酯類化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酯類化合物，具有如下結(jié)構(gòu)式：其中，-R1為碳原子數(shù)為1～17的烷基、碳原子數(shù)為2～17的烯基、碳原子數(shù)為2～17的環(huán)烷基或碳原子數(shù)為6～17的芳香基；-R2-為-CH2-、-CmH2m-或-CmH2m-2-，m為2～8的整數(shù)；-R3-為-CH2-、-CkH2k-或-CkH2k-2-，k為2～8的整數(shù)；-P為分子量為200～500的水溶性聚合物鏈段。這種酯類化合物具有游離羧酸基團、烷基鏈段，同時具有水溶性聚合物鏈段，在無需外加乳化劑的情況下，這種酯類化合物具有與水混合形成穩(wěn)定乳化液的特性。這種酯類化合物可以實現(xiàn)自乳化，并且能夠提高金屬加工液的穩(wěn)定性。本發(fā)明還提供了上述酯類化合物的制備方法，以及包括上述酯類化合物的金屬加工液。
【專利說明】酯類化合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脂肪酸酯化合物領(lǐng)域，特別是涉及一種自乳化型的酯類化合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，脂肪酸酯作為添加劑在金屬加工液中的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)的脂肪酸酯是天然脂肪酸與一元醇或者多元醇反應(yīng)后的產(chǎn)物，均屬于油溶性物質(zhì)，并且該類物質(zhì)具有的酸值較低，一般在lmgKOH/g~15mgK0H/g。脂肪酸酯一般都是單功能添加劑，通常是作為潤滑劑、乳化劑、抗腐蝕劑或耦合劑加入到金屬加工液配方中。因此通常情況下，一個可用的金屬加工液產(chǎn)品都有一個復(fù)雜的配方。但隨著環(huán)境、安全與健康等問題的日趨凸顯，金屬加工液添加劑同時也受到了影響，其中諸多添加劑被限制使用。
[0003]隨著水基金屬加工液的大量使用，油溶性脂肪酸酯在水基金屬加工液中的使用必須添加乳化劑。傳統(tǒng)的金屬加工液由乳化劑與油脂共同組成，乳化劑起到將油脂分散到水中的作用，油脂在工作中起到潤滑的作用，水在加工過程中起到冷卻的作用。
[0004]然而，傳統(tǒng)的金屬加工液中乳化劑分子與被乳化的物質(zhì)分子之間以分子間的作用力結(jié)合，由于分子間作用力相對于化學(xué)鍵作用而言較弱。因此傳統(tǒng)的金屬加工液對溫度和電解質(zhì)非常敏感，容易失效，穩(wěn)定性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種能夠提高金屬加工液的穩(wěn)定性的自乳化型的酯類化合物及其制備方法。
[0006]此外，還有必要提`供一種包括上述自乳化型的酯類化合物的穩(wěn)定性較好的金屬加工液。
[0007]一種酯類化合物，具有如下結(jié)構(gòu)式:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種酯類化合物，其特征在于，具有如下結(jié)構(gòu)式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯類化合物，其特征在于，-R1為_CH3、-CnH2n+1或-CnH2lri，其中，η為2~17的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯類化合物，其特征在于，-R2-與-R3-相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯類化合物，其特征在于，-P的通式為
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯類化合物，其特征在于，-P的通式為
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯類化合物，其特征在于，-P的通式為
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯類化合物，其特征在于，-P的通式為
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯類化合物，其特征在于，-P的通式為
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的酯類化合物，其特征在于，-P為分子量為250~350的水溶性聚合物鏈段。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 在酯化催化劑和攜水劑存在的條件下，按照摩爾比為1:1將具有如下結(jié)構(gòu)式的化合物A與三羥甲基丙烷在180°C~260°C下反應(yīng)Ih~30，純化后得到具有如下結(jié)構(gòu)式的化合物B, 化合物A:
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，得到化合物B的操作中，所述酯化催化劑為醋酸鹽、鈦化合物和錫化合物中的至少一種，所述酯化催化劑與所述三羥甲基丙烷的質(zhì)量比為0.01~1:100。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述醋酸鹽為醋酸鋅、醋酸鎂、醋酸錳、醋酸鈷或醋酸鈣，所述鈦化合物為二氧化鈦、二氧化鈦-二氧化硅、鈦酸正丁酯、鈦酸四異丁酯、鈦酸四異辛酯、四硬脂?；伝虿菟徕佲洠鲥a化合物為氧化亞錫、氯化亞錫、草酸亞錫、氯化錫或氧化錫。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，得到化合物B的操作中，所述攜水劑為環(huán)己烷、甲苯或二甲苯，所述攜水劑與所述三羥甲基丙烷的摩爾比為1:1o
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述化合物A為辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、辛酸異構(gòu)體、壬酸異構(gòu)體、癸酸異構(gòu)體、十一烷酸異構(gòu)體、十二烷酸異構(gòu)體、十三烷酸異構(gòu)體、十四烷酸異構(gòu)體、十五烷酸異構(gòu)體、十六烷酸異構(gòu)體、十七烷酸異構(gòu)體或十八烷酸異構(gòu)體。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述化合物C為乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、丁二酸異構(gòu)體、戊二酸異構(gòu)體、己二酸異構(gòu)體、庚二酸異構(gòu)體、辛二酸異構(gòu)體、壬二酸異構(gòu)體或癸二酸異構(gòu)體； 所述化合物C為乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、丁二酸異構(gòu)體、戊二酸異構(gòu)體、己二酸異構(gòu)體、庚二酸異構(gòu)體、辛二酸異構(gòu)體、壬二酸異構(gòu)體或癸二酸異構(gòu)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述聚合物為分子量為250~350的未封端聚環(huán)氧乙烷、分子量為250~350的甲基單封端聚環(huán)氧乙烷、分子量為250~350的乙基單封端聚環(huán)氧乙烷、分子量為250~350的丙基單封端聚環(huán)氧乙烷、分子量為250~350的丁基單封端聚環(huán)氧乙烷、分子量為350~450的未封端聚環(huán)氧丙烷、分子量為350~450的甲基單封端聚環(huán)氧丙烷、分子量為350~450的乙基單封端聚環(huán)氧丙烷、分子量為350~450的丙基單封端聚環(huán)氧丙烷、分子量為350~450的丁基單封端聚環(huán)氧丙烷、分子量為300~400的未封端環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的共聚物、分子量為300~400的甲基單封端環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的共聚物、分子量為300~400的乙基單封端環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的共聚物、分子量為300~400的丙基單封端環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的共聚物、分子量為300~400的丁基單封端環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的共聚物、分子量為200~300的未封端聚甘油、分子量為200~300的甲基單封端聚甘油、分子量為200~300的乙基單封端聚甘油、分子量為200~300的丙基單封端聚甘油、分子量為200~300的丁基單封端聚甘油。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，得到所述酯類化合物的操作中，所述吸附劑為活性白土、酸性白土、硅膠和活性炭中的至少一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的酯類化合物的制備方法，其特征在于，將所述第二粗產(chǎn)物干燥的操作為:在壓力為50Pa`~80Pa、溫度為130°C~140°C的條件下，將所述第二粗產(chǎn)物干燥2h~3h。
19.一種金屬加工液,其特征在于,所述金屬加工液包括根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的酯類化合物。
【文檔編號】C07C67/08GK103864612SQ201410073296
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】孫蓉, 楊忠學(xué), 陳毓暑, 楊瑞杰, 劉強 申請人:深圳先進技術(shù)研究院