本發(fā)明屬于潤(rùn)滑
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種甘露醇脂肪酸磷酸酯及其制備方法和用酯制備環(huán)保微量潤(rùn)滑油。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的金屬切削加工采用礦物油或植物油或切削液進(jìn)行大量沖淋式潤(rùn)滑，潤(rùn)滑劑的使用量大，不僅浪費(fèi)資源，造成加工場(chǎng)所和環(huán)境的巨大污染，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重影響操作工人的身體健康。為解決這些問(wèn)題，近期對(duì)微量潤(rùn)滑技術(shù)的研究取得一定的進(jìn)展，微量潤(rùn)滑技術(shù)解決了以上潤(rùn)滑劑使用量大，污染嚴(yán)重等問(wèn)題，但對(duì)微量潤(rùn)滑劑的研究，但在應(yīng)用方面還存在一定的問(wèn)題，主要是潤(rùn)滑和冷卻問(wèn)題不能很好的解決。此外，微量潤(rùn)滑劑往往需要添加大量的含硫、含氯等對(duì)環(huán)境有較大壓力的添加劑來(lái)增加產(chǎn)品的極壓抗磨性，延長(zhǎng)刀具使用壽命。另外，由于追求使用的潤(rùn)滑劑使用量微少，所以組成原料往往不能降解，也會(huì)加重環(huán)境的負(fù)擔(dān)。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，提供甘露醇脂肪酸磷酸酯及其制備方法和用酯制備環(huán)保微量潤(rùn)滑油。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的甘露醇脂肪酸磷酸酯，其特征在于,由包括以下組分的物質(zhì)制備而成：甘露醇、脂肪酸、磷酸；其中，上述甘露醇與脂肪酸的摩爾比為1：3-6。上述磷酸有效成分占甘露醇與脂肪酸總重量的百分比為2-3％。上述的脂肪酸選自碳原子數(shù)為10-20的飽和或不飽和脂肪酸中的一種或幾種，優(yōu)選自：正癸酸、月桂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、亞油酸、油酸、硬脂酸中的一種或幾種。此外，本發(fā)明還提供了上述甘露醇脂肪酸磷酸酯的制造方法：由甘露醇、脂肪酸、磷酸進(jìn)行酯化反應(yīng)制備而成的。上述甘露醇脂肪酸磷酸酯的制備方法如下：將甘露醇、脂肪酸、磷酸加入反應(yīng)釜內(nèi)，充入保護(hù)氣(如：氮?dú)?、氬氣?轉(zhuǎn)換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，于180～220℃的反應(yīng)溫度下反應(yīng)6-8小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甘露醇脂肪酸磷酸酯。此外，本發(fā)明還提供了一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油，其特征在于：制造環(huán)保微量潤(rùn)滑劑的原料中包含有由上述方法制備的甘露醇脂肪酸磷酸酯，且該甘露醇脂肪酸磷酸酯的用量為原料總質(zhì)量的10-40％。本發(fā)明提供了一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油的優(yōu)選方案，由以下重量百分比含量的組分制造面成：甘露醇脂肪酸磷酸酯10-40％；多元醇酯60-90％。另外，本發(fā)明還提供了一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油的優(yōu)選方案，由以下重量百分比含量的組分制造而成：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中的一種或多種，該多元醇選自碳原子數(shù)為10-50的多元醇及其衍生物，該一元脂肪酸選自碳原子數(shù)為2-20的一元脂肪酸及其衍生物，優(yōu)選自：三異辛酸甘油酯、三羥甲基丙烷三異辛酸酯、季戊四醇四異辛酸酯，三月桂酸甘油酯、三羥甲基丙烷三月桂酸酯、季戊四醇四月桂酸酯、三油酸甘油酯、三羥甲基丙烷三油酸酯、季戊四醇四油酸酯、三棕櫚酸甘油酯、三羥甲基丙烷三棕櫚酸酯、季戊四醇四棕櫚酸酯中的一種或多種。該多元醇酯是一種良好的生物可降解潤(rùn)滑劑，其潤(rùn)滑性能良好。上述單酯選自由一元醇和一元脂肪酸制備的酯中的一種或幾種，該一元醇優(yōu)選為碳原子數(shù)不超過(guò)25的一元醇及其衍生物，該一元脂肪酸優(yōu)選為碳原子數(shù)不超過(guò)25的飽和或不飽和的一元脂肪酸及其衍生物；上述單酯還可選自由天然油脂衍生的直鏈脂肪酸和一元低碳醇酯化反應(yīng)得到的酯中的一種或幾種，優(yōu)選自：油酸甲酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、油酸丁酯中的一種或幾種。此類(lèi)單酯應(yīng)用于本配方中，可未做良好的生物可降解潤(rùn)滑劑，其不但潤(rùn)滑性能良好，還同時(shí)具有較低的運(yùn)動(dòng)粘度。上述異構(gòu)醇選自碳原子數(shù)為10-20的異構(gòu)醇中的一種或幾種混合物。優(yōu)選選自碳原子數(shù)為12-16的異構(gòu)醇。異構(gòu)醇的潤(rùn)滑性好，在加工金屬表面的擴(kuò)散性性好，揮發(fā)性好。上述?；“彼峥蛇x自月桂酰肌氨酸、肉豆蔻酰肌氨酸、油酰肌氨酸中的一種或幾種的混合物。是良好的可生物降解防銹劑，同時(shí)有較好的潤(rùn)滑性能。上述的醇胺硼酸酯為一乙醇胺硼酸酯、二乙醇胺硼酸酯、三乙醇胺硼酸酯中的一種或幾種的混合物，有良好的極壓抗磨性和防銹性。本發(fā)明還提供了上述環(huán)保微量潤(rùn)滑油的制備方法，其特征在于：將各組分的物質(zhì)(如：露醇脂肪酸磷酸酯、多元醇酯、單酯、異構(gòu)醇、脂肪酰肌氨酸、醇胺硼酸酯)置于攪拌器中在40-60℃下攪拌至完全透明，即為一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油。發(fā)明的作用與效果：采用本發(fā)明方法制備的甘露醇脂肪酸磷酸酯，基于其具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性、極壓抗磨性，可全部或部分取代傳統(tǒng)的含氯、硫、磷的極壓抗磨劑，使用于微量潤(rùn)滑油中，少量的微量潤(rùn)滑油就能滿足金屬加工的潤(rùn)滑冷卻、極壓抗磨要求，配合微量潤(rùn)滑裝置使用，可節(jié)省潤(rùn)滑劑的使用量95％以上，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)效果顯著。具體實(shí)施方式實(shí)施例一稱(chēng)取甘露醇18217g(100mol)、103356g(600mol)正癸酸、3800g磷酸(有效成分85％)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)8小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甘露醇正癸酸磷酸酯。取上述制備的甘露醇正癸酸磷酸酯4000g,季戊四醇四棕櫚酸酯6000kg置于攪拌器中攪拌至完全透明，即為一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油。實(shí)施例二稱(chēng)取甘露醇18217g(100mol)、60096g(300mol)月桂酸、3200g磷酸(濃度50％)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)6小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甘露醇月桂酸磷酸酯。取上述甘露醇月桂酸磷酸酯300g、三羥甲基丙烷三月桂酸酯200g、油酸丁酯150g、異構(gòu)十三醇150g、月桂酰肌氨酸100g、一乙醇胺硼酸酯100g置于攪拌器中在40℃下攪拌至完全透明，即為一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油。實(shí)施例三稱(chēng)取甘露醇18217g(100mol)、91348g(400mol)肉豆蔻酸、5500g磷酸(濃度50％)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)7小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甘露醇肉豆蔻酸磷酸酯。取上述甘露醇肉豆蔻酸磷酸酯250g、三月桂酸甘油酯300g、油酸甲酯200g、異構(gòu)二十醇100g、肉豆蔻酰肌氨酸80g、二乙醇胺硼酸酯70g置于攪拌器中在50±1℃下攪拌至完全透明，即為一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油。實(shí)施例四稱(chēng)取甘露醇18217g(100mol)、140220g(500mol)亞油酸、8000g磷酸(濃度50％)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)6.5小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甘露醇亞油酸磷酸酯。取上述甘露醇亞油酸磷酸酯250g、三羥甲基丙烷三月桂酸酯280g、月桂酸甲酯50g、棕櫚酸甲酯90g、異構(gòu)十六醇140g、油酰肌氨酸90g、一乙醇胺硼酸酯50g、三乙醇胺硼酸酯50g置于攪拌器中在50℃左右下攪拌至完全透明，即為一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油。實(shí)施例五稱(chēng)取甘露醇18217g(100mol)、113792g(400mol)硬脂酸、6500g磷酸(濃度50％)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205℃的反應(yīng)溫度下反應(yīng)7小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甘露醇硬脂酸磷酸酯。取上述甘露醇硬脂酸磷酸酯280g、三羥甲基丙烷三棕櫚酸酯190g、三羥甲基丙烷三異辛酸酯100g、棕櫚酸甲酯100g、棕櫚酸乙酯60g、異構(gòu)十三/四醇170g、月桂酰肌氨酸30g、油酰肌氨酸20g、三乙醇胺硼酸酯50g置于攪拌器中在50℃下攪拌至完全透明，即為一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油。實(shí)施例六稱(chēng)取甘露醇18217g(100mol)、141235g(500mol)油酸、8000g磷酸(濃度50％)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)7小時(shí)；反應(yīng)后減壓排出水分，即為甘露醇油酸磷酸酯。取上述甘露醇油酸磷酸酯280g、三羥甲基丙烷三油酸酯260g、油酸乙酯160g、異構(gòu)十四/五醇140g、油酰肌氨酸80g、三乙醇胺硼酸酯80g置于攪拌器中在50±1℃下攪拌至完全透明，即為一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油。將上述實(shí)施例六制備的環(huán)保微量潤(rùn)滑油應(yīng)用于鋁合金高速銑削加工，加工中心型號(hào)：CMV-510AII；加工工件規(guī)格：250*200*25mm。原來(lái)用切削液進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑冷卻，現(xiàn)在改為KS-2107微量潤(rùn)滑裝置(3噴嘴，所用噴嘴為本公司生產(chǎn)節(jié)能?chē)娮?和一種環(huán)保微量潤(rùn)滑油，結(jié)果如下表：將上述實(shí)施例六制備的環(huán)保微量潤(rùn)滑劑應(yīng)用于鋁合金零件數(shù)控車(chē)床加工，車(chē)床型號(hào)：CJK-0620。原來(lái)用乳化液進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑冷卻，現(xiàn)在改為KS-2106微量潤(rùn)滑裝置(U型噴嘴，2個(gè)出液/氣孔)和環(huán)保微量潤(rùn)滑油，結(jié)果如下表：項(xiàng)目傳統(tǒng)潤(rùn)滑方式微量潤(rùn)滑方式加工一組零件所需時(shí)間10分鐘10分鐘潤(rùn)滑劑消耗10kg/天0.15kg/天工作現(xiàn)場(chǎng)切削液到處流，現(xiàn)場(chǎng)臟亂十分干凈當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3