一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的制備和使用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：依次將油脂、低碳醇和催化劑一加入反應(yīng)釜內(nèi)，于70-90℃，反應(yīng)60-90分鐘；步驟二：將硼酸和催化劑二加入反應(yīng)釜中；步驟三：排出釜內(nèi)空氣，升溫至110-130℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3-4小時；步驟四：分水、冷卻、除去催化劑后得到硼酸酯；其中，油脂、低碳醇和硼酸的摩爾比為1：1-2：1-2。使用該可硼酸酯制造的微量潤滑油的防銹及極壓抗磨性能佳。此外，該系列可降解微量潤滑油有可生物降解的特性，并通過實驗證明了其優(yōu)秀的生物降解性，是一種環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高效的產(chǎn)品。
【專利說明】一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的制備和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及潤滑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的制備和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)金屬加工潤滑和冷卻用的切削油、冷卻劑、乳化液等潤滑劑使用量大，且傳統(tǒng)的切削油都是采用礦物油為基礎(chǔ)油，在自然環(huán)境中不易分解，所用的添加劑大都對人體和環(huán)境有害，不僅浪費資源，還會造成加工場所和環(huán)境的巨大污染。
[0003]近年對微量切削技術(shù)的研究取得很大的進展，減少了大量切削油液的排放對環(huán)境造成的危害。同時出于對環(huán)境和工人的保護，一些研究利用合成油酯加添加劑來解決有關(guān)微量潤滑的潤滑冷卻問題，但是添加劑往往不能做到環(huán)?？山到?。
[0004]近年來，在油品研究的領(lǐng)域中，雖然對其生物降解性能也有涉足，但是，此類油品隨著生物降解性能的提高往往是建立在犧牲其部分性能來實現(xiàn)的，例如，市場上現(xiàn)有的此類油品，其極壓抗磨性能較差，無法完全適用于現(xiàn)代生產(chǎn)和實踐的需要。這就造成其在實際使用中，為改善此類油品的極壓抗磨性等工作性能，往往采用加入添加劑的手段來實現(xiàn)，而此類添加劑的加入，經(jīng)常會使油品的生物降解性能變?nèi)酢?br> [0005]由此可見，現(xiàn)有產(chǎn)品仍無法真正的解決油品中存在的品質(zhì)優(yōu)良、高效和綠色環(huán)保并存的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上缺陷，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯及其制備和使用方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0008]步驟一:依次將油脂、低碳醇和催化劑一加入反應(yīng)釜內(nèi)，于70_90°C，反應(yīng)60-90分鐘；
[0009]步驟二:將硼酸和催化劑二加入反應(yīng)釜中；
[0010]步驟三:充入氮氣置換出釜內(nèi)空氣，升溫至110_130°C，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3-4小時；
[0011]步驟四:分水、冷卻、除去或中和催化劑后得到硼酸酯；
[0012]其中，油脂、低碳醇和硼酸的摩爾比為1:1-2:1_2。
[0013]實驗發(fā)現(xiàn)，當油脂中的水和雜質(zhì)含量較高時，會使得催化劑的活性降低，同時，水的存在還會促使脂肪酸三油甘油脂在堿性條件下水解生成游離的脂肪酸，從而產(chǎn)生反應(yīng)速率降低，轉(zhuǎn)化率減少等不利于反應(yīng)正向進行的結(jié)果。
[0014]因此，在油脂使用前，最好對其進行除去雜質(zhì)和水分的預(yù)處理的工序。
[0015]另外，本發(fā)明提供的用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，還具有這樣的技術(shù)特征:低碳醇為碳原子數(shù)為I至5個的一元醇，如:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇、2-戊醇、3-戊醇等。
[0016]另外，本發(fā)明提供的用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，還具有這樣的技術(shù)特征:催化劑一為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀中的一種或幾種的混合物。
[0017]另外，本發(fā)明提供的用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，還具有這樣的技術(shù)特征:催化劑一的使用重量為油脂重量的0.2-0.5%。
[0018]另外，本發(fā)明提供的用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，還具有這樣的技術(shù)特征:催化劑二優(yōu)選為陽離子交換樹脂。
[0019]當催化劑二為陽離子交換樹脂時，步驟三中僅需通過過濾的方法即可除去該催化劑二。
[0020] 另外，本發(fā)明提供的用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，還具有這樣的技術(shù)特征:催化劑二為硫酸或鹽酸。
[0021]當催化劑二為硫酸或鹽酸等強酸時，步驟三中往往采用中和的手段來除去該催化劑二。
[0022]另外，本發(fā)明提供的用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，還具有這樣的技術(shù)特征:催化劑二的使用重量為油脂重量的1_2%。
[0023]上述制備過程中步驟一所涉及的反應(yīng)方程式為:
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:依次將油脂、低碳醇和催化劑一加入反應(yīng)釜內(nèi)，于70-90°C，反應(yīng)60-90分鐘； 步驟二:將硼酸和催化劑二加入反應(yīng)釜中； 步驟三:充入氮氣置換出釜內(nèi)空氣，升溫至110-130°C，繼續(xù)攪拌反應(yīng)3-4小時； 步驟四:分水、冷卻、除去或中和催化劑后得到硼酸酯； 其中，油脂、低碳醇和硼酸的摩爾比為1:1-2:1-2 ；
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于:所述油脂優(yōu)選為除去雜質(zhì)和水分后的物質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于:所述低碳醇為碳原子數(shù)為I至5個的一元醇。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于:所述催化劑一為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀中的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于:所述催化劑一的使用重量為油脂重量的0.2-0.5%。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于:所述催化劑二為陽離子交換樹脂或強酸。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于制備可降解微量潤滑油的硼酸酯的方法，其特征在于:所述的催化劑二的使用重量為油脂重量的1_2%。
8.使用如權(quán)利要求1至7任一所述的硼酸酯制備一種可降解微量潤滑油的的方法，其特征在于:將所述硼酸酯按任一比例與季戊四醇四油酸酯、單、雙酯類、植物油、低粘度PAO、多元醇酯中的一種或幾種的混合物進行混合。
9.如權(quán)利要求8的所述的制備一種可降解微量潤滑油的方法，其特征在于:所述硼酸酯的質(zhì)量百分比濃度優(yōu)選為所述混合物的5%-20%。
【文檔編號】C07F5/04GK103484188SQ201310413905
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】張乃慶, 吳啟東, 王炬鵬 申請人:上海金兆節(jié)能科技有限公司