[发明专利]一种羟基化磺化蓖麻油硼酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，尤指一种羟基化磺化蓖麻油硼酸酯的制备方法。               

背景技术

水基金属加工液因具有优良的冷却性、清洗性、防锈性、经济性和安全性等优点，得到了快速发展，并广泛应用于切削、研磨、压延、冲压和攻丝等金属加工领域，磺化蓖麻油是一种重要的水基金属加工液添加剂，首先由于其水溶性和乳化性，是一种重要的乳化剂；再者作为一种酯类，使其兼具一定的润滑性能，因此，作为水基金属加工液添加剂，磺化蓖麻油具有突出的优点。 

但是，由于磺化蓖麻油酯的水溶性和乳化性毕竟有限，尤其在全合成切削液的应用中，常会出现稀释液中变乳白的现象，由于切削液多为碱性，磺化蓖麻油会发生酯的水解反应，并影响其润滑效果。 

发明内容

本发明一种羟基化磺化蓖麻油硼酸酯的制备方法，其特征在于，克服现有技术的不足，利用分子设计观点，将磺化蓖麻油酯与烷醇胺进行羟基化反应，分子内引入水溶性基团，增强其水溶性、稳定性和乳化性，再利用硼酸与分子中的羟基进行酯化反应，进一步增强其稳定性、防锈性、极压性和润滑性能， 合成一种新型的水溶性羟基化磺化蓖麻油硼酸酯添加剂，并且反应过程中生成的甘油具有一定的润滑作用，不必分离去除，从而使制备和生产更简易。 

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：利用微波加热，烷醇胺和磺化蓖麻油酯在弱碱性条件下，进行羟基化反应，其生成物再与硼酸进行酯化反应，生成羟基化磺化蓖麻油硼酸酯，具体包含以下步骤：

1)．以水为溶剂，磺化蓖麻油酯（Ⅰ）和烷醇胺在碱存在下，微波加热，于130℃～150℃下羟基化反应3～4 h，慢慢降温至80℃左右，恒温反应2～3 h，进一步减压蒸出甘油和水分，得到中间产物羟基化磺化蓖麻油（Ⅳ）或（Ⅴ），其主要化学反应为：

 所述的碱是碱金属的氢氧化物或碳酸盐中的一种或几种。

所述的烷醇胺和磺化蓖麻油酯的摩尔比为5～7﹕1。

进一步的是，所述的烷醇胺为伯胺（Ⅱ）或仲胺（Ⅲ），其分子结构式（Ⅱ）和（Ⅲ）中的R₁、 R₂和R₃为碳原子数2～6的烷基。

2)．中间产物羟基化磺化蓖麻油（Ⅳ）或（Ⅴ），于110～130℃进行酯化反应3～5h,可制得羟基化磺化蓖麻油硼酸酯（Ⅵ）或（Ⅶ），其主要化学反应为：

进一步的是，所述的中间产物羟基化磺化蓖麻油和硼酸的摩尔比为1﹕1．5～2。

具体实施方式

实施例1

70%磺化蓖麻油酯350克和80克单乙醇胺，加入到装有搅拌装置、回流冷凝装置和温度计的三口瓶中，微波加热，于130℃～140℃下羟基化反应3～4 h，再慢慢降温至80℃左右，恒温减压反应2～3 h，进一步减压蒸出甘油和水分，得到中间产物羟基化磺化蓖麻油；向三口瓶中加入23克硼酸，于110～120℃进行酯化反应3～5h后,停止反应，制得羟基化磺化蓖麻油硼酸酯。

实施例2

70%磺化蓖麻油酯170千克和63千克二乙醇胺，加入到装有搅拌装置、回流冷凝装置和温度计的反应釜中，微波加热，于140℃～150℃下羟基化反应4 h，再慢慢降温至80℃左右，恒温减压反应2～3 h，进一步减压蒸出甘油和水分，得到中间产物羟基化磺化蓖麻油；向三口瓶中加入12.3千克硼酸，于120～130℃进行酯化反应3～5h后,停止反应，制得羟基化磺化蓖麻油硼酸酯。

以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。