述聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚与高碳醇脂肪酸酯复合物的质量之和占总质量的质量分数为2～3.2％，所述十二碳二元酸的质量占三异丙醇胺的质量分数为43.9～46.7％。4.根据权利要求2所述的一种水溶性复合润滑助剂，其特征在于，脂肪酸甲酯乙氧基化物47.3％、石油磺酸钠21.4％、三异丙醇胺12.9％、十二碳二元酸5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金海，孔德宏，张武艺，
申请(专利权)人：徐州华云精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：