本發(fā)明屬于脫模技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚甲基丙烯酸磷酸酯及其制備方法和用該酯制備鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油。

背景技術(shù)：

鋁合金加工澆鑄脫模傳統(tǒng)上一般在模具表面涂一層石墨潤滑脂，這種加工工藝的缺點(diǎn)是人力成本高，手工涂抹不均勻，高溫澆鑄時(shí)冒煙嚴(yán)重，模具受損大，成品表面平整度差等。

由于存在以上諸多的缺點(diǎn)，新型的澆鑄脫模工藝采用結(jié)晶器表面密布毛細(xì)管，毛細(xì)管中充入豆油等植物油或一些高溫性能較好的潤滑油進(jìn)行潤滑脫模，克服了以上的缺點(diǎn)，但是目前使用的毛細(xì)管脫模油往往由于性能不良，導(dǎo)致積炭嚴(yán)重，毛細(xì)管孔經(jīng)常堵塞，影響澆鑄脫模效果，同時(shí)冒煙嚴(yán)重。

針對(duì)以上問題，研發(fā)人員開發(fā)了如公開號(hào)：103084539A，專利名稱：鋁合金澆鑄結(jié)晶器毛細(xì)管脫模油及其制備方法的專利，其組分組成為二丁烷亞磷酸酯3-5％；聚氧丁烯單丁醚95-97％。

該脫模油在實(shí)際應(yīng)用中，特別是夏天或生產(chǎn)車間溫度較高時(shí)可以滿足要求，但是到了冬天，就會(huì)出現(xiàn)問題，如：由于產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)粘度高，加注不容易，布滿整個(gè)毛細(xì)管的時(shí)間過長；還由于產(chǎn)品的理化指標(biāo)獨(dú)特，很難用其他相似性能的材料進(jìn)行稀釋使用。

同時(shí)太高粘度的脫模油由于流動(dòng)性不好，滲出慢；粘度太低的脫模油由于流動(dòng)性太好，滲出快，使得用油量太高；均會(huì)導(dǎo)致表面潤滑不良。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上缺陷，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚甲基丙烯酸磷酸酯及其制備方法和用該酯制備鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種聚甲基丙烯酸磷酸酯，由包括以下組分的物質(zhì)制備而成：甲基丙烯酸、脂肪醇、多元醇、磷酸；

其中，上述甲基丙烯酸與脂肪醇+多元醇的-OH的摩爾比為1：1～1.5；

上述脂肪醇與多元醇的-OH摩爾比為1：1～1.5；

上述磷酸有效成分占總組分的重量百分比為2-3％；

上述脂肪醇選自C10-C20的飽和或不飽和脂肪醇中的一種或幾種的混合物；

優(yōu)選地，上述脂肪醇選自正癸醇、月桂醇、異構(gòu)十二醇、異構(gòu)十三醇、異構(gòu)十四醇、異構(gòu)十五醇、異構(gòu)十六醇、油醇、異構(gòu)二十醇、硬脂醇中的一種或幾種的混合物。

上述多元醇選自甘油、三羥甲基丙烷、甘露醇、失水山梨醇、葡萄糖、果糖、蔗糖中的一種或幾種的混合物。

此外，本發(fā)明還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、磷酸與脂肪醇、多元醇先進(jìn)行酯化反應(yīng)后，再加入引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)制備而成的。

上述聚甲基丙烯酸磷酸酯的具體工藝步驟如下所示：

步驟一：將甲基丙烯酸、磷酸與脂肪醇、多元醇加入反應(yīng)釜內(nèi)，充入氮?dú)廪D(zhuǎn)換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，于180～220℃的反應(yīng)溫度下反應(yīng)3～5小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甲基丙烯酸磷酸酯；

步驟二、往反應(yīng)釜內(nèi)加入引發(fā)劑攪拌，保持反應(yīng)溫度為160-180℃，聚合反應(yīng)4～8小時(shí)后，將反應(yīng)釜內(nèi)的聚合物排出，在100℃以上的溫度過濾去除雜質(zhì)，即為聚甲基丙烯酸磷酸酯。

上述引發(fā)劑選自過氧化二苯甲酰、過氧化月桂酰、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化二叔丁基、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化叔戊酸叔丁基酯、過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)己酮、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化二碳酸二乙基己酯、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈中的一種；上述引發(fā)劑的使用量優(yōu)選為甲基丙烯酸重量的0.5～1％。

此外，本發(fā)明還提供了一種鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油，制造鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油的原料中包含有上述方法制備的聚甲基丙烯酸磷酸酯，且該聚甲基丙烯酸磷酸酯的用量為原料總質(zhì)量的1-99％。

另外，本發(fā)明還提供了上述鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油的優(yōu)選方案，即由以下重量百分比含量的組分制造而成：

聚甲基丙烯酸磷酸酯 25-75％；

多元醇酯 25-75％；

清凈分散劑 0.1-0.5％。

其中，上述多元醇酯選自由多元醇與一元脂肪酸進(jìn)行酯化反應(yīng)人工合成所得的合成酯或天然脂肪酸多元醇酯中的一種或幾種的混合物；

優(yōu)選地，上述合成類的多元醇酯優(yōu)選自三羥甲基丙烷三油酸酯、季戊四醇四油酸酯、雙季戊四醇油酸酯、三羥甲基丙烷三棕櫚酸酯、季戊四醇四棕櫚酸酯、雙季戊四醇棕櫚酸酯中的一種或幾種的混合物。

上述清凈分散劑選自丁二酰亞胺類化合物，優(yōu)選商品型號(hào)：T151、T152、T154、T155、T161中的一種或幾種混合物。

另外，本發(fā)明還提供了上述鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油的制備方法，將上述各組分在不超過100℃溫度下混合攪拌至透明時(shí)即可，冷卻后包裝。

發(fā)明的作用與效果

采用本發(fā)明制備的聚甲基丙烯酸磷酸酯，具有較高的燃點(diǎn)，同時(shí)有效阻止燃燒，減少脫模劑的使用量，燃燒后殘?zhí)忌?，有較好的潤滑性，有較高的運(yùn)動(dòng)粘度。此外，根據(jù)本發(fā)明的選材和配比，其制造的聚甲基丙烯酸磷酸酯由于其特定的結(jié)構(gòu)中所具備的長鏈的脂肪醇結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明的產(chǎn)品較傳統(tǒng)產(chǎn)品具有更低的玻璃化點(diǎn)。

多元醇酯具有優(yōu)異的潤滑性和較高的燃點(diǎn)，燃燒后殘?zhí)忌?，與聚甲基丙烯酸磷酸酯有很好的相溶性，可按實(shí)際使用的要求調(diào)整鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油的運(yùn)動(dòng)粘度，滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。

清凈分散劑在使用時(shí)可有效的減少燃燒后積炭的產(chǎn)生。

由此，在本發(fā)明中，將上述各組分以優(yōu)選的配比進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)了各組分的有機(jī)融合，通過各組分的特點(diǎn)形成一個(gè)穩(wěn)定的、均勻分散、運(yùn)動(dòng)黏度適中的鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油體系。

應(yīng)理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)中，本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則百分比和份數(shù)按重量計(jì)算。本發(fā)明實(shí)施例中所用原料或儀器，若非特別說明，均市售可得。

實(shí)施例一

步驟一：將8609g(100mol)甲基丙烯酸和1180g磷酸(有效濃度50％)與9319g月桂醇(50mol)和1841.8g(20mol)甘油加入反應(yīng)釜內(nèi)，充入氮?dú)廪D(zhuǎn)換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，于180℃的反應(yīng)溫度下反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甲基丙烯酸磷酸酯；

步驟二、往反應(yīng)釜內(nèi)加入86g引發(fā)劑過氧化二苯甲酰攪拌，保持反應(yīng)溫度為180℃，聚合反應(yīng)4小時(shí)后，將反應(yīng)釜內(nèi)的聚合物排出，在100℃以上的溫度過濾去除雜質(zhì)，即為聚甲基聚丙烯酸磷酸酯。

將上述聚甲基聚丙烯酸磷酸酯7500g、三羥甲基丙烷三油酸酯2450g、50g清凈分散劑T151在100℃左右的溫度下攪拌20分鐘，即為一種鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油，自然冷卻包裝。

實(shí)施例二

步驟一：將8609g(100mol)甲基丙烯酸和597g磷酸(有效濃度85％)與10019g異構(gòu)十三醇(50mol)和2683.4g(20mol)三羥甲基丙烷加入反應(yīng)釜內(nèi)，充入氮?dú)廪D(zhuǎn)換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，于220℃的反應(yīng)溫度下反應(yīng)3小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甲基丙烯酸磷酸酯；

步驟二、往反應(yīng)釜內(nèi)加入45g過氧化月桂酰攪拌，保持反應(yīng)溫度為160℃，聚合反應(yīng)8小時(shí)后，將反應(yīng)釜內(nèi)的聚合物排出，在100℃以上的溫度過濾去除雜質(zhì)，即為聚甲基丙烯酸磷酸酯。

將上述聚甲基丙烯酸磷酸酯2500g、季戊四醇四油酸酯6990kg、10g清凈分散劑T152、在100℃左右的溫度下攪拌20分鐘，即為一種鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油，自然冷卻包裝。

實(shí)施例三

步驟一：將8609g(100mol)甲基丙烯酸和1178g磷酸(有效濃度50％)與14550g異構(gòu)十六醇(60mol)和1821.7g(10mol)甘露醇加入反應(yīng)釜內(nèi)，充入氮?dú)廪D(zhuǎn)換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，于200℃的反應(yīng)溫度下反應(yīng)4小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甲基丙烯酸磷酸酯；

步驟二、往反應(yīng)釜內(nèi)加入60g叔丁基過氧化氫攪拌，保持反應(yīng)溫度為170℃，聚合反應(yīng)6小時(shí)后，將反應(yīng)釜內(nèi)的聚合物排出，在100℃以上的溫度過濾去除雜質(zhì)，即為聚甲基丙烯酸磷酸酯。

將上述聚甲基丙烯酸磷酸酯5000g、雙季戊四醇油酸酯4970kg、30g清凈分散劑T154在100℃左右的溫度下攪拌20分鐘，即為一種鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油，自然冷卻包裝。

上述制得的鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油的理化指標(biāo)如下：

實(shí)施例四

步驟一：將8609g(100mol)甲基丙烯酸和917g磷酸(濃度50％)與9497.4g正癸醇(60mol)和1641.6g(10mol)失水山梨醇加入反應(yīng)釜內(nèi)，充入氮?dú)廪D(zhuǎn)換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，于210℃的反應(yīng)溫度下反應(yīng)4小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甲基丙烯酸磷酸酯；

步驟二、往反應(yīng)釜內(nèi)加入50g過氧化二叔丁基攪拌，保持反應(yīng)溫度為175℃，聚合反應(yīng)3.5小時(shí)后，將反應(yīng)釜內(nèi)的聚合物排出，在100℃以上的溫度過濾去除雜質(zhì)，即為聚甲基丙烯酸磷酸酯。

將上述聚甲基丙烯酸磷酸酯4000g、三羥甲基丙烷三棕櫚酸酯5980kg、20g清凈分散劑T155在100℃左右的溫度下攪拌20分鐘，即為一種鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油，自然冷卻包裝。

實(shí)施例五

步驟一：將8609g(100mol)甲基丙烯酸和1400g磷酸(濃度50％)與18794.3g油醇(70mol)和1801.6g(10mol)甘油加入反應(yīng)釜內(nèi)，充入保護(hù)氣轉(zhuǎn)換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，于170℃的反應(yīng)溫度下反應(yīng)4小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甲基丙烯酸磷酸酯；

步驟二、往反應(yīng)釜內(nèi)加入70g偶氮二異丁腈攪拌，保持反應(yīng)溫度為170℃，聚合反應(yīng)6小時(shí)后，將反應(yīng)釜內(nèi)的聚合物排出，在100℃以上的溫度過濾去除雜質(zhì)，即為聚甲基丙烯酸磷酸酯。

將上述聚甲基丙烯酸磷酸酯3400g、季戊四醇四棕櫚酸酯3000g、雙季戊四醇棕櫚酸酯3560g、40g清凈分散劑T161在100℃左右的溫度下攪拌20分鐘，即為一種鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油，自然冷卻包裝。

上述制得的鋁澆鑄結(jié)晶器脫模油的理化指標(biāo)如下：

在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。