專利名稱:乳化劑/破乳劑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及乳化劑和破乳劑及其組合在乳化油系統(tǒng),例如金屬加工潤滑劑中的應(yīng)用。特別地,這種乳化劑可以包括烷基取代的琥珀酸酯,例如聚異丁烯琥珀酸酐。這種破乳劑可以包括低HLB表面活性劑。
背景技術(shù):
大部分切削和機(jī)加工潤滑劑是以水包油乳液為基的。在其流體中水的存在具有許多優(yōu)點(diǎn),其中包括成本和冷卻效率。對(duì)于使用很有效的流體,需要這種乳液效力很強(qiáng),并且使用各種乳化作用劑(稱之乳化劑)可克服其油相與水相分離的趨勢(shì)。這種流體在有效期后,人們希望將油相與水相分離,這樣會(huì)使處理成本降至最低,流體處理對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響降至最小。通常,往這種流體加入強(qiáng)酸,接著或許進(jìn)行中和而實(shí)現(xiàn)這種分離。這個(gè)酸化和中和步驟給用戶帶來以處理有害材料、儲(chǔ)存這些材料為形式的成本和其他成本。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是克服現(xiàn)有乳化油系統(tǒng),例如金屬加工潤滑劑的上述缺點(diǎn)和缺陷。根據(jù)本發(fā)明,一種乳化劑包括含有金屬的洗滌劑和/或烷基取代的琥珀酸酯。一種破乳劑包括低親水親油平衡(HLB)的表面活性劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種乳化油系統(tǒng)使用的乳化劑,該乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。在另一個(gè)實(shí)施例中,一種乳化油系統(tǒng)使用的乳化劑,該乳化劑含有聚異丁烯琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁基琥珀酸酐與聚胺反應(yīng)生成的。
在一個(gè)可選擇的實(shí)施例中,一種乳化油系統(tǒng)中使用的破乳劑,該破乳劑含有一種親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
在另一個(gè)實(shí)施例中,一種水包油乳化水組合物,該組合物含有一種乳化劑,該乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。該組合物還可以含有一種破乳劑,該破乳劑含有一種親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
在另一個(gè)實(shí)施例中,一種乳化油系統(tǒng)的破乳方法,該方法包括下述多個(gè)步驟提供一種含有乳化劑的乳液,其中這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的;往這種乳液添加破乳劑,該破乳劑含有一種親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
更具體說,本發(fā)明涉及以下內(nèi)容。
1、一種用于乳化油系統(tǒng)的乳化劑,該乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
2、根據(jù)上述1所述的乳化劑,其中聚異丁烯琥珀酸酐是由平均分子量約950的聚異丁烯衍生得到的。
3、根據(jù)上述1所述的乳化劑,其中該乳化油系統(tǒng)是一種金屬加工潤滑劑。
4、一種用于乳化油系統(tǒng)的乳化劑,該乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的。
5、根據(jù)上述4所述的乳化劑,其中多胺是三亞乙基四胺。
6、根據(jù)上述5所述的乳化劑,其中聚異丁烯琥珀酸酐與三亞乙基四胺的摩爾比是約2.0-1.3。
7、根據(jù)上述4所述的乳化劑,其中聚異丁烯琥珀酸酐是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
8、根據(jù)上述7所述的乳化劑,其中聚異丁烯基琥珀酸酐是由平均分子量約950的聚異丁烯衍生得到的。
9、根據(jù)上述4所述的乳化劑,其中該乳化油系統(tǒng)是一種金屬加工潤滑劑。
10、一種用于乳化油系統(tǒng)的破乳劑,該破乳劑含有一種其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
11、根據(jù)上述10所述的破乳劑,其中該表面活性劑含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物。
12、根據(jù)上述10所述的破乳劑,其中所述親水親油平衡值低于約2.0。
13、根據(jù)上述10所述的破乳劑,其中所述親水親油平衡值低于約1.0。
14、根據(jù)上述10所述的破乳劑,其中該乳化油系統(tǒng)是一種金屬加工潤滑劑。
15、一種乳化油系統(tǒng)的破乳方法,該方法包括下述步驟提供一種含有乳化劑的乳液,其中這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的;往這種乳液添加一種破乳劑,該破乳劑含有一種親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
16、根據(jù)上述15所述的方法,其中聚異丁烯琥珀酸酐是由平均分子量約950的聚異丁烯衍生得到的。
17、根據(jù)上述15所述的方法,其中該表面活性劑含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物。
18、根據(jù)上述15所述的方法,其中所述表面活性劑的親水親油平衡值低于約2.0。
19、根據(jù)上述15所述的方法,其中所述表面活性劑的親水親油平衡值低于約1.0。
20、根據(jù)上述15所述的方法,其中該乳化油系統(tǒng)是一種金屬加工潤滑劑。
21、一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
22、根據(jù)上述21所述的組合物,其中聚異丁烯琥珀酸酐是由平均分子量約950的聚異丁烯衍生得到的。
23、一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的。
24、根據(jù)上述23所述的組合物,其中該多胺是三亞乙基四胺。
25、根據(jù)上述24所述的組合物,其中聚異丁烯基琥珀酸酐與三亞乙基四胺的摩爾比是約2.0-1.3。
26、根據(jù)上述23所述的組合物,其中聚異丁烯琥珀酸酐是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
27、根據(jù)上述26所述的組合物,其中聚異丁烯琥珀酸酐是由平均分子量約950的聚異丁烯衍生得到的。
28、根據(jù)上述23所述的組合物,它還含有一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
29、根據(jù)上述21所述的組合物,它還含有一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
30、根據(jù)上述29所述的組合物,其中該表面活性劑含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物。
31、根據(jù)上述29所述的組合物,其中其親水親油平衡值低于約2.0。
32、根據(jù)上述29所述的組合物,其中其親水親油平衡值低于約1.0。
33、一種金屬加工潤滑劑,該潤滑劑含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
34、根據(jù)上述33所述的金屬加工潤滑劑,它還含有一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
35、一種油田鉆井流體,該流體含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
36、根據(jù)上述35所述的油田鉆井流體,該流體含有一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
37、一種造紙化學(xué)品,該化學(xué)品含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
38、根據(jù)上述37所述的造紙化學(xué)品,該化學(xué)品還含有一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
39、一種爆炸乳液,該乳液含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
40、根據(jù)上述39所述的爆炸乳液,該乳液還含有一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
41、一種鑿巖機(jī)潤滑劑,該潤滑劑含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
42、根據(jù)上述41所述的鑿巖機(jī)潤滑劑,該潤滑劑還含有一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
43、一種采礦潤滑劑,該潤滑劑含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
44、根據(jù)上述43所述的采礦潤滑劑,該潤滑劑還含有一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
45、一種使金屬加工系統(tǒng)潤滑的方法,該方法包括下述步驟提供一種含有乳化劑的金屬加工潤滑劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的;以及讓這種金屬加工潤滑劑與金屬加工系統(tǒng)的表面接觸。
46、根據(jù)上述45所述的方法,該方法還包括提供一種破乳劑,該破乳劑含有其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑;以及把這種破乳劑加到金屬加工潤滑劑中。
47、一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,還含有一種破乳劑,該破乳劑含有表面活性劑包,該包含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物和高分子量油溶性聚合物,該聚合物的數(shù)均分子量是至少1百萬。
48、一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,還含有一種破乳劑,該破乳劑含有表面活性劑包,該包含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物和高分子量油溶性聚異丁烯,該聚合物的數(shù)均分子量是至少1.3百萬。
49、一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,還含有一種破乳劑,該破乳劑含有表面活性劑包,該包含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物和油溶性除霧添加劑。
50、一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,還含有一種破乳劑,該破乳劑含有表面活性劑包,該包含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物和油溶性膠粘添加劑。
51、一種金屬加工設(shè)備系統(tǒng),該系統(tǒng)包括一種乳油系統(tǒng),這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的,以及至少一種選自切削油、液壓油、齒輪油和滑槽油的附加油;其中至少一種附加油含有一種添加劑,該添加劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,其中聚異丁烯琥珀酸酐是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
52、根據(jù)上述51所述的系統(tǒng),該系統(tǒng)還含有一種破乳劑,該破乳劑含有其低于約5.0的表面活性劑。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括用化學(xué)物質(zhì)取代和補(bǔ)充乳化油系統(tǒng)中的乳化作用劑,該化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成有效性能很強(qiáng)、很穩(wěn)定的乳液,同時(shí)還如此設(shè)計(jì)這種乳化作用劑,在添加適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣r(shí),該乳液“破裂”,從而使處理變得容易。
典型乳化劑的特別化學(xué)性質(zhì)分為兩大類a)一種金屬洗滌劑,像磺酸鹽、酚鹽、水楊酸鹽(原文salycilate,應(yīng)為salicylate)、磷酸鹽-酚鹽或羧酸鹽;或b)一種烷基取代琥珀酸酯,像聚異丁烯琥珀酸酐(PIBSA)或其衍生物。通常地,使用的PIBSA乳化劑是由分子量至少約1350的聚異丁烯得到的。
在一個(gè)本文描述使用的PIBSA實(shí)施例中,烷基取代的琥珀酸酯是聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250,或約950聚異丁烯衍生得到的,其平均分子量是采用凝膠滲透色譜法測(cè)定的。
在另一個(gè)實(shí)施例中,這種乳化劑是一種聚異丁烯琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯琥珀酸酐與聚胺,例如三亞乙基四胺(TETA)通過反應(yīng)、接觸或互相作用而生成的,它們的摩爾比是每摩爾聚胺為2.0以下,而1.3摩爾以上的所述PIBSA。可以使用的其他聚胺實(shí)例包括但不限于氨基胍碳酸氫鹽(AGBC)、二亞乙基三胺(DETA)、四亞乙基五胺(TEPA)、五亞乙基六胺(PEHA)、重聚胺及其混合物。重聚胺是一種聚亞烷基聚胺的混合物,它含有少量的低級(jí)聚胺低聚物,例如TEPA和PEHA,但主要是有7個(gè)或7個(gè)以上氮的低聚物,每個(gè)分子有2個(gè)或2個(gè)以上伯胺,比通常的聚胺混合物有更多的支鏈。US 6 548458 B2提出了其他實(shí)例說明琥珀酰亞胺與聚胺和其他試劑的反應(yīng),該專利作為參考文獻(xiàn)以全文加以引用。
本文描述使用的破乳表面活性劑進(jìn)行優(yōu)化,使其與選擇的特定乳化劑一起使用,這種破乳表面活性劑可以是任何低HLB值類的表面活性劑。HLB是一種基于表面活性劑對(duì)水或油的相對(duì)親和性而對(duì)其進(jìn)行表征的方法。一般而言,較高的HLB值表示表面活性劑對(duì)水具有高的親和性的,低的HLB值表示表面活性劑是更親脂性的。在許多情況下,可以使用含有兩種或多種表面活性劑的摻合物達(dá)到最佳的性能。常常,較高HLB值的表面活性劑會(huì)使水包油乳液穩(wěn)定,這類乳液通常用于切削油和其他的金屬加工應(yīng)用。通常,使用乳化表面活性劑的混合物,或使用本身是很寬分子量混合物的多種乳化劑,使這種系統(tǒng)具有穩(wěn)定性。在此已發(fā)現(xiàn),為了使穩(wěn)定的乳液從根本上破乳或分離,需要配合使用特定的乳化劑和破乳劑達(dá)到這個(gè)效果。
如果使形成的穩(wěn)定乳液破乳,則應(yīng)該改變表面活劑系統(tǒng)的凈HLB值。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)改變,添加非常低HLB值的表面活性劑。但是,不是所有滿足這些類HLB的表面活性劑都能起作用。選擇的表面活性劑必須能互相相容。另一種這類乳液分離(反乳化性)理論是,低HLB值表面活性劑添加到這種乳液時(shí),易于促進(jìn)在油品乳液中形成水相。這樣導(dǎo)致乳化系統(tǒng)分離或破乳。明顯地,應(yīng)該選擇添加低HLB表面活性劑的數(shù)量和化學(xué)類型,以達(dá)到所期望的分離,并且在油品(相反的)乳液中不形成穩(wěn)定的水相。
HLB值低于約5.0,或者低于約2.0,或者還低于約1.0的低HLB表面活性劑可以是成功的破乳劑。一種從市場(chǎng)上購得的低HLB表面活性劑是一種環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物,如Pluronic L121,這種表面活性劑在與PIBSA(950MW PIB)一起使用時(shí)已是一種成功的破乳劑。
破乳包可以含有混合在一起的多種化學(xué)物質(zhì)。這些組合可以包括表面活性劑組合,而且還可以包括表面活性劑與高分子量油溶性聚合物的組合。這種油溶性聚合物的分子量可以改變,但可以是約1百萬或1百萬以上。例如,這種聚合物可以是烯烴共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或聚異丁烯??梢垣@得多種形式的分子量在1百萬或1百萬以上,例如至少1.3百萬的聚異丁烯,但最方便地是稀釋的油溶液。這些聚合物實(shí)例包括Paratac(Infineum)、HiTEC152(乙基)、HiTEC154(乙基)、TecGARD400(乙基)、Functional V-172(官能產(chǎn)品)、Functional V-175(官能產(chǎn)品)。這些品牌的高分子量聚合物溶液都是作為膠粘添加劑和作為控霧劑購買到的。這些高分子量聚合物使其能在熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力下剪切。在許多要求粘著性或除霧性的應(yīng)用中,這個(gè)剪切性能是一種缺陷。在本應(yīng)用中,剪切穩(wěn)定性不成問題。這種應(yīng)用中,聚合物剪切不穩(wěn)定性因此適當(dāng),盡管不一定是優(yōu)選的。
實(shí)施例1讓下述組分進(jìn)行接觸,制備一種可溶性基料100環(huán)烷酸油 82.5%妥爾油Westvaco M-28B 2.3%三丙二醇甲醚(混合異構(gòu)體) 1.1%Richmond,VA Tap Water0.5%KOH 45% 1.3%Lubrizol Syn-ester Gy-241 1.6%由聚異丁烯琥珀酸酐與聚胺反應(yīng)生成的、由950MW聚異丁烯得到的聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑12.9%AMP-95(2-氨基-2-甲基-1-丙醇) 1.5%NP-9(對(duì)壬酚) 0.6%然后,把10%這種濃縮物添加到90%自來水中,得到一種穩(wěn)定的乳液。然后,往這種乳液添加一種破乳劑Sanyo LB 1800X(聚氧化亞丙基丁醚),接著形成兩層,油溶性部分和水溶性部分。其水層混濁。
實(shí)施例2讓下述組分進(jìn)行接觸,制備一種可溶性基料100環(huán)烷酸油 82.5%妥爾油Westvaco M-28B 2.3%三丙二醇甲醚(混合異構(gòu)體) 1.1%
Richmond,VA Tap Water 0.5%KOH 45%1.3%Lubrizol Syn-ester Gy-241 1.6%由聚異丁烯琥珀酸酐與聚胺反應(yīng)生成的、由950MW聚異丁烯得到的聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑12.9%AMP-95(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)1.5%NP-9(對(duì)壬酚)0.6%然后,把10%這種濃縮物添加到90%自來水中,得到一種穩(wěn)定的乳液。然后,往該乳液添加一種破乳劑,該破乳劑含有50份HiTEC 152聚異丁烯基粘著劑和50份10%Pluronic L-121溶液的混合物,接著形成兩層,油溶性部分和水溶性部分。其水層混濁。
實(shí)施例3讓下述組分進(jìn)行接觸,制備一種可溶性基料100環(huán)烷酸油 84.1%妥爾油Westvaco M-28B2.3%三丙二醇甲醚(混合異構(gòu)體)1.1%Richmond,VA Tap Water 0.5%KOH 45%1.3%由聚異丁烯琥珀酸酐與聚胺反應(yīng)生成的、由950MW聚異丁烯得到的聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑12.9%AMP-95(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)1.5%NP-9(對(duì)壬酚)0.6%然后,把10%這種濃縮物添加到90%自來水中,得到一種穩(wěn)定的乳液。然后,往該乳液添加一種破乳劑,該破乳劑含有50份HiTEC 152聚異丁烯基粘著劑,和50份10%Pluronic L-121溶液的混合物,接著形成兩層,油溶性部分和水溶性部分。其水層混濁。
實(shí)施例4讓下述組分進(jìn)行接觸,制備一種可溶性基料100環(huán)烷酸油 84.1%妥爾油Westvaco M-28B2.3%
三丙二醇甲醚(混合異構(gòu)體)1.1%Richmond,VA TAP WATER 0.5%KOH 45%1.3%由聚異丁烯琥珀酸酐與聚胺反應(yīng)生成的、由950MW聚異丁烯得到的聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑12.9%AMP-95(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)1.5%NP-9(對(duì)壬酚)0.6%然后,把10%這種濃縮物添加到90%自來水中,得到一種穩(wěn)定的乳液。然后,往該乳液添加破乳劑Sanyo LB 1800X(聚氧化亞丙基丁醚),接著形成兩層,油溶性部分和水溶性部分。其水層混濁。
實(shí)施例5讓下述組分進(jìn)行接觸,制備一種可溶性基料100環(huán)烷酸油 84.0%妥爾油Westvaco M-28B2.3%三丙二醇甲醚(混合異構(gòu)體)1.1%Richmond,VA TAP WATER 0.5%KOH 45%1.3%Lubrizol Syn-ester Gy-241 1.6%由聚異丁烯琥珀酸酐與聚胺反應(yīng)生成的、由950MW聚異丁烯得到的聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑12.9%NP-9(對(duì)壬酚)0.6%然后,把10%這種濃縮物添加到90%自來水中,得到一種穩(wěn)定的乳液。然后,往該乳液添加破乳劑Sanyo LB 1800X(聚氧化亞丙基丁醚),接著形成兩層,油溶性部分和水溶性部分。其水層混濁。
實(shí)施例6讓下述組分進(jìn)行接觸,制備一種可溶性基料100環(huán)烷酸油 84.0%妥爾油Westvaco M-28B2.3%三丙二醇甲醚(混合異構(gòu)體)1.1%Richmond,VA TAP WATER 0.5%
KOH 45%1.3%Lubrizol Syn-ester Gy-241 1.6%由聚異丁烯琥珀酸酐與聚胺反應(yīng)生成的、由950MW聚異丁烯得到的聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑12.9%NP-9(對(duì)壬酚)0.6%然后,把10%這種濃縮物添加到90%自來水中,得到一種穩(wěn)定的乳液。然后,往該乳液添加一種破乳劑,該破乳劑含有50份HiTEC152聚異丁烯基粘著劑,和50份10%Pluronic L-121溶液的混合物,接著形成兩層,油溶性部分和水溶性部分。其水層混濁。
前述的實(shí)施例是針對(duì)金屬加工滑潤劑的。術(shù)語“金屬加工滑潤劑”應(yīng)表示本文所述的與切割和機(jī)械工具有關(guān)的流體。金屬加工流體可以包括多種流體,其中包括直餾油、溶液或乳液、半合成流體和合成流體。乳液類流體通常是指可溶油和半合成流體。金屬加工流體在這里分成幾類,其中包括冷卻劑、滑模油、處理流體和防護(hù)油。金屬加工流體的目的可以是多重的。它可以潤滑工具,除去切割設(shè)備軌道上的金屬碎片,防止工件和切割工具腐蝕,除去熱量和其他的性能。金屬加工流體中的水有益于排掉熱量,并且通常成本也低。
按照特定的應(yīng)用,金屬加工流體中可以有下述幾類化學(xué)品乳化劑、偶合劑、EP添加劑、抗磨損添加劑、抗氧化劑、pH緩沖劑、油(環(huán)烷酸油、parafinnic或其他類型的油)、水(自來水、蒸餾水、去離子水、處理水等)、殺生物劑(殺菌劑和殺真菌劑)、泡沫抑制劑、防銹劑和腐蝕抑制劑,減少工作場(chǎng)散霧傾向的聚合物。常常希望(但并不是必需的)金屬加工流體的顏色相當(dāng)淺淡。這主要是在切割和研磨時(shí)能讓工件有清楚的視野。還常常希望(但并不是必需的)金屬加工流體不會(huì)散發(fā)強(qiáng)烈的化學(xué)氣味,因?yàn)檫@會(huì)使工作場(chǎng)所令人不快。
其他類型的乳化油系統(tǒng)同樣得益于本文所描述的乳化劑、破乳劑和方法。這些乳化系統(tǒng)其中還包括油田化學(xué)品,如鉆井流體和膠粘化學(xué)品、造紙化學(xué)品(即造紙中使用的化學(xué)品)、爆炸乳液、鑿巖機(jī)潤滑劑和采礦潤滑劑。在這些實(shí)例的每個(gè)實(shí)例中,以及在其他乳化油系統(tǒng)中,可以選擇乳化劑與特定的破乳劑一起使用,這樣可以使與這些系統(tǒng)相關(guān)所使用乳液破乳。采用這種方式,可以增強(qiáng)處理各種乳液。
本文所描述的PIBSA乳化劑,特別是由分子量約500-1250的聚異丁烯生成的相對(duì)低分子量PIBSA,其特別優(yōu)點(diǎn)涉及金屬加工流體與其他潤滑劑的固有相容性,所述的潤滑劑可以用作同一金屬加工設(shè)備系統(tǒng)的一部分。例如,在金屬加工潤滑劑的實(shí)例中,附加油可以用作金屬加工裝置系統(tǒng)的一部分,而該系統(tǒng)使用金屬加工流體,所述附加油包括切削油、油基液壓油、滑槽油和工業(yè)齒輪油。這些通常稱作“雜質(zhì)”油,因?yàn)樗鼈兛赡芪廴窘饘偌庸せ瑵檮?。但是,許多所謂雜質(zhì)油若污染金屬加工流體則會(huì)造成相容性問題,還可能造成這種金屬加工流體需要處理。但是,如果這種金屬加工流體利用本文所描述的乳化系統(tǒng),那么有可能選擇這些其他油類用于金屬加工裝置系統(tǒng)中,因此它們也含有這類化學(xué)品。注意,在這些其他油類中包含這類化學(xué)品,例如琥珀酰亞胺分散體并不是用作乳化劑,而是帶來其他的性能,如清潔或增加溶解度,或控制污泥與沉淀物等。在這個(gè)市場(chǎng)中,這些工業(yè)潤滑劑中某些潤滑劑包括使用PIBSA組分,其中包括本文所描述的低分子量產(chǎn)品。例如參見針對(duì)齒輪分散劑的專利,US 5 612 295,該分散劑含有由低分子量聚異丁烯衍生得到的PIBSA。該專利作為參考文獻(xiàn)以其全文加以引用。使用含有乳化劑的金屬加工潤滑劑時(shí),該乳化劑含有低分子量聚異丁烯基的PIBSA,該金屬加工潤滑劑可以是與該系統(tǒng)相關(guān)使用的其他工業(yè)流體相容的,如雜質(zhì)油類。采用這種方式,雜質(zhì)油類不太可能破壞或有害地污染金屬加工潤滑劑。
本發(fā)明在其實(shí)施時(shí)能作出相當(dāng)大的改變。因此,前面的說明并不打算,也不應(yīng)當(dāng)被解釋為將本發(fā)明限制為前面提出的特定范例。相反地,打算覆蓋的內(nèi)容是允許作為法律問題提出的后續(xù)權(quán)利要求書及其等效物的內(nèi)容。
本申請(qǐng)人不打算將任何公開的具體實(shí)施方案奉獻(xiàn)給公眾,并且對(duì)于該范圍,任何公開的修改或變動(dòng)都可能不能完全落在權(quán)利要求書的范圍,在等效物原則下,它們被認(rèn)為是本發(fā)明的一部分。
權(quán)利要求
1.一種用于乳化油系統(tǒng)的乳化劑,該乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
2.一種用于乳化油系統(tǒng)的乳化劑,該乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的。
3.一種用于乳化油系統(tǒng)的破乳劑,該破乳劑含有一種其親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
4.一種乳化油系統(tǒng)的破乳方法,該方法包括下述步驟提供一種含有乳化劑的乳液,其中這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的;往這種乳液添加一種破乳劑,該破乳劑含有一種親水親油平衡值低于約5.0的表面活性劑。
5.一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
6.一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的。
7.一種金屬加工潤滑劑,該潤滑劑含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
8.一種油田鉆井流體,該流體含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
9.一種造紙化學(xué)品,該化學(xué)品含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
10.一種爆炸乳液,該乳液含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
11.一種鑿巖機(jī)潤滑劑,該潤滑劑含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
12.一種采礦潤滑劑,該潤滑劑含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
13.一種使金屬加工系統(tǒng)潤滑的方法,該方法包括下述步驟提供一種含有乳化劑的金屬加工潤滑劑,這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的;以及讓這種金屬加工潤滑劑與金屬加工系統(tǒng)的表面接觸。
14.一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,還含有一種破乳劑,該破乳劑含有表面活性劑包,該包含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物和高分子量油溶性聚合物,該聚合物的數(shù)均分子量是至少1百萬。
15.一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,還含有一種破乳劑,該破乳劑含有表面活性劑包,該包含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物和高分子量油溶性聚異丁烯,該聚合物的數(shù)均分子量是至少1.3百萬。
16.一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯基琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,還含有一種破乳劑,該破乳劑含有表面活性劑包,該包含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物和油溶性除霧添加劑。
17.一種水包油乳化組合物,該組合物含有一種乳化劑,這種乳化劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,還含有一種破乳劑,該破乳劑含有表面活性劑包,該包含有環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物和油溶性膠粘添加劑。
18.一種金屬加工設(shè)備系統(tǒng),該系統(tǒng)包括一種乳油系統(tǒng),這種乳化劑含有聚異丁烯琥珀酸酐,它是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的,以及至少一種選自切削油、液壓油、齒輪油和滑槽油的附加油;其中至少一種附加油含有一種添加劑,該添加劑含有聚異丁烯基琥珀酰亞胺無灰分散劑,它是由聚異丁烯琥珀酸酐與多胺反應(yīng)生成的,其中聚異丁烯琥珀酸酐是由平均分子量約500-1250的聚異丁烯衍生得到的。
全文摘要
使用乳化油系統(tǒng),例如金屬加工潤滑劑時(shí)選擇一種乳化劑/破乳劑系統(tǒng)。該乳化劑包括烷基取代的琥珀酸酯,例如聚異丁烯琥珀酸酐。該破乳劑可以包括低親水親油平衡值的表面活性劑??赡艿靡嬗谔囟ㄈ榛瘎┖推迫閯┑钠渌榛拖到y(tǒng)包括油田化學(xué)品,例如鉆井流體和膠粘化學(xué)品、造紙化學(xué)品、爆炸乳液、鑿巖機(jī)潤滑劑和采礦潤滑劑。
文檔編號(hào)C09K8/28GK1714921SQ200510081129
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者I·麥菲爾遜, R·E·庫爾曼, M·J·米洛 申請(qǐng)人:雅富頓公司