極壓抗磨劑及其制備方法以及在水基金屬加工液中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬加工領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種極壓抗磨劑及其制備方法W及 在水基金屬加工液中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 水基金屬加工液自上世紀(jì)40年代問世W來，由于具有油基液難W比擬的冷卻性 能及低廉的成本，受到市場的廣泛關(guān)注，導(dǎo)致原先的油基金屬加工液已逐漸被水基金屬加 工液(尤其是全合加工水基金屬加工液)替代。水基金屬加工液在西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)走過了 從乳化液向合成液、再向微乳化液發(fā)展的過程，并且微乳化液已得到了前所未有的發(fā)展和 應(yīng)用。在我國，金屬加工液目前仍W乳化液為主，生產(chǎn)企業(yè)在上世紀(jì)80年代出現(xiàn)了研制 生產(chǎn)和應(yīng)用合成液的熱潮，但到目前為止乳化液仍占有較大的市場份額。
[0003] 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)不斷的發(fā)展，汽車工業(yè)及其附屬配套行業(yè)的獲得了飛速發(fā) 展，機(jī)械加工業(yè)得到了長足發(fā)展。目前，我國已成為需求最大，同時需求增長最快的地區(qū)，全 合成水基潤滑劑在機(jī)械加工領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，特別是對水基潤滑劑中應(yīng)用最 廣的金屬加工液的要求越來越高。由于世界性能源短缺問題和自然環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)， 全合加工水基金屬加工液具有越來越突出的技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢。而且先進(jìn)制造技術(shù)在不斷深 入的發(fā)展，市場上已有的金屬加工液已不能滿足越來越高的金屬加工水平和綠色制造的要 求，因此對全合加工水基金屬加工液及其配方組成提出了更高更新的要求。該必將推動全 合加工水基金屬加工液市場向更高端發(fā)展。此外，不斷發(fā)展的全合加工水基金屬加工液不 但要求其添加劑有更高效的防鎊和潤滑性能，而且在某些特殊工況條件下，還要求添加劑 具有抗硬水等特殊性能。由于傳統(tǒng)極壓抗磨劑面臨種種環(huán)保問題，且存在多功能性差，抗氧 化、抗清凈性W及修復(fù)功能差等問題，已經(jīng)不能滿足越來越高的金屬加工水平和綠色制造 的需求。
[0004] 由于傳統(tǒng)極壓抗磨劑面臨種種環(huán)保問題，且存在多功能性差，抗氧化、抗清凈性W 及修復(fù)功能弱等問題，已經(jīng)不能滿足市場需求。在市場上推出一款既有潤滑性能又有防鎊 性能及更優(yōu)良的特殊性能要求的多功能全合成水基金屬加工液具有一定的積極意義。近些 年來人們把更多的目光投向稀±及其化合物。稀±是筑、紀(jì)、銅系共17個元素的總稱，其作 為一類新型非活性極壓抗磨添加劑，W其具有獨特的4f電子結(jié)構(gòu)、化學(xué)活性強(qiáng)、電負(fù)性低、 原子半徑大、電離后原子半徑小、在摩擦表面烙點低、許多稀±化合物具有六方晶體結(jié)構(gòu)系 層狀結(jié)構(gòu)等性質(zhì)，受到人們越來越多的重視。由于其不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因而不像傳統(tǒng) 的極壓抗磨添加劑(含P、S、C1等元素）那樣對摩擦副材料具有腐蝕性和選擇性，不對環(huán)境 造成影響，符合環(huán)境保護(hù)對金屬加工添加劑發(fā)展的要求，吸引我們將其應(yīng)用于水基金屬加 工液中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中油基液冷卻性能差、成本高、不環(huán)保等缺點，提出一種水基金 屬加工液，為了解決傳統(tǒng)極壓抗磨劑存在多功能性差，抗氧化、抗清凈性w及修復(fù)功能弱等 缺點，本發(fā)明提出一種具有良好的抗磨性、防鎊、防腐蝕等性能的極壓抗磨劑。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，發(fā)明技術(shù)內(nèi)容： 一種極壓抗磨劑，其特征在于，所述極壓抗磨劑的結(jié)構(gòu)式為：
【主權(quán)項】
1. 一種極壓抗磨劑，其特征在于，所述極壓抗磨劑的結(jié)構(gòu)式為：
其中η為10~40。
2. 制備上述權(quán)利要求1所述一種極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 將鑭的鹵化物溶解到蒸餾水中，攪拌至澄清透明液體； 在劇烈攪拌下逐滴滴加含有1-丙基-3-十二烷基咪唑四氟磷酸和碳酸鈉的乙醇溶液， 溶液立即呈白色混濁狀，恒溫至反應(yīng)完全； 靜置沉化，過濾，沉淀用蒸餾水洗劑數(shù)次，再用無水乙醇洗滌數(shù)次； 最后用四氟硼酸鉀水溶液洗滌數(shù)次進(jìn)行粒子交換，干燥得樣品，研細(xì)備用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種極壓抗磨劑的制備方法，其特征在于，步驟①所述鑭的鹵 化物包括氯化鑭、溴化鑭。
4. 一種添加上述極壓抗磨劑的水基金屬加工液，其特征在于：所述添加上述極壓抗磨 劑的水基金屬加工液組分重量份數(shù)比如下： 基礎(chǔ)液：70~90份， 油性劑：10~19份， 極壓抗磨劑：2. 3~12份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種水基金屬加工液，其特征在于，所述基礎(chǔ)液為水、乙二醇混 合液，水：乙二醇=1 ;所述油性劑為水溶性聚醚。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種水基金屬加工液，其特征在于，所述一種水基金屬加工液 還包括重量份數(shù)比如下的組分： 防銹劑：0. 2~3份， 殺菌劑：0. 01~2份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述一種水基金屬加工液，其特征在于，所述防銹劑為苯并三氮唑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述一種水基金屬加工液，其特征在于，所述一種水基金屬加工液 組分重量份數(shù)比如下： 基礎(chǔ)液：80份， 油性劑：11份， 極壓抗磨劑：8份， 防銹劑：1份， 殺菌劑：0. 05份。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種極壓抗磨劑及其制備方法以及在水基金屬加工液中的應(yīng)用，屬于金屬加工領(lǐng)域。所述極壓抗磨劑為1-甲基-3-十二烷基咪唑硼酸鹽修飾的碳酸鑭復(fù)合物括；所述水基金屬加工液包括以下重量份的組分：基礎(chǔ)液：70～90份，油性劑：10～19份，極壓抗磨劑：2.3～12份。本發(fā)明還公開了所述極壓抗磨劑的制備方法。本發(fā)明所述一種添加上述極壓抗磨劑的水基金屬加工液具有良好的抗磨性、防銹、防腐蝕等性能，綠色、環(huán)保，具有巨大的應(yīng)用前景，并極大推動金屬加工液行業(yè)向環(huán)境兼容性、生物降解性、可再生性的方向發(fā)展。
【IPC分類】C10M133-46, C10N30-06, C10M173-02, C07D233-58
【公開號】CN104673433
【申請?zhí)枴緾N201510067105
【發(fā)明人】何茂偉, 袁俊洲, 宋來功, 喬良, 劉珊珊
【申請人】山東源根石油化工有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月10日