[发明专利]一种合成多效润滑添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成多效润滑添加剂及其制备方法，特别涉及一种不含硫、氯的以生产金属加工润滑剂主要产品的合成多效润滑添加剂及其制备方法。

背景技术

21世纪以来，为了满足现代加工和绿色制造的要求，对金属加工液的要求越来越高。选用性能优良的润滑功能添加剂，是提高金属加工润滑剂综合性能的关键所在。含氯添加剂和硫化物为传统的抗磨极压添加剂。其中最常用的含氯添加剂为氯化石蜡。1985年国际病毒组织对氯化石蜡进行的毒性试验发现，短链氯化石蜡具有明显的致癌作用；最近的研究还表明，氯化石蜡可导致水生生物中毒。同时在应用过程时，氯化物在潮湿和高温环境下易水解而生成氯化氢，从而导致金属腐蚀。因此，含氯添加剂的应用受到了越来越多的限制。硫化物的极压性能不仅取决于本身的分子结构，还同环境中的氧密切相关，当体系中溶解氧含量较低时，硫化物几乎无极压作用；况且在水性金属加工液体系，含硫添加剂容易分解发出令人不适的臭味，因此，在水性加工液中的未大量使用。因此，研制无毒、环境友好的金属加工润滑剂，就有必要研制不含氯、硫的多效润滑抗磨添加剂。

羧酸及其酯作为润滑添加剂具有特殊的优点。首先，不同的羧酸合成的合成酯，除了具有润滑、防锈和表面活性等多种功能，还可以解决了水解安定性的问题；其次，合成酯的合成工艺成熟，容易工业化生产；最后，羧酸以及酯的生产原料来源广泛，而且大多具有良好的生物降解性能，使用环保。其中四聚蓖麻油酸酯作为油性抗磨添加剂，其在金属加工润滑剂的应用也越来越广泛；十一碳二元羧酸和三嗪三氨基酸合成的醇胺盐以及钾盐，具有良好的长短期防锈效果，并具有抗硬水性能。

目前国内外对于羧酸及其盐(酯)的报道，多集中于对其摩擦性能的改性研究，对合成酯与其他添加剂的配合使用研究较少。因此，本发明选择不同链长具有不同的润滑选择性的羧酸酯，研究合成酯、羧基己基-2-环己烯-1-十八碳酸以及磷酸酯胺三者之间的协同作用，并利用聚醚的亲水性基团，合成酯油性基团和二元羧酸和三嗪三氨基酸吸附性防锈基团集合于一个添加剂体系内，从而合成兼具有油性、防锈性、抗磨性和极压性等多功效的润滑添加剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不含硫、氯的以生产金属加工润滑剂为主要产品的抗磨性能好、防锈性能好、协同效果好、环保的合成多效润滑添加剂及其制备方法。

为了实现以上发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明，所述的合成多效润滑添加剂，为含有甘油单蓖麻油酸酯、羧酸合成酯润滑剂、防锈剂、有色金属缓蚀剂、异构十三醇聚氧乙烯醚、羧基己基-2-环己烯-1-十八碳酸的混合物，其重量比为甘油单蓖麻油酸酯5～10%、羧酸合成酯润滑剂22～32%、异构十三醇聚氧乙烯醚5～8%、防锈剂38～59%、磷酸酯胺4～6%、有色金属缓蚀剂0.5～4%和羧基己基-2-环己烯-1-十八碳酸5～10%。

本发明，所述的羧酸合成酯润滑剂是四聚蓖麻油酸酯、新戊二醇油酸酯、异辛醇油酸酯和失水山梨醇油酸酯的混合物。

本发明，所述的防锈剂是十一碳二元羧酸、三嗪三氨基酸、三乙醇胺、二甘醇胺和氢氧化钾的混合物。

本发明，所述的有色金属缓蚀剂是甲基苯并三氮唑、苯并三氮唑、磷酸酯、膦酸酯中的一种或者数种的混合物。

优选地，本发明所述的合成多效润滑添加剂，其成分按重量比为：甘油单蓖麻油酸酯5～10%；四聚蓖麻油酸酯8～12%；新戊二醇油酸酯5～8%；异辛醇油酸酯4～6%；失水山梨醇油酸酯5～6%；十一碳二元羧酸5～10%；三嗪三氨基酸5～10%；三乙醇胺20～25%；二甘醇胺6～10%；氢氧化钾2～4%；异构十三醇聚氧乙烯醚5～8%；有色金属缓蚀剂0.5～4%；磷酸酯胺4～6%；羧基己基-2-环己烯-1-十八碳酸5～10%。

本发明，所述的合成多效润滑添加剂的制备方法，包括如下步骤：

（A）按重量比取三乙醇胺和二甘醇胺，加热至80℃，按比例加入三嗪三氨基酸、十一碳二元羧酸和氢氧化钾，搅拌反应30min，直至成均匀透明稠状液体；

（B）按重量比取失水山梨醇油酸酯，加热至50℃，按比例加入有色金属缓蚀剂，搅拌均匀直至成均匀透明液体，然后加入到第一步合成的稠状液体中，继续搅拌；

[（C）在上述液体中按重量比加入甘油单蓖麻油酸酯；四聚蓖麻油酸酯；新戊二醇油酸酯；异辛醇油酸酯，异构十三醇聚氧乙烯醚，磷酸酯胺和羧基己基-2-环己烯-1-十八碳酸后，均匀搅拌30min，冷却至室温即得成品。

只要确保成分比例在符合的范围内，适当的调整成分比例均可。