[发明专利]乳化剂及其制备方法以及水基金属加工液

说明书

本发明涉及一种乳化剂及其制备方法以及水基金属加工液。该乳化剂的制备方法包括以下步骤：将脂肪酸与醇胺混和，反应至酸值恒定，脱除未反应的醇胺和生成的水，得到脂肪酸酰胺；将脂肪酸酰胺与氢氧化钾混合，升温，加入环氧乙烷，反应至压力恒定后，降温，过滤后保留滤液，得到改性脂肪酸酰胺；将改性脂肪酸酰胺、脂肪酸和醇胺混匀得到乳化剂。上述乳化剂具有良好的乳化、抑腐蚀和抗硬水能力。

技术领域

本发明涉及水基金属加工液领域，尤其涉及一种乳化剂及其制备方法以及水基金属加工液。

背景技术

水基金属加工液具备良好的冷却，清洗效果，广泛应用在切削、磨削、轧制、拉拔等金属加工行业。

水基金属加工液产品分为乳化液、半合成液和全合成液。乳化液和半合成液的组成相似，都是由基础油、水、乳化剂以及一些其他功能助剂组成的。这两种水基金属加工液的配方中，乳化剂占据非常重要的地位。目前，配方中应用较多的乳化剂主要有阴离子乳化剂和非离子乳化剂，阴离子乳化剂有石油磺酸钠、磺化蓖麻油、脂肪酸皂、聚异丁烯琥珀酸的衍生物等，非离子乳化剂有烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、长链脂肪酸烷醇酞胺、聚醚类、失水山梨醇脂肪酸、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯等。这些传统的乳化剂存在固有的缺陷，如：性能过于单一，在水基金属加工液中仅起到乳化的作用。

发明内容

基于此，本发明提供一种具有良好的乳化能力、抑腐蚀能力和抗硬水能力的乳化剂及其制备方法以及水基金属加工液。

一种乳化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将脂肪酸与醇胺混和，升温至130℃-220℃，反应至酸值恒定，脱除未反应的醇胺和生成的水，得到脂肪酸酰胺；

将所述脂肪酸酰胺与催化剂混合，边搅拌边升温至130℃-200℃，控制压力为0.3Mpa-0.4Mpa，加入环氧乙烷，反应至压力恒定后，降温，过滤后保留滤液，得到改性脂肪酸酰胺；以及

将所述改性脂肪酸酰胺、所述脂肪酸与所述醇胺混匀，得到乳化剂。

上述乳化剂的制备方法，通过将脂肪酸酰胺进行改性，水溶性增强；然后将改性脂肪酸酰胺、脂肪酸与醇胺合理配比，进而使制备得到的乳化剂具有良好的乳化能力、抑腐蚀能力和抗硬水能力，从而克服了传统乳化剂性能单一、仅起到乳化作用的问题。此外，上述乳化剂的制备方法，步骤简单、工艺简单易控，适合工业化生产。

在其中一个实施例中，所述脂肪酸选自C₁₂-C₂₄的饱和脂肪酸与C₁₂-C₂₄的非饱和脂肪酸中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述脂肪酸为C₁₆-C₂₀的植物油酸。

在其中一个实施例中，将所述改性脂肪酸酰胺、所述脂肪酸与所述醇胺混匀的操作中，所述改性脂肪酸酰胺、所述脂肪酸与所述醇胺的质量比为40-90：5-30：5-30。

在其中一个实施例中，所述醇胺选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、二甘醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一种。

在其中一个实施例中，将脂肪酸与醇胺混和的操作中，所述脂肪酸与所述醇胺的投料摩尔比为1：1-3。

在其中一个实施例中，所述脂肪酸酰胺与所述环氧乙烷的投料摩尔比为1：1-5。

在其中一个实施例中，所述的乳化剂的制备方法，包括以下步骤：

将所述C₁₆-C₂₀的植物油酸与所述一乙醇胺混和，氮气保护下升温至165℃-175℃，反应3h-5h至酸值恒定，真空脱除未反应的醇胺和生成的水，得到油酸酰胺；