丁烯二酸树脂及其制备方法和用该树脂制备可降解微量润滑油的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于润滑技术领域，涉及一种丁烯二酸树脂及其制备方法和用该树脂制备 可降解微量润滑油。
【背景技术】
[0002] 传统的金属切削加工采用矿物油或植物油或切削液进行大量冲淋式润滑，润滑剂 的使用量大，不仅浪费资源，造成加工场所和环境的巨大污染，同时还会严重影响操作工人 的身体健康。
[0003] 为解决这些问题，近期对微量润滑技术的研宄取得一定的进展，微量润滑技术解 决了以上润滑剂使用量大，污染严重等问题，但对微量润滑剂的研宄，但在应用方面还存在 一定的问题，主要是润滑和冷却问题不能很好的解决。
[0004] 此外，微量润滑剂往往需要添加大量的含硫、含氯等对环境有较大压力的添加剂 来增加产品的极压抗磨性，延长刀具使用寿命。
[0005] 如公开号为CN101376861的中国专利公开的一种微量润滑系统铝合金润滑剂及 其制备方法和用途，采用：基础油40份、硫代磷酸酯5-15份、氯化石蜡5-15份、硫化异丁烯 5-15份、硼酸钾5-15份、乙醇或乙二醇5-10份、防锈剂5份，所述的基础油采用矿物油或 植物油。
[0006] 另外，由于追求使用的润滑油使用量微少，所以组成原料往往不能降解，也会加重 环境的负担。
【发明内容】
[0007] 鉴于以上缺陷，本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种丁烯二酸树脂及 其制备方法和用该树脂制备可降解微量润滑油。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供的丁烯二酸树脂，其特征在于，由包括以下组分的 物质制备而成：丁烯二酸或丁烯二酸酐，脂肪醇；其中，上述丁烯二酸或丁烯二酸酐与脂肪 醇的摩尔比为1 :1. 9-2 ;
[0009] 上述脂肪醇选自C10-C20的饱和或不饱和脂肪醇中的一种或几种的混合物； [0010] 优选地，上述脂肪醇选自正癸醇、月桂醇、异十三醇、十四碳醇、十六醇、油醇、硬脂 醇、花生醇中的一种或几种的混合物。
[0011] 此外，本发明还提供了上述丁烯二酸树脂的制造方法，即、由丁烯二酸或丁烯二酸 酐和脂肪醇先进行酯化反应后，再加入引发剂进行聚合反应制备而成的。
[0012] 上述丁烯二酸树脂的具体工艺步骤如下所示：
[0013] 步骤一：将丁烯二酸或丁烯二酸酐和脂肪醇加入聚合釜内，加入催化剂，充入保护 气转换出聚合釜内空气，于180~220°C的反应温度下反应3~5小时；反应后减压排出水 分，即为丁烯二酸酯；
[0014] 步骤二、往聚合釜内加入引发剂搅拌，保持反应温度为160-180°C，聚合反应4-8 小时后，将聚合釜内的聚合物排出，在l〇〇°C以上的温度过滤去除杂质，即为丁烯二酸树脂。
[0015] 其中，在上述反应过程中催化剂为稀硫酸或阳离子交换树脂；
[0016] 当催化剂为稀硫酸时，其硫酸的有效重量优选占反应物总重量的0. 3~0. 5% ;
[0017] 当催化剂为阳离子交换树脂时，阳离子交换树脂优选占反应物总重量的1~2% ;
[0018] 上述引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化 氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧 化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸 二乙基己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种，上述引发剂的使用量优选为丁烯二酸 或丁烯二酸酐重量的0. 5~1 %。
[0019] 此外，本发明还提供了一种可降解微量润滑油，其特征在于：制造可降解微量润滑 油的原料中包含有上述方法制备的丁烯二酸树脂，且该丁烯二酸树脂的用量为原料总质量 的 1-99%。
[0020] 另外，本发明还提供了上述可降解微量润滑油的优选方案，即、由以下重量百分比 含量的组分制造而成：
[0021]
【主权项】
1. 一种丁烯二酸树脂，其特征在于，由包括以下组分的物质制备而成：丁烯二酸或丁 烯二酸酐，脂肪醇； 其中，所述丁烯二酸或丁烯二酸酐与脂肪醇的摩尔比为1 :1. 9-2 ; 所述脂肪醇选自C10-C20的饱和或不饱和脂肪醇中的一种或几种的混合物； 所述脂肪醇优选自正癸醇、月桂醇、异十三醇、十四碳醇、十六醇、油醇、硬脂醇、花生醇 中的一种或几种的混合物。
2. 如权利要求1所述的一种丁烯二酸树脂，其特征在于：由丁烯二酸或丁烯二酸酐和 脂肪醇先进行酯化反应后，再加入引发剂进行聚合反应制备而成的； 具体工艺步骤如下所示： 步骤一：将丁烯二酸或丁烯二酸酐和脂肪醇加入聚合釜内，加入催化剂，充入保护气转 换出聚合釜内空气，于180~220°C的反应温度下反应3~5小时；反应后减压排出水分， 即为丁烯二酸酯； 步骤二、往聚合釜内加入引发剂搅拌，保持反应温度为160-180°C，聚合反应4-8小时 后，将聚合釜内的聚合物排出，在l〇〇°C以上的温度过滤去除杂质，即为丁烯二酸树脂。
3. 如权利要求2所述的一种丁烯二酸树脂，其特征在于： 所述催化剂为稀硫酸或阳离子交换树脂； 所述稀硫酸的有效重量优选占反应物总重量的〇. 3~0. 5% ; 所述阳离子交换树脂优选占反应物总重量的1~2% ; 所述引发剂优选自过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化 氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧 化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸 二乙基己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种； 所述引发剂的使用量优选为丁烯二酸或丁烯二酸酐重量的〇. 5~1%。
4. 一种可降解微量润滑油，其特征在于： 制备可降解微量润滑油的原料中包含有丁烯二酸树脂， 其中，所述丁烯二酸树脂的用量为原料总质量的1-99%。
5. 如权利要求4所述的一种可降解微量润滑油，其特征在于，由以下重量百分比含量 的组分制造而成：
6. 如权利要求5所述的一种可降解微量润滑油，其特征在于： 所述多元醇酯选自由多元醇与一元脂肪酸进行酯化反应人工合成所得的合成酯或天 然脂肪酸多元醇酯中的一种或几种的混合物； 所述多元醇酯优选自三异辛酸甘油酯、三羟甲基丙烷三异辛酸酯、季戊四醇四异辛酸 酯，三月桂酸甘油酯、三羟甲基丙烷三月桂酸酯、季戊四醇四月桂酸酯、三油酸甘油酯、三羟 甲基丙烷三油酸酯、季戊四醇四油酸酯、三棕榈酸甘油酯、三羟甲基丙烷三棕榈酸酯、季戊 四醇四棕榈酸酯、菜籽油、大豆油、花生油中的一种或几种的混合物。
7. 如权利要求5所述的一种可降解微量润滑油，其特征在于： 所述脂肪酸单酯选自一元醇和一元脂肪酸制备的酯或由天然油脂衍生的直链脂肪酸 和一元低碳醇酯化反应得到的酯中的一种或几种的混合物； 所述脂肪酸单酯优选自油酸甲酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、 棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、油酸丁酯中的一种或几种的混合物。
8. 如权利要求5所述的一种可降解微量润滑油，其特征在于： 所述酰基肌氨酸或其钠盐选自脂肪酸和肌氨酸进行酰化反应的产物中的一种或几种 的混合物； 所述酰基肌氨酸或其钠盐优选自月桂酰肌氨酸、月桂酰肌氨酸钠、肉豆蔻酰肌氨酸、肉 豆蔻酰肌氨酸钠、椰油酰肌氨酸、椰油酰肌氨酸钠中的一种或几种的混合物。
9. 如权利要求5所述的一种可降解微量润滑油，其特征在于： 所述脂肪醇磷酸酯选自饱和或不饱和脂肪醇和磷酸或五氧化二磷反应生成的脂肪醇 酯中的一种或几种的混合物； 所述脂肪醇磷酸酯优选自三月桂醇磷酸酯、亚磷酸三月桂醇酯、异构十三醇磷酸酯、油 醇磷酸酯、三异辛醇磷酸酯中的一种或几种的混合物。
10. 如权利要求4-9任一所述的一种可降解微量润滑油的制备方法，其特征在于：将各 组分在不超过120°C的温度下，混合搅拌至透明时即可，冷却后包装。
【专利摘要】本发明提供了丁烯二酸树脂及其制备方法和用该树脂制备可降解微量润滑油，其特征在于,丁烯二酸树脂由包括以下组分的物质制备而成：丁烯二酸或丁烯二酸酐，脂肪醇；其中，所述丁烯二酸或丁烯二酸酐与脂肪醇的摩尔比为1：1.9-2；制造可降解微量润滑油的原料中包含丁烯二酸树脂。本发明制造的可降解微量润滑油，使用少量的微量润滑油就能满足金属加工的润滑冷却、极压抗磨和防锈要求。
【IPC分类】C10M169-04, C08F122-14, C10M145-16
【公开号】CN104844747
【申请号】CN201510112410
【发明人】张乃庆, 吴启东
【申请人】上海金兆节能科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月13日