一种可降解微量润滑油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于润滑技术领域，具体设及一种可降解微量润滑油及其制备方法。
【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和冷却， 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。在提倡节能减排、环境保护、绿色生产的今天，急需一种新的金属切削 加工工艺。微量润滑技术是近几年发展起来的金属绿色加工新技术，就是在金属切削加工 过程中使用微量润滑系统将极压抗磨性、润滑性好的微量润滑油喷洒于加工刀具和加工表 面进行润滑、冷却，解决传统加工时切削油、液使用量大、浪费泄漏量大等问题。
[0003] 很多微量润滑油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。如公开号为CN101376861的中国专利公开 的一种微量润滑系统侣合金润滑剂及其制备方法和用途，采用：基础油40份、硫代憐酸醋 5-15份、氯化石蜡5-15份、硫化异下締5-15份、棚酸钟5-15份、乙醇或乙二醇5-10份、防 诱剂5份，上述的基础油采用矿物油或植物油。还有就是由于追求使用的润滑油使用量微 少，所W组成原料往往不能降解，也会加重环境的负担。
[0004] 研发生产可生物降解的微量润滑油是金属绿色加工的一个方向。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可降解微量润滑油。
[0006] 一种可降解微量润滑油，包含有质量百分比浓度为1-99%的聚季戊四醇甲基丙締 酸油酸醋。
[0007] 上述聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋由W下摩尔比的组分制备而成： 阳00引季戊四醇 1 ;
[0009] 甲基丙締酸0.5-1. 5;
[0010] 油酸 1-3。
[0011] 上述一种聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋的制备方法如下所示：
[0012] 步骤一：将季戊四醇、甲基丙締酸和油酸加入聚合蓋内，加入催化剂，充入保护气 (如：氮气）转换出聚合蓋内空气，进行反应，反应后减压排出水分，即为季戊四醇甲基丙締 酸油酸醋。
[0013] 上述催化剂选自质子酸、相转移催化剂、阴/阳离子交换树脂等可用于醋化反应 的催化剂。
[0014] 上述催化剂为优选为浓度10-85%的憐酸。选择憐酸作为催化剂还有一个好处，憐 酸和季戊四醇发生醋化反应生成的憐酸醋，是一种极好的极压抗磨剂，不需对催化剂进行 分离，使用于微量润滑油中可提升极压抗磨性能。
[0015]上述反应溫度为：160~200°C。
[0016] 上述反应时间为：6~8小时。
[0017] 上述憐酸有效质量百分比为上述反应物总重量的0. 5~1%。
[0018] 步骤二、往聚合蓋内加入引发剂揽拌，保持反应溫度160~180°C，聚合反应4~8 小时W后，将聚合蓋内的聚合物排出，在100°cW上的溫度过滤去除等杂质，即为聚季戊四 醇甲基丙締酸油酸醋。
[0019] 上述引发剂为：过氧化二苯甲酯、过氧化月桂酷、异丙苯过氧化氨、叔下基过氧化 氨、过氧化二叔下基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔下醋、过氧化叔戊酸叔下基醋、过氧 化甲乙酬、过氧化环己酬、过氧化二碳酸二异丙醋、过氧化二碳酸二环己醋、过氧化二碳酸 二乙基己醋、偶氮二异下腊、偶氮二异庚腊中的一种。
[0020] 上述引发剂的使用量为甲基丙締酸单体的重量的0. 5~1%。
[0021] 一种可降解微量润滑油，由W下组分的重量百分比组成：
[0022]
[0023] 上述单醋是指由一元醇和一元脂肪酸制备的醋中的一种或几种的混合物，可选由 天然油脂衍生的直链脂肪酸和一元低碳醇醋化反应得到的醋中的一种或几种的混合物，优 选自异辛酸异辛醋、油酸甲醋、月桂酸甲醋、月桂酸乙醋、硬脂酸甲醋、硬脂酸乙醋、栋桐酸 甲醋、栋桐酸乙醋、油酸乙醋、油酸下醋等中的一种或几种的混合物。此类单醋具备润滑性 能好，运动粘度低，生物降解性能优良的特点。
[0024] 上述双醋为由二元醇和一元酸或二元酸和一元醇醋化反应生成的产物中的一种 或几种的混合物，选自包括：己二酸二辛醋、辛二酸二异辛醋、壬二酸二辛醋、癸二酸二辛 醋、已二酸二癸醋、壬二酸二异癸醋、癸二酸二异癸醋、下二酸二异辛醋、下二酸二异癸醋、 乙二醇二月桂酸醋、丙二醇二油酸醋等中的一种或几种的混合物。双醋具有良好的润滑性， 运动粘度低，低溫性能好，生物降解性能优良。 阳0巧]上述脂肪醇憐酸醋选自由饱和或不饱和脂肪醇和憐酸或五氧化二憐反应生成的 脂肪醇醋中的一种或几种的混合物，优选自=月桂醇憐酸醋、亚憐酸=月桂醇醋、异构十= 醇憐酸醋、油醇憐酸醋、=异辛醇憐酸醋等中的一种或几种的混合物。
[0026] 上述脂肪酸盐优选自栋桐酸锋、栋桐酸钻、栋桐酸侣、油酸锋、油酸钻、油酸侣、硬 脂酸锋、硬脂酸钻、硬脂酸侣等中的一种。
[0027] 上述一种可降解微量润滑油的制备方法：按重量百分比称取脂肪酸盐加入部分单 醋和/或双醋（即、单醋和/或双醋总质量的1-99% )中，加热揽拌至完全溶解，再加入聚 季戊四醇甲基丙締酸油酸醋，剩余的单醋和/或双醋，脂肪醇憐酸醋分别加入揽拌器中在 40~60°C的溫度下揽拌约1小时（0. 5-1. 5小时），取样观察完全透明时即可。 阳0巧]本发巧的有益效果:
[0029]本发明的一种聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋，具有很好极压抗磨性和润滑性和生 物可降解性；单醋和或双醋是良好的润滑性和生物可降解性良好的较低粘度基础油；脂肪 醇憐酸醋，具有良好的润滑性和极压抗磨性，并且生物降解性好；脂肪酸盐润滑性能良好， 防诱性能佳；本发明的一种微量润滑油配合微量润滑装置使用，使用量可W减少至原来的 5%W下，达到良好的润滑、冷却效果，节能减排、环境保护效果显著。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明： 阳03U实施例1: 柳巧 步骤一：将136.巧kg(1000 moU季戊四醇、86. 09kg(1000 moU甲基丙締酸和 564. 94kg(2000mol)油酸加入聚合蓋内，加入12kg浓度为50 %的憐酸，充入氮气转换出聚 合蓋内空气，在180°C溫度下反应7小时，反应后减压排出水分，即为季戊四醇甲基丙締酸 油酸醋。
[0033] 步骤二、往聚合蓋内加入0.化g引发剂过氧化二苯甲酯揽拌，保持反应溫度 170°C，聚合反应6小时W后，将聚合蓋内的聚合物排出，在100°CW上的溫度过滤去除等杂 质，即为聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋。
[0034] 称取Ikg硬脂酸锋加入5kg油酸下醋中加热揽拌至完全溶解后，称取上述制备的 30kg聚季戊四醇甲基丙締酸油酸醋，63kg油酸下醋、Ikg异构十S醇憐酸醋、分别加入揽拌 器中在50°C的溫度下揽拌约1小时，取样观察完全透明时即为一种可降解微量润滑油。
[0035] 上述方法制备的可降解微量润滑油，经试验理化指标如下：
[0037] 上述可降解微量润滑油应用于侣合金零部件车锐加工，数控车床型号：CJK-0620。 原来用乳化切削液（浓度约5% )进行循环润滑冷却，现在改为KS-2106微量润滑装置（2 喷嘴，所用喷嘴为本公司生产节能喷嘴）和上述可降解微量润滑油，结果如下表：
[0038]
[0039] 将上述制备可降解微量润滑油进行生物可降解实验：
[0040] 1.实验方法：GB/T21856-2008化学品快速降解性二氧化碳产生试验。 柳41] 2.实验材料：
[00创 2. 1油液：上述实施例1制备的可降解微量润滑油。
[0043] 2. 2接种物：取自不同地方地表0-10畑1处±壤，±样经混匀、除杂后，用去离子水 浸泡揽拌取上清液。 W44] 3.实验结果：
[0045] 计算28天生物降解率为：88. 58%。
[0046] 实施例2: 柳47] 步骤一：将136. 15kg(1000 moU季戊四醇、43. 05kg巧