专利名称：磷酸酯胺盐及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种磷酸酯胺盐及其制备方法。
背景技术：
随着现代数控机床、加工中心等加工设备越来越精密、高速、功能齐全，加工材质种类越来越多，工件表面质量要求逐渐提高，对金属加工液也提出了越来越高的性能要求， 如高性能、长寿命、绿色环保等。随着“低能耗，低成本，低公害”的要求日渐严格，金属加工液正迅速由油基向水基过渡。水基金属加工液问世于20世纪40年代，其具有油基液难以比拟的冷却性能，且成本低廉。到目前为止，水基液在金属加工领域的应用已远远超过了油基液。与油基液相比，水基液的润滑性能相对较差。水基液是由基础油或水加入各种功能添加剂调合而成。因此，水基液性能的优劣取决于其中所用添加剂的性能。可以说，切削液研制技术的发展、质量的提高，实质上就是水基金属加工液添加剂技术发展及提高的必然结果。众所周知，水基金属加工液在现场使用过程中，不仅要求具有良好的润滑性、冷却性和清洗性，通常还要求具有优异的硬水稳定性、防锈性和生物稳定性等。为了达到这些性能要求，往往需要加入大量的油性剂、乳化剂、防锈剂和杀菌剂等功能添加剂。而随着时代的发展，国家在环保方面提出了越来越高的要求，人们的环保意识也越来越强，要求降低水基液中化学物质的加入量。为了解决两者的矛盾，高档切削液中分别引入多种功效的金属加工液添加剂。这些添加剂通常将具有防锈性、极压抗磨性、乳化性、抑菌等官能基团集成于一个分子中，使它们同时具有二种或二种以上的主要功能。需要指出的是，在具备良好的润滑性能、防锈性能和抗微生物能力的同时，抗硬水稳定性也是切削液的一个重要指标。当切削液抗硬水能力较差时，硬水中的钙镁离子会与体系的功能添加剂发生反应，使其析出、凝结并沉淀，导致切削液的乳液稳定性变差而产生油水分离现象，并伴有润滑、防锈等性能迅速下降。尤其在中国的北方地区，水质硬度普遍较大，切削液的抗硬水稳定性是一个基本的性能要求。关于水溶性多功能金属加工液添加剂国内外文献均有报道。文献CN1760352A“水基金属切削液添加剂及其制备方法”公开了水溶性N-脂肪酰基谷氨酸三乙醇胺盐，以谷氨酸、氢氧化钠、脂肪酰氯和三乙醇胺为原料在一定条件下合成制备而得，在水基切削液中具有良好的防锈、抗磨和抗硬水等多种功效。文献CN101265435A “水溶性润滑防锈添加剂的制备方法”以植物油、顺丁烯二酸酐和三乙醇胺为原料，在一定条件下反应制备，在水基切削液中具有良好的防锈、润滑和抗硬水多种功能。文献“New water-soluble metal workingfluids additives derived from the esters of acid anhydrides with higher alcohols for aluminiumalloy materials”利用聚丁二醇与马来酸酐和琥珀酸酐反应制备合成酯型水溶性金属加工液添加剂，应用于金属加工液中具有良好的铝腐蚀抑制性和抗硬水性能。上述专利文献均没有公开利用C8 C·长链烯基丁二酸酐和聚乙二醇反应生成磷酸酯胺盐水溶性多功能金属加工液添加剂，没有公开在水基切削液中该添加剂能够起到良好的乳化、抗磨、防锈和抗硬水稳定性基本功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是切削液的抗硬水稳定性问题，提供一种新的磷酸酯胺盐。该磷酸酯胺盐用于水基切削液中，使切削液在具有良好的润滑性、乳化性和防锈性的同时，还具有更好的抗硬水稳定性。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的磷酸酯胺盐的制备方法。为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下一种磷酸酯胺盐，其分子结构式为
权利要求
1.-种磷酸酯胺盐，其分子结构式为
2.根据权利要求1所述磷酸酯胺盐，其特征在于R为C12 C8tl的长链烯基，η= 3
3.根据权利要求2所述磷酸酯胺盐，其特征在于R为C2tl C5tl的长链烯基，n=10
4.根据权利要求1所述磷酸酯胺盐，其特征在于所述醇胺选自三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺或单异丙醇胺，所述氨基醇选自氨基丙醇、苯丙氨醇或亮氨醇。
5.权利要求1所述的磷酸酯胺盐的制备方法，包括以下步骤a)将C8 Cltltl的长链烯基丁二酸酐和聚乙二醇PEG加入反应器中，边搅拌边加热，温度控制在20 80°C，待搅拌均勻后再加热至100 200°C，维持反应2 48小时，得到混合物A ；其中长链烯基丁二酸酐和聚乙二醇PEG的摩尔比为1 (0.1 5);b)待混合物A冷却后加入五氧化二磷或五硫化二磷，加热至80 120°C，搅拌反应 2 5小时，得到混合物B ；其中五氧化二磷或五硫化二磷与长链烯基丁二酸酐的摩尔比为 (0. 5 1. 5) 1 ；c)向混合物B中加入醇胺或氨基醇，80 120°C条件下搅拌1 5小时，冷却后即得所述磷酸酯胺盐；其中醇胺或氨基醇与长链烯基丁二酸酐的摩尔比为(1 幻1。
6.根据权利要求5所述磷酸酯胺盐的制备方法，其特征在于聚乙二醇的分子量为 100 4000。
7.根据权利要求6所述磷酸酯胺盐的制备方法，其特征在于聚乙二醇的分子量为 100 2000。
全文摘要
本发明涉及磷酸酯胺盐及其制备方法，并在以本发明添加剂改善切削液乳化能力、润滑性能和防锈性能的同时，能够显著提高切削液的抗硬水稳定性。本发明通过采用分子结构式为的磷酸酯胺盐，其中X为S或O，R为C8～C100的长链烯基，R1为醇胺或氨基醇，n＝1～100技术方案，较好地解决了该问题，可用于水基切削液的工业生产中。
文档编号C08G65/48GK102268034SQ201010190678
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者傅树琴, 冯军勇, 曾拥军, 朱明 , 谢伟, 阎勇 申请人:中国石油化工股份有限公司