专利名称：一种水基润滑液的制备方法
技术领域：
本发明属于水基润滑液，具体的说，是一种水基极压润滑液的制备方法。
背景技术：
目前在水基润滑液领域中，特别是在金属加工用油(液)中，如切削液、冷轧油等涉及使用水基润滑液的领域，可用的极压剂较少，并且绝大多数有良好极压性的添加剂均为含硫、磷、氯等污染物质，研制无硫、磷、氯或低硫、磷、氯的环境友好型极压剂是今后的发展方向.
粘土作为一种亲水的无机材料，在自然界中广泛存在，并在钻井液、絮凝剂、凝胶洗净剂等诸多领域有广泛应用。如，CN1171935A中用1-40％(重量)的非离子表面活性剂和0.1-10％(重量)的水溶胀粘土矿物组成凝胶洗净剂组合物。CN1182360A中用蒙脱石、类脂皮肤保湿剂、表面活性剂和水配制成洁肤液体组合物，该产品在100°F(35℃)至少稳定两周。CN1089675A中由二氧化硅基阴离子颗粒以及在水中膨胀的绿土型粘土的溶胀颗粒制备水悬浮液。
但是粘土尚未应用在水基极压剂领域。WO2000044858中介绍了一种浅色含硫极压剂，以含1-30碳的胺和氨基磺酸或其衍生物反应所的产物，其中含1-7个碳的胺的产物为水溶性的。JP08277397中介绍了一种提高极压抗磨性的水基润滑液，含有-OH和-SR1COOH(R1为C1-C4烯基)基团，特别是有R2CH(OH)CH2SR1COOH(R1＝C1-C4，R2＝C4-C8)或R3O[(AO)PCH2CH(OH)CH2SR1COOH]M，其中R1为C1-C4烯基，R2为C4-C18烷基，R3为C1-C18烷基、芳基、烷芳基或含其他基团的多羟基基团，A是C2-C4烯基，P是0-40整数，M为1-6整数。在EP249783和EP288375中也介绍了两种含硫水基极压剂。在US4601838中介绍了一种氯化油脂做为金属加工润滑液中的水溶性极压剂。在DE2921572.6中介绍了一种磷酸酯极压抗磨剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型水基极压润滑液的制备方法。该方法的特点是将粘土和阴离子或非离子表面活性剂以及阴离子型高分子表面活性剂配合使用，并通过超声分散，制备成纳米级粒子的稳定水基悬浮液，并具有良好的极压性能。
本发明提供的水基极压润滑液的制备方法，包括(以水的重量为100％)将0.05-5％的粘土与0.05-5％的阴离子和/或非离子表面活性剂与水混合，搅拌均匀后超声分散10分钟-6小时，将分散后的产物与0.1-5％的阴离子型高分子表面活性剂混合均匀，得到稳定的悬浮液。
具体地说，本发明提供的制备方法可以按照以下方式进行将0.05-5％，优选0.08-1.5％的粘土和0.05-5％，优选0.1-2％的阴离子或非离子表面活性或其混合物加入水中，充分搅拌约1-8小时后进行超声分散约10分钟-6小时，优选0.5-2小时，更优选1-1.5小时，将分散后的产物与0.1-5％，优选0.5-3％的阴离子型高分子表面活性剂混合，搅拌到全溶，制备出稳定的悬浮液。
所说粘土选自蒙脱土、膨润土、凹凸棒土等。
所说阴离子表面活性剂选自羧酸盐型、硫酸酯盐型、磺酸盐型、磷酸盐型等类型，例如油酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、石油磺酸盐等。
所说非离子表面活性剂为聚氧乙烯型、多元醇型等，优选聚氧乙烯型，例如烷基苯酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯等。
所说阴离子型高分子表面活性剂，可以是天然系、半合成系和合成系等，如海藻酸钠、果胶酸钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠、水溶性淀粉等。
所说超声分散设备的超声频率在10-100Hz，优选20-60 Hz。
按照本发明提供的制备方法，根据使用需要，可以在制备过程中加入防锈剂、抗氧剂等。
本发明提供的新型水基极压剂润滑液的制备方法是由粘土、非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂、高分子型表面活性剂三种物质复配，并通过超声分散，制备出稳定存在的水基润滑液。该润滑液具有优良的极压性能，选择合适的表面活性剂可以做到润滑液中不含S、P、Cl等污染环境的元素。本发明方法制备的润滑液可用作切削液、磨削液、轧制液等。
图1是凹凸棒土本身粒子的电镜照片。
图2是按照实例1制备的悬浮液中凹凸棒土粒子的电镜照片。
图3是膨润土本身粒子的电镜照片。
图4按照实例4制备的悬浮液中膨润土粒子的电镜照片。
具体实施例方式
实例1以2克十二烷基苯磺酸纳，0.5克凹凸棒土，500mL蒸馏水加入烧杯中，微温搅拌3小时后，倒入超声波清洗器中超声分散(频率60Hz)1小时，倒出，加入5克羧甲基纤维素钠，微温搅拌至全溶后继续搅拌2小时，制备成含0.4％十二烷基苯磺酸纳，1％羧甲基纤维素钠，0.1％的凹凸棒土的悬浮液。配方编号为A。
按GB3142-82方法测定各配方的油膜厚度PB、烧结负荷PD、综合磨损值ZMZ，试验时分别在各样品中加入5％的羧酸酯水溶性防锈剂，结果见表1。各配方在摩擦磨损试验机上的试验结果(SRV)见表2(试验条件负荷200N，冲程1mm，频率50Hz)。
实例2按实例1的方法制备出凹凸棒土含量0.4％，十二烷基硫酸钠含量为1％，羧甲基纤维素钠1.5％的悬浮液，配方编号为B。四球试验结果见表1，SRV试验结果见表2。
对比例按实例1的方法制备出凹凸棒土含量0，十二烷基硫酸钠含量为1％，羧甲基纤维素钠1.5％的悬浮液，配方编号为C。四球试验结果见表1，SRV试验结果见表2。
表1
表2
实例3取5克TW-80(聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯)，5克蒙脱土，15克海藻酸钠，500ml自来水(北京地区)，搅拌1小时后超声(20HZ)30min，并加入3％的羧酸酯防锈剂，配制成含1％TW-80，1％蒙脱土，3％海藻酸钠的悬浮液样品。其四球试验结果为油膜强度PB为372.78N，烧结负荷PD为1569.6N。
实例4取0.5克OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)，2.5克膨润土，2克水溶性淀粉，500ml蒸馏水，搅拌2小时后超声2小时(50HZ)后倒出，配制成含0.1％OP-10，0.5％膨润土，0.4％水溶性淀粉的悬浮液样品。其四球结果为；油膜强度PB＜98.1N，烧结负荷PD为1569.6N。
实例5 稳定性试验从附图可以明显看出，本发明提供的水基润滑液的制备方法，可以使粘土的粒子大大变小，从而形成较稳定均匀的悬浮液。
权利要求
1.一种水基润滑液的制备方法，包括将0.05-5％的粘土与0.05-5％的阴离子和/或非离子表面活性剂与水混合，搅拌均匀后超声分散10分钟-6小时，将分散后的产物与0.1-5％的阴离子型高分子表面活性剂混合均匀，得到稳定的悬浮液。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于将0.08-1.5％的粘土和0.1-2％的阴离子或非离子表面活性或其混合物加入水中，充分搅拌后超声分散0.5-2小时，将分散后的产物与0.5-3％的阴离子型高分子表面活性剂混合，搅拌到全溶，即可。
3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所说粘土选自蒙脱土、膨润土、凹凸棒土。
4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所说阴离子表面活性剂选自羧酸盐型、硫酸酯盐型、磺酸盐型、磷酸盐型。
5.按照权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于所说阴离子表面活性剂选自油酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、石油磺酸盐。
6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所说非离子表面活性剂为聚氧乙烯型或多元醇型。
7.按照权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于所说非离子表面活性剂选自烷基苯酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯。
8.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所说阴离子型高分子表面活性剂选自海藻酸钠、果胶酸钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠、水溶性淀粉。
9.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于超声分散设备的超声频率为10-100Hz。
10.按照权利要求1或9所述的制备方法，其特征在于超声分散设备的超声频率为20-60Hz。
全文摘要
一种水基润滑液的制备方法，包括将0.05－5％的粘土与0.05－5％的阴离子和/或非离子表面活性剂与水混合，搅拌均匀后超声分散10分钟－6小时，将分散后的产物与0.1－5％的阴离子型高分子表面活性剂混合均匀，得到稳定的悬浮液。其中粘土选自蒙脱土、膨润土、凹凸棒土，阴离子表面活性剂选自油酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、石油磺酸盐，非离子表面活性剂选自烷基苯酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，阴离子型高分子表面活性剂选自海藻酸钠、果胶酸钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠、水溶性淀粉。本发明方法制备的可以稳定存在的水基润滑液具有优良的极压性能，可用作切削液、磨削液、轧制液等。
文档编号C10M173/00GK1566295SQ0314799
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月30日 优先权日2003年6月30日
发明者齐浩, 韦淡平, 范静芸 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院