一种润滑剂及在机械加工方面的应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种润滑剂，特别设及一种润滑剂及在机械加工方面的应用。
【背景技术】
[000引专利申请W090/03341和W092/16464公开了二氧化碳在机械加工方法中作为冷却 和润滑介质的用途。在后一个申请中，建议往二氧化碳中加入一种辅助润滑剂，来进一步提 高润滑性并降低机械加工过程中产生的热量。该种润滑剂可W在液体二氧化碳中溶解或 者分散。在该专利申请中提到的唯一一种具体润滑剂添加剂是基于低粘度姪的锭子油，即 化ucolan7。尽管将锭子油加入到二氧化碳中会改进总的润滑效果，但无法接受工具的磨损 和产生的热量。必需获得实质的改进来使市售的二氧化碳基冷却和润滑组合物与其它润滑 体系不相上下。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种润滑剂及在机械加工中的应 用。
[0004] 为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括： 一种润滑剂，所述润滑剂含有至少一种极性有机化合物，该极性有机化合物含有至少 一个氧原子，该润滑剂的沸点超过220°c。
[0005] 进一步的，所述润滑剂可W溶解或分散在二氧化碳中。
[0006] 进一步的，所述极性有机化合物含有选自離、哲基、駿基、醋和酷氨基或者它们的 混合物的极性基团。所述极性有机化合物选自分子量为140~290的醇，优选为150-260 ; 分子量为155~330的駿酸，优选为160-280 ;分子量为130~1200的多元醇或者離W及 它们的醋，优选为150-600 ;分子量为150~450的駿酸和醇的醋，优选为200-300 ;分子 量为185~1100的一元駿酸和一元烧醇胺之间的烧醇酷胺或者它们的烧醇化物，优选为 240-600。
[0007] 根据本发明合适的实例是有效的有机化合物的通式为Ri〇H，其中Ri是支链或者直 链、饱和或者不饱和的含有9~18个碳原子的脂肪或者酷基基团，例如含有9~15个碳原 子的支链烷基或者支链酷基。其它实例是通式为R2COOR3的醋化合物，其中R2CO是酷基，优 选地是含有10~20碳原子的支链或不饱和酷基，如油酷和异硬脂酷基，其中Rs是含有1~ 4个碳原子的烷基。优选的有机化合物的其它基团的通式为R4(A)"0Rs，其中R4和Rs彼此独 立，是氨、含有1~20个碳原子的酷基或者烷基，A是含有2~4个碳原子的氧化締基团， n表示2~18的数。优选地R4和R5中的一个或二个基团是氨。优选的有机化合物的通式 还可^是1?6(1^狂)馬0(4)占8，其中1?6(：0是含有8~20个碳原子的酷基，优选支链或者不饱 和酷基，X是H或者R7〇(A)"Rs，其中R,是含有2~8个碳原子的亚烷基，A是含有2~4个 碳原子的亚烷基氧基，咕是氨或者含有1~6个碳原子的烷基或者酷基，n是0~8的数。 其它例子是通式为R9〇(A)xCH2COOH的烷基離駿酸，其中Rg是含有6~18个碳原子的烷基， A是含有2~4个碳原子地亚烷基氧基，X是0~10的数。 优选的，有机化合物的沸点高于240°C，烙点低于4°C，优选低于-5°C 所述极性有机化合物或者极性有机化合物的混合物所加入的量是二氧化碳重量的 0. 5~20%，优选地1~5%重量。
[0008] 前面所述的润滑剂在机械加工方面的应用。
[0009] -种机械加工方法，需要在二氧化碳和所述润滑剂存在下进行。
[0010] 它可W用来加工金属和其它固体材料W及玻璃。
[0011] 在该方法中，极性有机化合物可W通过例如高压累的方式在二氧化碳膨胀之前加 入到液态二氧化碳中，并应用到工具和/或工作区域中。二氧化碳一般在10秒之内，优选 在使用前立即由液态膨胀为气体，W尽可能获得良好的冷却效果。极性化合物也可均 相液体或者分散体的形式与带压二氧化碳一起储存。在该种情况下，可确保极性化合物和 二氧化碳之间具有恒定的比例。在有机化合物具有比较高的烙点或者高粘度的情况下，在 与液体形式的二氧化碳或者与膨胀二氧化碳混合之前，需要将其加热。 在适当的实施方案中，将润滑剂和二氧化碳的液体混合物通过在操作工具，如钻头内 的通道加入到工作区域。每个通道的横截面积可在宽范围内变化，但是一般在0.01~1mm2， 优选在0.02~0.2mm 2。 除了极性化合物或者极性化合物的混合物之外，润滑剂还可含有也具有一定润滑性的 作为加溶剂和/或作为附加冷却剂成分的试剂。该些试剂的例子是分子量为46到约120 的亚烷基二元醇类（aA^ene glycols)、醇类和它们的離，W及水。该些试剂的量一般是极 性化合物或者极性化合物的混合物重量的0. 1~100%，优选地为1~30%重量。在润滑 操作存在水的情况下，可适当选择至少一种具有防腐性的极性化合物加入到润滑剂中。
[0012] 与现有技术相比，本发明的优点包括；本发明润滑剂加入到二氧化碳中一起应用 于机械加工方面，减少了加工过程中热量和磨损；且本发明润滑剂选自常用材料，原料易 得，工艺简单，成本低廉，易于规模化生产，有较广泛的应用前景。。
【具体实施方式】
[0013] 鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得W提出本发明的 技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0014] 本发明通过下面的操作实施例进一步说明。 实施例1 采用基于二氧化碳的量为2%重量的多种润滑剂添加剂完成钻孔试验。连续将二氧化 碳W每小时1. 5千克的量加入到钻孔区。将润滑剂添加剂用累打入在室温和57己压力下 的液体二氧化碳流中。接着将得到的混合物从钻头的工作区膨胀约1厘米。钻头的直径为 6毫米，钻孔的最大深度为8毫米，进给速度为在钻头的圆周速度为45米/分钟或者40米 /分钟时为0.17毫米/转。用在钻孔失败之前可W钻孔的数目来评价性能。可W得到下面 的结果。
[00巧]表1
【主权项】
1. 一种润滑剂组合物，其特征在于，所述润滑剂含有至少一种极性有机化合物，该极性 有机化合物含有至少一个氧原子，该润滑剂的沸点超过220°C。
2. 根据权利要求1所述的润滑剂，其特征在于所述润滑剂可以溶解或分散在二氧化碳 中。
3. 根据权利要求2所述的润滑剂，其特征在于所述极性有机化合物含有选自醚、羟基、 羧基、酯和酰氨基或者它们的混合物的极性基团。
4. 根据权利要求1所述的润滑剂，其特征在于所述极性有机化合物选自分子量为 140~290的醇；分子量为155~330的羧酸；分子量为130~1200的多元醇或者醚以及 它们的醋；分子量为150~450的羧酸和醇的醋；分子量为185~1100的一元羧酸和一元 烷醇胺之间的烷醇酰胺或者它们的烷醇化物。
5. 根据权利要求1所述的润滑剂，其特征在于所述极性有机化合物的沸点高于240°C。
6. 根据权利要求1所述的润滑剂，其特征在于所述极性有机化合物的熔点低于4°C。
7. 根据权利要求1或3任一项所述的润滑剂，其特征在于极性有机化合物或者极性有 机化合物的混合物所加入的量是二氧化碳重量的0. 5~20%。
8. 权利要求1-7任一项所述的润滑剂在机械加工方面的应用。
9. 一种机械加工方法，其特征在于需要在二氧化碳和权利要求1-7所述润滑剂存在下 进行。
10. 根据权利要求8所述的机械加工方法，其特征在于该方法用来加工金属和其它固 体材料以及玻璃。
【专利摘要】本发明公开了一种润滑剂及其在机械加工方面的应用。所述润滑剂含有至少一种极性有机化合物，该极性有机化合物含有至少一个氧原子，该润滑剂的沸点超过220℃，可以分散或溶解在二氧化碳中。所述极性有机化合物含有选自醚、羟基、羧基、酯和酰氨基或者它们的混合物的极性基团。本发明还公开了一种机械加工方法，该方法需要在所述润滑剂与二氧化碳混合后使用条件下进行，用来加工金属和其它固体材料以及玻璃。本发明润滑剂加入到二氧化碳中一起应用于机械加工方面，减少了加工过程中热量和磨损；本发明润滑剂选自常用材料，原料易得，工艺简单，成本低廉，易于规模化生产，有较广泛的应用前景。
【IPC分类】C10M105-24, C10M105-08, C10M105-36, C03B7-10, C10M171-00, B23Q11-10, C10M105-12, C10M105-34, C10M105-38, C10M105-18, C10M105-68
【公开号】CN104726187
【申请号】CN201510073165
【发明人】袁建新
【申请人】南通奥斯特鞋业有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月12日