專利名稱：一種含磷硼酸酯水基潤(rùn)滑劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤(rùn)滑劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種以有機(jī)硼酸酯及磷酸鹽合成的水基極壓潤(rùn)滑劑。
背景技術(shù)：
潤(rùn)滑劑是一種金屬加工行業(yè)所普遍使用的產(chǎn)品，市場(chǎng)用量很大。近年來(lái)，由于世界各國(guó)越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù)，因此，目前廣泛采用的礦物油基潤(rùn)滑劑產(chǎn)品因生物降解性能差、容易污染環(huán)境等缺點(diǎn)而成為議論和關(guān)注的焦點(diǎn)，開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保的全合成潤(rùn)滑劑成為金屬加工領(lǐng)域潤(rùn)滑劑研究的主要發(fā)展方向，而水基潤(rùn)滑劑的開(kāi)發(fā)則是其中的一個(gè)主要研究?jī)?nèi)容。中科院廣州所曾將此項(xiàng)目列入2005年科技計(jì)劃，但至今未有重大突破，其產(chǎn)品性能和穩(wěn)定性都不理想。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本申請(qǐng)人提供了一種含磷硼酸酯水基潤(rùn)滑劑。本發(fā)明沸點(diǎn)高，不易揮發(fā)，不腐蝕金屬，無(wú)毒無(wú)臭，具有優(yōu)良的抗磨減摩性能。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種含磷硼酸酯水基潤(rùn)滑劑，制備方法如下
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應(yīng)釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為8(Tl20°C，反應(yīng)時(shí)間60 120分鐘；
(2)關(guān)閉抽真空，反應(yīng)釜內(nèi)溫度冷卻至50°C以下，再向反應(yīng)釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應(yīng)溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌5(Γ70分鐘；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應(yīng)釜中加純水，攪拌6(Γ90分鐘；
(4)將反應(yīng)釜溫度降到室溫，出料；
所述原料A為T(mén)X-(Γ9)中的一種或AEO (Γ9)中的一種；
上述各原料的純度及重量百分比為原料Α，工業(yè)級(jí)，70^85% ;硼酸，工業(yè)級(jí)，2. 5>/ο ;丙三醇，工業(yè)級(jí)，2 6. 5% ;五氧化二磷，工業(yè)級(jí)，4 7% ;純水，工業(yè)級(jí)，3 17%。在步驟(2)中控制溫度在90°C以下，是為了減少磷的燒結(jié)現(xiàn)象。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于
本申請(qǐng)人通過(guò)研究各種傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑的減摩抗磨原理和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，結(jié)合目前日益增加的對(duì)環(huán)保型材料的基本要求，以及市場(chǎng)對(duì)高性能、低價(jià)位的水基潤(rùn)滑極壓添加劑的需求，以水溶性表面活性劑ΤΧ-(Γ9)或ΑΕ0(Γ9)為載體，通過(guò)取代、支鏈嫁接、絡(luò)合、酯化等反應(yīng)，將有機(jī)硼酸酯和磷酸鹽支鏈連接到水溶性表面活性劑上，而生成本環(huán)保含磷硼酸酯水基潤(rùn)滑劑。本發(fā)明具有兩性離子表面活性劑的一些性質(zhì)，含磷硼酸酯的抗磨機(jī)理是在摩擦表面生成一層既含有機(jī)物又含有無(wú)機(jī)物的無(wú)定形結(jié)構(gòu)膜，具體來(lái)講歸結(jié)于兩個(gè)方面(I)硼酸酯在摩擦表面分解形成氧化硼薄膜；(2)含磷硼酸酯中的磷在摩擦中與器件表面的鐵形成磷酸鐵薄膜。這兩種薄膜的形成都有助于抗磨減摩作用，其中磷的添加有助于形成磷酸鐵，而金屬陽(yáng)離子可以起到穩(wěn)定磷酸鹽薄膜的作用。四球長(zhǎng)磨實(shí)驗(yàn)表明，含磷硼酸酯潤(rùn)滑劑與ZDDP類潤(rùn)滑劑具有優(yōu)秀的抗磨協(xié)同作用。
本發(fā)明中各原料的作用為ΤΧ_(Γ9)或ΑΕ0(Γ9)是水溶性表面活性劑，具有清洗和一定的水溶性能；硼酸具有抗磨潤(rùn)滑和防銹性能；丙三醇參與酯化，提供一定的羥基 ’五氧化二磷提供極壓潤(rùn)滑；純水能起到耦合穩(wěn)定的作用。本發(fā)明和國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相比較，具有以下特點(diǎn)
(1)獨(dú)特分子機(jī)構(gòu)使得產(chǎn)品的極壓性能(EP)高，檢測(cè)結(jié)果顯示O.5%的水溶液的PB值(四球試驗(yàn))高達(dá)到6(T70kgf ；
(2)先進(jìn)合成工藝和分子設(shè)計(jì)使得材料水溶性好，水解穩(wěn)定性高；
(3)良好的清洗性能；
(4)與醇胺類產(chǎn)品復(fù)配使用時(shí)，對(duì)黑色金屬具有很好的防銹作用；
(5)粘溫性能好，粘度指數(shù)高，可壓縮性??；
(6)性價(jià)比極高，可非常方便廣泛地應(yīng)用到金屬加工液領(lǐng)域(全合成和半合成產(chǎn)品)，大大提高產(chǎn)品的潤(rùn)滑極壓性能，大大減少(或不用)該類產(chǎn)品中礦物油或植物油的用量且能同時(shí)保證產(chǎn)品的潤(rùn)滑性能；
(7 )本發(fā)明是水基類產(chǎn)品，不含礦物油，生物降解性好，具有良好的環(huán)保性。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應(yīng)釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間120分鐘；
(2)關(guān)閉抽真空，反應(yīng)釜內(nèi)溫度冷卻至50°C以下，再向反應(yīng)釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應(yīng)溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌I小時(shí)；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應(yīng)釜中加純水，攪拌60分鐘；
(4)將反應(yīng)釜溫度降到室溫，出料。實(shí)施例2
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應(yīng)釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間60分鐘；
(2)關(guān)閉抽真空，反應(yīng)釜內(nèi)溫度冷卻至50°C以下，再向反應(yīng)釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應(yīng)溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌50分鐘；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應(yīng)釜中加純水，攪拌70分鐘；
(4)將反應(yīng)釜溫度降到室溫，出料。實(shí)施例3
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應(yīng)釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為100°C，反應(yīng)時(shí)間100分鐘；
(2)關(guān)閉抽真空，反應(yīng)釜內(nèi)溫度冷卻至50°C以下，再向反應(yīng)釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應(yīng)溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌70分鐘；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應(yīng)釜中加純水，攪拌80分鐘；(4)將反應(yīng)釜溫度降到室溫，出料。實(shí)施例4
(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應(yīng)釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為110°C，反應(yīng)時(shí)間90分鐘；
(2)關(guān)閉抽真空，反應(yīng)釜內(nèi)溫度冷卻至50°C以下，再向反應(yīng)釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應(yīng)溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌I小時(shí)；
(3)控制溫度在90°C以下，向反應(yīng)釜中加純水，攪拌90分鐘；
(4)將反應(yīng)釜溫度降到室溫，出料。實(shí)施例1 4的各原料重量見(jiàn)表I所示,單位為kg。表I
權(quán)利要求
1.一種含磷硼酸酯水基潤(rùn)滑劑，其特征在于制備方法如下 (1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應(yīng)釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為8(Tl20°C，反應(yīng)時(shí)間60 120分鐘； (2)關(guān)閉抽真空，反應(yīng)釜內(nèi)溫度冷卻至50°C以下，再向反應(yīng)釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應(yīng)溫度在90°C以下，加料完畢后攪拌5(Γ70分鐘； (3)控制溫度在90°C以下，向反應(yīng)釜中加純水，攪拌6(Γ90分鐘； (4)將反應(yīng)釜溫度降到室溫，出料； 所述原料A為T(mén)X-(Γ9)中的一種或AEO (Γ9)中的一種； 上述各原料的純度及重量百分比為原料Α，工業(yè)級(jí)，70^85% ;硼酸，工業(yè)級(jí)，2. 5>/ο ;丙三醇，工業(yè)級(jí)，2 6. 5% ;五氧化二磷，工業(yè)級(jí)，4 7% ;純水，工業(yè)級(jí)，3 17%?！?br> 全文摘要
一種含磷硼酸酯水基潤(rùn)滑劑，制備方法如下(1)將硼酸、原料A、丙三醇投入到反應(yīng)釜中，在抽真空和不斷攪拌的條件下進(jìn)行反應(yīng)；(2)關(guān)閉抽真空，反應(yīng)釜內(nèi)溫度冷卻至50℃以下，再向反應(yīng)釜中緩慢加入五氧化二磷，不斷攪拌，控制反應(yīng)溫度在90℃以下，加料完畢后攪拌；(3)控制溫度在90℃以下，向反應(yīng)釜中加純水，攪拌；(4)將反應(yīng)釜溫度降到室溫，出料；所述原料A為T(mén)X-(4~9)中的一種或AEO(4~9)中的一種；各原料重量百分比為原料A，70~85%；硼酸，2.5~4%；丙三醇，2~6.5%；五氧化二磷，4~7%；純水，3~17%。本發(fā)明沸點(diǎn)高，不易揮發(fā)，不腐蝕金屬，無(wú)毒無(wú)臭，具有優(yōu)良的抗磨減摩性能。
文檔編號(hào)C10N30/06GK102925250SQ20121039953
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者宋小林, 楊金兵 申請(qǐng)人:宋小林, 楊金兵