[发明专利]防锈型水基润滑添加剂、润滑油及添加剂制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防锈型水基润滑添加剂，本发明还涉及含有该添加剂的润滑油，本发明还涉及这种防锈型水基润滑添加剂的制备方法。

背景技术

在现有的金属加工过程中，为了提高加工精度与加工效率，对加工润滑剂提出了更高的要求。例如，在高速切削与拉延加工过程中，在刀具、模具与工件之间有很高的载荷，在加工过程中会产生很高的温度。如果润滑剂的冷却性与润滑性不好，会引起刀具、模具硬度降低变形、磨损、影响加工表面光洁度，使加工能耗增加，精度降低，成品率下降，甚至使刀具、模具与工件烧结，提高了生产成本、降低了生产效率。要求润滑剂要有良好的冷却性能、能更好的移走加工过程中产生的热量；有更好的润滑性能，能在刀具、模具与工件之间形成良好的润滑保护膜，对加工刀具、模具有更好的保护作用，减小刀具、模具的磨损，提高它们的使用寿命和加工精度，对加工工件提供良好的润滑保护作用，提高加工表面光洁度和成品率；能提供良好的润滑减摩作用，降低加工能耗。另外金属加工润滑剂还承担着工序间防锈的作用。在进行不同的加工时，需要更换不同的刀具和模具，因而在更换刀具和模具之前，需要积累一定的工件数量，工件在进行下一批次的加工之前，有一定的工序间存放期。如果采用工序间防锈油防锈，那么不仅需要增加工序间防锈油的涂装工序，还需要有防锈油的清洗工序，否则防锈油将会影响下一道加工过程中润滑剂的性能。因而如果金属加工润滑剂不仅具有加工过程中对工件的防腐防防锈作用，还有工序间的防腐防防锈作用，将会简化加工工序，降低加工成本和提高加工效率。具有合理配方的油基加工液一般具有良好的工序间防锈的作用，但是油基加工液冷却性能与抗燃性能不佳，不适宜于用于会产生大量加工热的重载高速的切削或拉延加工过程的润滑。水具有良好的冷却性能，相对油来说，价格低廉、资源丰富、而且易于清洗，但是其润滑性能及防锈性能差。要将水用于高速与重载金属加工液，要求提高水基润滑剂的润滑与防锈性能。目前许多水基金属加工液是通过水基润滑剂与水基防锈剂制备。但是由于不同物质稳定性不同，它们的消耗速率不同，随着使用时间的推移，它们的比例逐渐偏离最初的最佳配比，从而使润滑与防锈性能发生很大的变化；而且由于配比的研究是一费时的工作，因而这种水基加工液的再生也较困难。

目前许多水基金属加工液是通过水基润滑剂与水基防锈剂制备。但是由于不同物质稳定性不同，它们的消耗速率不同，随着使用时间的推移，它们的比例逐渐偏离最初的最佳配比，从而使润滑与防锈性能发生很大的变化；而且由于配比的研究是一件费时的工作，因而这种水基加工液的再生也较困难。目前许多商业化的水基润滑添加剂含有硫、磷或氯元素，这些元素会对环境产生一定的不利影响。因此研究同时具有润滑与防锈双重功能的水基润滑添加剂有重要的意义。用这种双重功能的添加剂制备水基金属加工液很便利，同时制备的水基加工液的再生也很容易。

因此研究同时具有润滑与防锈双重功能的水基润滑添加剂有重要的意义。用这种双重功能的添加剂制备水基加工液很便利，同时制备的水基加工液的再生也很容易。

发明内容

本发明的第一目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种防锈型水基润滑添加剂。

本发明的第二目的在于提供含有这种防锈型水基润滑添加剂的润滑油。

本发明的第三目的在于提供这种防锈型水基润滑添加剂的制备方法。

本发明的目的是通过如下措施来达到的：防锈型水基润滑添加剂，其特征在于它的结构式为如下二种中的一种：

其中R为C8-C18的醇或酚，或C8-C18醇基或酚基的聚乙撑氧醚，聚乙撑氧醚的单元数为1-10，Z为二异丙醇胺或三异丙醇胺。

防锈型水基润滑添加剂的制备方法，其特征在于它包括以下反应过程：

(A)、将菜籽油或大豆油用双氧水在硫酸的催化作用下进行部分环氧化；其中植物油分子与双氧水分子的比例为1∶1～4；反应温度为20～70℃，时间为2～5小时；反应毕，水洗，分离除去催化剂，干燥；得到环氧化植物油；

(B)、将步骤(A)所制得的环氧化植物油在酸性或碱性催化剂的作用下与ROH进行加成反应生成羟基化合物；步骤(A)所制得的环氧化植物油与ROH的比例为1∶1～3，反应温度20～70℃，时间1～5小时；

所述的ROH为C8-C18的醇或酚，或C8-C18醇基或酚基聚乙撑氧醚)；

(C)、将步骤(B)所制得的产物在酸的催化作用下与马来酸酐进行加成反应；步骤(B)所制得的产物与马来酸酐的比例为1∶1～3。在温度为30～60℃，反应1～5小时，然后在70～150℃反应1～5小时；真空出去未反应的马来酸酐；