一種高含油量環保水性切削液及其製備方法
2023-04-29 18:53:31 2
專利名稱：一種高含油量環保水性切削液及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種環保水性切削液，更準確地說，涉及一種高含油量的切削液，屬於潤滑油領域，本發明還涉及到一種高含油量環保水性切削液的製備方法。
背景技術：
傳統的金屬加工油大多以礦物油為基礎油，在日益嚴峻的石化能源危機與環境汙染下，開發具有可再生能力和生物降解性的環境友好的合成切削液具有重要的意義。但合成切削液價格較高，穩定性差，未能普及應用。因此開發使用價廉易得、穩定性良好的合成 切削液是潤滑油領域可持續發展的必然途徑。大多研究主要以改性植物油為水性切削液的基礎油，如改性大豆油、改性菜籽油等，但此類改性油脂屬於食用油，其使用將受到很大的限制。開發應用改性非食用植物油或改性廢棄油脂為基礎油的合成切削液對降低其成本，保證其長效的使用性能具有特別重要的意義。室溫離子液體因具有優良的酸鹼性、極性、性能可調節性等物理化學優點，作為環境友好的綠色溶劑和催化劑被成功應用於各種有機合成反應。國內外對動植物油脂環氧化改性的研究主要集中使用對甲苯磺酸、強酸性離子交換樹脂等催化劑，上述催化劑具有汙染環境、不可重複使用、製備後處理步驟複雜等缺點。離子液體應用於動植物油脂特別是非食用植物油脂和廢棄油脂的環氧化改性並直接添加應用於切削液的工藝尚未見報導。
發明內容
本發明的目的在於克服以上現有技術的缺陷與不足，提供一種高含油量、原料價廉易得、可生物降解、對人體無害、環境汙染低、乳化、潤滑與防鏽性良好的環保水性切削液，以及這種切削液的製備方法。為解決上述技術問題，實現上述目的的技術方案是一種高含油量環保水性切削液，其特徵是其按重量百分比由以下組分組成改性油脂40 50%合成酯5 15%乳化劑15 25%乳化穩定劑0 2%PH 穩定劑0 10%銅緩蝕劑0 2%鋁緩蝕劑0 2%防腐殺菌劑0 3%極壓劑0 2%防鏽劑0 3%消泡劑0 1%
水5 15%其中，所述改性油脂是經過氧化氫改性過的非食用性植物油或廢棄油脂。本發明採用磺酸型離子液體(Ionic Liquid,簡稱IL)做催化劑，由非食用性植物油或廢棄油脂與過氧化氫合成改性油脂。本發明提供一種高含油量環保水性切削液的製備方法，以磺酸型離子液體為催化齊U，非食用性植物油或廢棄油脂與過氧化氫為原料，油脂與過氧化氫物質的量比為I : I I 5，油脂與離子液體物質的量比為I : O. 001 I : O. 2，在80 100°C溫度下，攪拌30min 2h得改性油脂。再將改性油脂與合成酯、乳化劑等助劑與水在30 80°C溫度下攪拌IOmin Ih得其水性合成切削液。所述磺酸型離子液體為磺烷基吡咯烷酮鹽、磺烷基嗎啡啉鹽或磺烷基咪唑鹽，陽離子具有以下結構通式(I)、(II)或(III)
權利要求
1.一種高含油量環保水性切削液，其特徵是其按重量百分比由以下組分組成 改性油脂40 -50% 合成酯5 15% 乳化劑:15 25% 乳化穩定劑0 2% PH穩定劑:0 10% 銅緩蝕劑0 2% 鋁緩蝕劑0 2% 防腐殺菌劑0 3% 極壓劑0 2% 防鏽劑0 3% 消泡劑0 1% 水5 15% 其中，所述改性油脂是經過氧化氫改性過的非食用性植物油或廢棄油脂。
2.根據權利要求I所述的高含油量環保水性切削液，其特徵是所述非食用性植物油為麻瘋樹油、桐籽油、光皮樹油、蓖麻油中的至少一種。
3.根據權利要求I所述的高含油量環保水性切削液，其特徵是所述廢棄油脂為過濾雜質後的潲水油、地溝油或油脂下腳料。
4.根據權利要求I所述的高含油量環保水性切削液，其特徵是所述過氧化氫為工業純的過氧化氫或分析純的過氧化氫。
5.根據權利要求I所述的高含油量環保水性切削液，其特徵是所述合成酯為三羥甲基丙烷油酸酯、三羥甲基丙烷菜籽油酯、三羥甲基丙烷橄欖油酯、三羥甲基丙烷棕櫚油酯、三羥甲基丙烷大豆油酯中至少一種。
6.根據權利要求I所述的高含油量環保水性切削液，其特徵是所述乳化劑為Span60和Tween80或者Span80和Tween60，其重量比為I : I I : 2;所述乳化穩定劑為PEG-2000、甘油、聚甘油或脂肪醇聚氧乙烯醚中至少一種；所述水為工業用水或去離子水。
7.根據權利要求I所述的高含油量環保水性切削液，其特徵是所述PH穩定劑為單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺中至少一種；所述銅緩蝕劑為甲基苯並三氮唑；鋁緩蝕劑為陶氏的非矽非磷Corrguard SI ;防腐殺菌劑為科萊恩的BIT-20與IPBC-20混合物；極壓劑為硫化脂肪酸酯；防鏽劑為重量比為2 I的癸二酸與月桂酸混合物；消泡劑為非矽型FOAM BLAST 5674。
8.一種製備如權利要求I所述的高含油量環保水性切削液的方法，其特徵在於包括以下步驟 a)將非食用性植物油或廢棄油脂、過氧化氫加入反應釜中混合，加熱攪拌反應，反應結束後液體自動分層，分出下層循環使用，上層為環氧化改性油脂； b)將改性油脂、合成酯、極壓劑與防腐殺菌劑攪拌混合均勻得混合物組分A; c)將pH穩定劑、防鏽劑與水在30 80°C溫度下攪拌混合IOmin Ih得混合物組分B ； d)將乳化劑、乳化穩定劑、消泡劑攪拌混合得混合物組分C;e)將A、B、C三混合物組分加入反應釜中，並加入銅、鋁緩蝕劑，在30 80°C溫度下攪拌混合IOmin Ih得到最終產品。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於所述步驟a)中採用磺酸型離子液體作為催化劑，非食用性植物油或廢棄油脂與過氧化氫物質的量比為I : I I : 5，非食用性植物油或廢棄油脂與磺酸型離子液體物質的量比為I : O. 001 I : 0.2。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於所述磺酸型離子液體為磺烷基吡咯烷酮鹽、磺烷基嗎啡啉鹽或磺烷基咪唑 鹽，陽離子具有結構通式(I)、(II)或(III) R γλ r。) A 〇 r.n^so3h r>^so3h H^so3H(I)(II)(III) 其中η = 3或4 ;R為H或Cl C4的烷基；陰離子為硫酸氫根、對甲苯磺酸根或三氟乙酸根。
全文摘要
本發明公開了一種高含油量環保水性切削液及其製備方法，將非食用性植物油或廢棄油脂、過氧化氫和離子液體加入反應釜中混合，在一定溫度下攪拌反應。反應結束後液體自動分層，分出下層循環使用，並得上層環氧化改性油脂；將改性油脂、合成酯、硫化脂肪酸酯與BIT-20和IPBC-20的混合物在常溫常壓下攪拌混合均勻得混合物組分A；將PH穩定劑、防鏽劑與水在30～80℃攪拌混合10min～1h得混合物組分B；將乳化劑、乳化穩定劑、消泡劑常溫常壓下攪拌混合得混合物組分C；將A、B、C三混合物組分加入反應釜中，並加入銅、鋁緩蝕劑，在30～80℃攪拌混合10min～1h得產品。本發明的切削液，其含油量高、原料價廉易得、可再生、可生物降解、對人體無害、環境汙染低、反應與後處理工藝簡單、乳化、潤滑與防鏽性優良。
文檔編號C10N30/12GK102643708SQ20121010995
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者林亨耀, 陳鬱明 申請人:廣州市聯諾化工科技有限公司