[发明专利]生物可降解微量润滑油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于润滑技术领域，具体地，涉及一种生物可降解微量润滑油及其制备方法。

背景技术

传统的金属切削加工采用矿物油或植物油或切削液进行大量冲淋式润滑和冷却，润滑剂的使用量大，不仅浪费资源，造成加工场所和环境的巨大污染，同时还会严重影响操作工人的身体健康。在提倡节能减排、环境保护、绿色生产的今天，急需一种新的金属切削加工工艺。

微量切削技术是近几年发展起来的金属绿色加工新技术，就是在金属切削加工过程中使用微量润滑系统将极压抗磨性、润滑性好的微量润滑油喷洒于加工刀具和加工表面进行润滑、冷却，解决传统加工时切削油、液使用量大、浪费泄漏量大等问题，但是为了达到良好的润滑冷却效果，目前使用的微量润滑油往往含有大量的氯、硫等对环境有一定影响的添加剂，同时，所用的微量润滑剂在自然界往往不易降解，对环境造成一定的影响。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种适用于金属切削加工工艺中配合微量润滑装置使用的生物可降解微量润滑油，以代替原有的传统的以矿物油或植物油或切削液作为金属加工切削油/液和含大量氯、硫化合物的微量润滑油。

本发明提供了一种生物可降解微量润滑油，其特征在于：包含质量百分比含量为5～10％的脂肪酰肌氨酸，其中，脂肪酰肌氨酸是由羧酸与肌氨酸通过酰化反应制备而成的。

优选采用，碳原子数为8-20的饱和或不饱和的脂肪酸。

最优选为月桂酰肌氨酸、油酰肌氨酸、硬脂酰肌氨酸等中的一种或几种的组合物，其本身生物降解性优良，还能促进其他有机成分的生物降解，同时是良好的的含N型极压抗磨剂，还有良好的防锈性能。

本发明提供的一种生物可降解微量润滑油，优选由以下重量百分比的组分组成：

上述双酯为二元醇和一元酸或二元酸和一元醇酯化反应生成的产物。

上述一元醇和二元醇优选自碳原子数为2-20的饱和或不饱和的脂肪醇；

上述一元酸和二元酸优选自碳原子数为2-20的饱和或不饱和的脂肪酸。

上述双酯最优选自，己二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、已二酸二癸酯、壬二酸二异癸酯、癸二酸二异癸酯、丁二酸二异辛酯、丁二酸二异癸酯、乙二醇月桂酸酯、丙二醇油酸酯等中的一种或几种的组合物。在本发明中双酯具有良好的润滑性，运动粘度低，低温性能好，生物降解性能优良。

另外，上述聚酯是由二元酸与二元醇在催化剂作用下反应酯化反应，然后再用羧酸或醇进行封端制备而成的。

上述二元醇优选自碳原子数为2-20的饱和或不饱和的脂肪醇；

上述二元酸优选自碳原子数为2-20的饱和或不饱和的脂肪酸。

上述聚酯的制备方法为：将二元醇和二元酸按摩尔比为1：1加入聚合釜内，加入强酸性阳离子交换树脂作为催化剂进行聚合反应，反应温度在180～220℃，反应时间为8～12小时，然后加入一定比例的一元羧酸或一元醇进行封端，减压除去水份，去除强酸性阳离子交换树脂后，制得。

用于封端的一元羧酸或一元醇分别选自碳原子数为2-20的饱和或不饱和的脂肪酸或脂肪醇。

该聚酯由于分子量较大，在本发明中可在金属表面形成致密的物理保护膜，具有良好的润滑性和极压抗磨性，可全部或部分取代含氯、硫、磷的极压抗磨剂使用。

另外，上述妥尔油酸或妥尔油还可以为妥尔油脂肪酸，该组分具有良好的润滑性，同时其羧基-COOH还能在金属表面形成比较好的附着力，有一定的防锈性，生物降解性好。

另外，上述烷基磷酸酯优选为碳原子数为2-20的阴离子型烷基、烷芳基、聚氧乙烯化烷基、聚二乙二醇单酯或双酯磷酸酯；非离子型烷基、烷芳基、聚氧乙烯化烷基磷酸酯；两性离子型磷酸酯中的一种或几种的组合物。

最优选自油醇磷酸酯、月桂醇磷酸酯、二异辛基磷酸酯、磷酸三丁酯等中的一种或几种的组合物，该组分具有良好的极压抗磨性，还是铝及合金加工的缓蚀剂，同时也具备较好的生物降解性。

另外，上述醇胺硼酸酯，可选自一乙醇胺硼酸酯、二乙醇胺硼酸酯、三乙醇胺硼酸酯等中的一种或几种的组合物，该组分具有优良的防锈性和极压抗磨性，同时易于生物降解。

此外，本发明还提供了一种生物可降解微量润滑油的制备方法：即、按重量百分比称取所述的双酯、聚酯、油酰肌氨酸、妥尔油酸或妥尔油、烷基磷酸酯、醇胺硼酸酯分别加入搅拌器中在40～60℃的温度下搅拌约1小时，取样观察完全透明时即可。

本发明的有益效果：