金属加工流体制造技术

技术编号:4141544 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种金属加工流体,含有5-95%(重量)的一种基础流体,所述基础流体含有酸值低于10、羟值低于15的酯化产物,酯化产物经不饱和C↓[12]-C↓[24]脂肪酸、烷氧基化一元醇和任选的饱和一元醇的酯化反应得到。还公开了含有所述流体的一种金属加工水和油的乳液。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本申请是1994年9月8日提交的、题为“基础流体”的94193371.7号专利技术专利申请的分案申请。本专利技术涉及含有有效量的特定酯化产物的金属加工流体。在本说明书及所附的权利要求书中所谓“水力流体”是指用于水力机械,如制动设备、吸振器、汽车的自动变速系统、控制设备和相似操作的水力设备的流体。这些水力流体也可以是水和油的乳化液形式。在本说明书及所附的权利要求书中所谓“金属加工流体”是指尤其用于(但不限于)金属的机械加工操作,如车削、铣削、钻孔、研磨、冲压、深拉等操作的流体。这类金属加工流体也可以是水和油的乳化液的形式。水力流体的基础流体应该满足许多要求,如润滑性好、与其它工业上易得的水力流体的相容性好、对(合成)橡胶的溶胀作用很小、对金属无腐蚀、沸点或闪点高、冰点尽可能地低、对环境安全(最好是可生物降解的),并且无论是蒸汽或液体对人体健康均应无害。很显然,如此多的要求(有时甚至是相互矛盾的)是很难满足的。过去已提出过以聚(亚烷基)二醇为基础的水力流体的基础流体,但是这种流体是吸湿性的,由于从环境中吸收水,导致闪点降低。美国书US-A-2,755,251(Atlas粉体公司)也提出用C3-C10脂族二元醇、C4-C8单烷基乙二醇醚和二聚亚油酸和20-35摩尔的氧化丙烯的反应产物作为基础流体配制水力流体。但是这些产物仍然是吸湿性的。德国专利申请DE-A-2,426,925(Institut Francais duPétrole)提出,将10-40%(重量)由二聚或三聚酸与含有15-99%(摩尔)由2-50摩尔C2-C5氧化烯与C1-C25的脂族一元醇缩合得到的单羟基醚和85-1%(摩尔)C1-C25脂族一元醇的混合物生成的酯加入到溶剂精制的石蜡烃润滑油中。据说这种复合酯可以改善润滑油的粘滞性,因此将其加入到润滑油中就能制备出通用的马达油。此外,这种金属加工流体也披露于美国书US-A-4,172,802(Cincinnati Milacron公司)中,该专利描述了含有水和由二聚或三聚C8-C26不饱和脂肪酸和带两个仲醇端基的聚氧化烯二醇所形成的羧酸基封端的二酯,或所述二酯的碱金属盐或有机铵盐的金属加工流体组合物。现已发现,聚合的不饱和C12-C24脂肪酸与烷氧基化一元醇,任选地与饱和一元醇的混合物的酯化产物是一种优异的水力流体或金属加工流体的基础流体,可以直接用于或以有效量用于常规水力流体或金属加工流体中,它也可以呈油和水乳化液的形式。因此,本专利技术涉及一种含有酸值低于10,羟值低于15的酯化产物的水力流体或金属加工流体的基础流体,它是由下列成分经酯化反应后得到的(a)选自二聚酸、三聚酸、氢化二聚酸、氢化三聚酸及其混合物的聚合的不饱和C12-C24脂肪酸,和(b)选自下列的烷氧基化一元醇(i)用2-25摩尔C2-C5烯化氧烷氧基化的、具有1-24个碳原子的,直链或支链的饱和一元醇,和(2)烷氧基聚(亚烷基)二醇,其中两个端羟基中的一个羟基用被2-25摩尔C2-C5烯化氧烷氧基化的C1-C4脂族一元醇醚化,和任选的(C)含1-24个碳原子的直链或支链的饱和一元醇。酯化产物的酸值最好按英国书GB-A-1,237,748所述方法,通过将酯化产物与缩水甘油酯反应而降低到所要求的值。聚合的不饱和C12-C24脂肪酸可选自二聚酸(如Pripol 1013、1017或1022(商品名),购自Unichema Chemie BV,Gouda,荷兰)、三聚酸、氢化二聚酸(如Pripol 1009或1025(商品名),购自Unichema Chemie BV,Gouda,荷兰)、氢三聚酸及其混合物。如果需要,二聚酸和三聚酸在它们氢化前或氢化后可以进行蒸馏。最好是用三聚酸(如Pripol 1040(商品名),购自Unichema Chemie BV,Gouda,荷兰)。烷氧基化的一元醇可选自(1)用2-25摩尔,优选6-12摩尔C2-C5的烯化氧,如氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯和这些烯化氧的混合物烷氧基化的含有1-24个碳原子的直链或支链的饱和一元醇。它们的分子量优选为200-2000,更优选为300-1000。该一元醇例如可以是甲醇、异丙醇、辛醇、癸醇、异辛醇等。也可以用这些醇类的混合物,例如Synpro醇(商品名,购自英国ICI PLC的饱和的合成伯醇混合物,它是由线型α-烯烃羰基化得到的)和Synpro/91(商品名,购自英国ICI PLC的饱和的合成伯醇混合物)。(2)烷氧基聚(亚烷基)二醇,其中两个端羟基中的一个羟基用含有2-25摩尔,优选6-12摩尔C2-C5烯化氧,如氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯和这些烯化氧的混合物的C1-C4脂族一元醇如甲醇或丁醇“封住”或醚化。该二醇的平均分子量优选为200-2000,更优选为300-1000。酯化反应中的醇组分可以任选地使用组分(b)和第二组分(c)的混合物,第二组分(c)是含有1-24个,优选1-14个碳原子的直链或支链的饱和一元醇。这种醇的例子有甲醇、丁醇、异丙醇、异辛醇、月桂醇以及这些醇的混合物。酯化产物的酸值最大为10,优选最大为5,最优选小于1,而羟值最大为15,优选最大为10。粗酯化产物的酸值最好按英国书GB-A-1,237,748(Unilever-Emery N.V)所述方法,通过将酯化产物与含有5-22个碳原子的脂族一元羧酸的缩水甘油酯反应而调整到所要求的10以下的值。适用的缩水甘油酯例如有Cardura E10(商品名;高度支化的C10-异构体的合成饱和一元羧酸混合物的缩水甘油酯,购自Sell树脂公司,荷兰)。如果酯化产物是通过酯交换法制得,通常就不需要用缩水甘油酯处理。当用于常规的水力流体中时,酯化产物的用量为总水力流体的10-95%(重量),优选为20-75%(重量)。用量的确定取决于很多因素,其中包括所要求的水力流体的粘度。水力流体也可含有各种功能添加剂,例如金属钝化剂如苯并三唑、缓蚀剂如苯基α-萘胺、抗氧剂如酚类抗氧剂,改进高压性能的添加剂,抗磨添加剂如二烷基硫代磷酸锌,增稠剂或基础剂,消泡剂如硅氧烷聚合物,乳化剂,去垢剂或分散剂,倾点下降剂如聚甲基丙烯酸酯,粘度指数改进剂如聚甲基丙烯酸酯或乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸酯共聚物,着色剂以及这些功能添加剂任何一种或几种的混合物。当用作常规金属加工流体中的基础流体时,最终酯的用量为总金属加工流体浓缩物的5-95%(重量),优选20-70%(重量)。金属加工流体浓缩物通常是用水稀释后转变成水和油的乳液,该乳液最好含有1-10%(重量)的浓缩物。金属加工流体的基础流体也可含有各种功能添加剂,例如金属钝化剂如苯并三唑、缓蚀剂如苯基α-萘胺、抗氧剂如酚类抗氧剂,生物杀伤剂、消泡剂如硅氧烷聚合物,乳化剂,去垢剂或分散剂,防霉剂,杀菌剂,着色剂以及这些功能添加剂任何一种或几种的混合物。本专利技术将通过下列实施例进一步说明。实施例I在一个装备有温度计、水冷凝器、机械搅拌器、惰性气体入口管和异丙醇入口管,并与机械泵和2.5升装有异丙醇的烧瓶相连的4升五颈反应器中加入1500克(2.60摩尔)二聚酸和1.5克(0.011摩尔)作为催化剂的氧化锡(II)。在恒定的氮气流下将该二聚酸和催化剂加热到230℃。当温度达到180本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属加工流体,其特征在于它含有5-95%(重量)的一种基础流体,所述基础流体含有酸值低于10、羟值低于15的酯化产物,酯化产物由下列成分经酯化反应后得到:(a)选自二聚酸、三聚酸、氢化二聚酸、氢化三聚酸及其混合物的聚合的不饱和C↓[12]-C↓[24]脂肪酸,和(b)选自下列的烷氧基化一元醇:(1)用6-12摩尔C↓[2]-C↓[5]烯化氧烷氧基化的、具有1-24个碳原子的,直链或支链的饱和一元醇,和(2)烷氧基聚(亚烷基)二醇,其中两个端羟基中的一个羟基用被6-12摩尔C↓[2]-C↓[5]烯化氧烷氧基化的C↓[1]-C↓[4]脂族一元醇醚化,和任选的(C)含1-24个碳原子的直链或支链的饱和一元醇;该酯化反应进行到酯的酸值低于10,羟值低于15为止。

【技术特征摘要】
EP 1993-9-14 93202655.2书中所谓“水力流体”是指用于水力机械,如制动设备、吸振器、汽车的自动变速系统、控制设备和相似操作的水力设备的流体。这些水力流体也可以是水和油的乳化液形式。在本说明书及所附的权利要求书中所谓“金属加工流体”是指尤其用于(但不限于)金属的机械加工操作,如车削、铣削、钻孔、研磨、冲压、深拉等操作的流体。这类金属加工流体也可以是水和油的乳化液的形式。水力流体的基础流体应该满足许多要求,如润滑性好、与其它工业上易得的水力流体的相容性好、对(合成)橡胶的溶胀作用很小、对金属无腐蚀、沸点或闪点高、冰点尽可能地低、对环境安全(最好是可生物降解的),并且无论是蒸汽或液体对人体健康均应无害。很显然,如此多的要求(有时甚至是相互矛盾的)是很难满足的。过去已提出过以聚(亚烷基)二醇为基础的水力流体的基础流体,但是这种流体是吸湿性的,由于从环境中吸收水,导致闪点降低。美国书US-A-2,755,251(Atlas粉体公司)也提出用C3-C10脂族二元醇、C4-C8单烷基乙二醇醚和二聚亚油酸和20-35摩尔的氧化丙烯的反应产物作为基础流体配制水力流体。但是这些产物仍然是吸湿性的。德国专利申请DE-A-2,426,925(Institut Francais duPétrole)提出,将10-40%(重量)由二聚或三聚酸与含有15-99%(摩尔)由2-50摩尔C2-C5氧化烯与C1-C25的脂族一元醇缩合得到的单羟基醚和85-1%(摩尔)C1-C25脂族一元醇的混合物生成的酯加入到溶剂精制的石蜡烃润滑油中。据说这种复合酯可以改善润滑油的粘滞性,因此将其加入到润滑油中就能制备出通用的马达油。此外,这种金属加工流体也披露于美国书US-A-4,172,802(Cincinnati Milacron公司)中,该专利描述了含有水和由二聚或三聚C8-C26不饱和脂肪酸和带两个仲醇端基的聚氧化烯二醇所形成的羧酸基封端的二酯,或所述二酯的碱金属盐或有机铵盐的金属加工流体组合物。现已发现,聚合的不饱和C12-C24脂肪酸与烷氧基化一元醇,任选地与饱和一元醇的混合物的酯化产物是一种优异的水力流体或金属加工流体的基础流体,可以直接用于或以有效量用于常规水力流体或金属加工流体中,它也可以呈油和水乳化液的形式。因此,本发明涉及一种含有酸值低于10,羟值低于15的酯化产物的水力流体或金属加工流体的基础流体,它是由下列成分经酯化反应后得到的(a)选自二聚酸、三聚酸、氢化二聚酸、氢化三聚酸及其混合物的聚合的不饱和C12-C24脂肪酸,和(b)选自下列的烷氧基化一元醇(i)用2-25摩尔C2-C5烯化氧烷氧基化的、具有1-24个碳原子的,直链或支链的饱和一元醇,和(2)烷氧基聚(亚烷基)二醇,其中两个端羟基中的一个羟基用被2-25摩尔C2-C5烯化氧烷氧基化的C1-C4脂族一元醇醚化,和任选的(C)含1-24个碳原子的直链或支链的饱和一元醇。酯化产物的酸值最好按英国书GB-A-1,237,748所述方法,通过将酯化产物与缩水甘油酯反应而降低到所要求的值。聚合的不饱和C12-C24脂肪酸可选自二聚酸(如Pripol 1013、1017或1022(商品名),购自Unichema Chemie BV,Gouda,荷兰)、三聚酸、氢化二聚酸(如Pripol 1009或1025(商品名),购自Unichema Chemie BV,Gouda,荷兰)、氢三聚酸及其混合物。如果需要,二聚酸和三聚酸在它们氢化前或氢化后可以进行蒸馏。最好是用三聚酸(如Pripol 1040(商品名),购自Unichema Chemie BV,Gouda,荷兰)。烷氧基化的一元醇可选自(1)用2-25摩尔,优选6-12摩尔C2-C5的烯化氧,如氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯和这些烯化氧的混合物烷氧基化的含有1-24个碳原子的直链或支链的饱和一元醇。它们的分子量优选为200-2000,更优选为300-1000。该一元醇例如可以是甲醇、异丙醇、辛醇、癸醇、异辛醇等。也可以用这些醇类的混合物,例如Synpro醇(商品名,购自英国ICI PLC的饱和的合成伯醇混合物,它是由线型α-烯烃羰基化得到的)和Synpro/91(商品名,购自英国ICI PLC的饱和的合成伯醇混合物)。(2)烷氧基聚(亚烷基)二醇,其中两个端羟基中的一个羟基用含有2-25摩尔,优选6-12摩尔C2-C5烯化氧,如氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯和这些烯化氧的混合物的C1-C4脂族一元醇如甲醇或丁醇“封住”或醚化。该二醇的平均分子量优选为200-2000,更优选为300-1000。酯化反应中的醇组分可以任选地使用组分(b)和第二组分(c)的混合物,第二组分(c)是含有1-24个,优选1-14个碳原子的直链或支链的饱和一元醇。这种醇的例子有甲醇、丁醇、异丙醇、异辛醇、月桂醇以及这些醇的混合物。酯化产物的酸值最大为10,优选最大为5,最优选小于1,而羟值最大为15,优选最大为10。粗酯化产物的酸值最好按英国书GB-A-1,237,748(Unilever-Emery N.V)所述方法,通过将酯化产物与含有5-22个碳原子的脂族一元羧酸的缩水甘油酯反应而调整到所要求的10以下的值。适用的缩水甘油酯例如有Cardura E10(商品名;高度支化的C10-异构体的合成饱和一元羧酸混合物的缩水甘油酯,购自Sell树脂公司,荷兰)。如果酯化产物是通过酯交换法制得,通常就不需要用缩水甘油酯处理。当用于常规的水力流体中时,酯化产物的用量为总水力流体的10-95%(重量),优选为20-75%(重量)。用量的确定取决于很多因素,其中包括所要求的水力流体的粘度。水力流体也可含有各种功能添加剂,例如金属钝化剂如苯并三唑、缓蚀剂如苯基α-萘胺、抗氧剂如酚类抗氧剂,改进高压性能的添加剂,抗磨添加剂如二烷基硫代磷酸锌,增稠剂或基础剂,消泡剂如硅氧烷聚合物,乳化剂,去垢剂或分散剂,倾点下降剂如聚甲基丙烯酸酯,粘度指数改进剂如聚甲基丙烯酸酯或乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸酯共聚物,着色剂以及这些功能添加剂任何一种或几种的混合物。当用作常规金属加工流体中的基础流体时,最终酯的用量为总金属加工流体浓缩物的5-95%(重量),优选20-70%(重量)。金属加工流体浓缩物通常是用水稀释后转变成水和油的乳液,该乳液最好含有1-10%(重量)的浓缩物。金属加工流体的基础流体也可含有各种功能添加剂,例如金属钝化剂如苯并三唑、缓蚀剂如苯基α-萘胺、抗氧剂如酚类抗氧剂,生物杀伤剂、消泡剂如硅氧烷聚合物,乳化剂,去垢剂或分散剂,防霉剂,杀菌剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:NAJ库班HL里菲
申请(专利权)人:尤尼剑马化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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