專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種可生物降解的金屬拉絲潤(rùn)滑油及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種金屬拉絲潤(rùn)滑油及其制備方法，具體地說(shuō)是一種可生物降解的金屬拉絲潤(rùn)滑油及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：金屬拉絲潤(rùn)滑液作為金屬成型加工的重要輔助材料，在金屬加工中主要起冷卻、潤(rùn)滑、清洗和防銹四個(gè)作用。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在金屬拉絲加工過(guò)程中多采用水包油型乳化冷卻液(拉絲油)，其中含有一定量的礦物油，不易生物降解，而且會(huì)造成環(huán)境污染；而且隨著石油資源的緊缺，需要減少礦物基礎(chǔ)油的使用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)新型拉絲油基礎(chǔ)油的研究有了一定進(jìn)展，郭紫鳴使用SN150基礎(chǔ)油與植物油混合作為合成潤(rùn)滑油基，研制出了一種高速銅拉絲潤(rùn)滑劑；(郭紫鳴.高檔高速銅拉絲潤(rùn)滑劑[P].中國(guó)專(zhuān)利97108027.5，1998-10-28.)莊禮秋等采用油酸三乙醇胺，Tween80和Tween40等多種乳化劑復(fù)配法制備了一種金屬拉絲液，成功地開(kāi)發(fā)了一種非礦物基礎(chǔ)油的新型拉絲液；(莊禮秋.一種高效節(jié)能環(huán)保金屬拉絲液的制造方法[P].中國(guó)專(zhuān)利01107565.1,2003-11-19.)劉劍鳴以生物柴油和菜籽油為基礎(chǔ)油生產(chǎn)出一種閃點(diǎn)高、安全性強(qiáng)的鋁線專(zhuān)用拉絲液。(劉劍鳴.一種鋁線專(zhuān)用拉絲油及其生產(chǎn)工藝[P].中國(guó)專(zhuān)利2008101991127.5，2009-03-18.)這些研究雖然在一定程度上降低了目前拉絲油生產(chǎn)對(duì)礦物基礎(chǔ)油的依賴(lài)，但對(duì)可再生的動(dòng)植物油利用率較低，并且專(zhuān)屬性較強(qiáng)，通用性較差。因此研制和開(kāi)發(fā)具有可再生、通用型的改性動(dòng)植物油作為拉絲油基礎(chǔ)油，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有金屬拉絲加工過(guò)程中采用的潤(rùn)滑油中含有不可再生的礦物油、使用后無(wú)法直接排放的缺陷和問(wèn)題，旨在提供一種可生物降解的金屬拉絲油及其生產(chǎn)方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是以動(dòng)植物油脂取代礦物油。本發(fā)明所稱(chēng)的可生物降解的金屬拉絲潤(rùn)滑油(拉絲油)是以動(dòng)植物油脂為基礎(chǔ)油、輔以其他助劑構(gòu)成穩(wěn)定的油包水型乳化拉絲油，各組分重量百分比如下菜籽油35'50%豬油7'25%油酸8'15%松香5'12%三乙醇胺4'12%30%氫氧化鈉溶液3.58%稀釋劑612%穩(wěn)定劑36%消泡齊U0.51%抗氧齊U0.010.06%所述抗氧劑選自叔丁基苯酚，叔丁基苯酚選自2，6-二叔丁基對(duì)甲酚或2，5-二叔丁基對(duì)苯二酚等。所述的消泡劑選用甲基硅油。所述的穩(wěn)定劑選自直鏈醇類(lèi)n-CH3(CH丄0H，其中x:1-3。所述的稀釋劑選自無(wú)水乙醇或PEG400。本拉絲油的生產(chǎn)方法，以菜籽油和豬油為基礎(chǔ)油，包括反應(yīng)和混合，與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別為一、松香和部分油酸與30%NaOH溶液在部分菜籽油和部分豬油存在條件下于10512(TC的皂化反應(yīng)得到皂化液(1)，二、余下部分油酸與三乙醇胺在稀釋劑存在條件下于6080°C的皂化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入部分的菜籽油和豬油攪拌均勻得到皂化液(II);所述的混合是皂化液(I)和皂化液(II)于5565t:時(shí)攪拌混合均勻，冷卻至室溫后加入穩(wěn)定劑、消泡劑和抗氧劑攪拌混合均勻。所述的部分油酸和余下部分油酸是指配比劑量的油酸中1020%(重量百分比)參與同30%NaOH溶液的皂化反應(yīng)，余下的8090%參與同三乙醇胺的皂化反應(yīng)。所述的部分菜籽油和余下部分菜籽油涵義與上述相同，S卩指配比劑量的菜籽油一部分加在皂化液(I)中，余下部分加在皂化液(II)中，不過(guò)兩部分相互比例任意。所述的部分豬油和余下部分豬油亦然。具體操作步驟如下(1)將部分油酸、松香、部分菜籽油以及部分豬油加入帶有加熱器、攪拌器的反應(yīng)器中，開(kāi)始攪拌加熱到10512(TC，再向反應(yīng)器中緩慢滴加30%氫氧化鈉溶液使其與油酸和松香反應(yīng)生成皂化液，下稱(chēng)皂化液(I)，待用；(2)將三乙醇胺和稀釋劑加入帶有加熱器、攪拌器的反應(yīng)器中，開(kāi)始攪拌加熱到608(TC，再向反應(yīng)器中慢慢加入余下部分油酸，使油酸和三乙醇胺反應(yīng)生成油酸三乙醇胺皂，攪拌2030min后，加入余下部分菜籽油和余下部分豬油，20min后停止攪拌，下稱(chēng)皂化液(11)。待用;(3)將皂化液(I)和皂化液(II)混合，在5565t:下攪拌1525min后冷卻至室溫；(4)向步驟(3)得到的油樣中加入穩(wěn)定劑、消泡劑和抗氧劑，攪拌均勻，得到本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明成功地將動(dòng)植物油同時(shí)使用于金屬拉絲油，產(chǎn)品色澤淺紅，性能穩(wěn)定。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的拉絲油主要原料為可再生的動(dòng)植物油，從而解決了以礦物基礎(chǔ)油做拉絲油的不可再生問(wèn)題，在節(jié)約礦物能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。2、本發(fā)明產(chǎn)品由多種無(wú)毒、無(wú)害的表面活性劑配置而成，可以在短時(shí)間內(nèi)得到生物降解，能有效的解決目前金屬拉絲加工行業(yè)的污水排放問(wèn)題。3、本發(fā)明產(chǎn)品具備了消除拉絲過(guò)程中所產(chǎn)生的靜電，并具有金屬的抗氧化能力和表面清潔能力。4、本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)異的極壓抗磨性能，降低了拉絲能耗，能有效保護(hù)絲材或線材，最大程度的減少表面質(zhì)量缺陷等現(xiàn)象，最大限度的延長(zhǎng)模具使用壽命。適合各種常規(guī)金屬絲線的拉拔潤(rùn)滑。5、本發(fā)明產(chǎn)品制備過(guò)程中所用的乳化劑為油酸松香皂和油酸三乙醇胺，原料易得，成本較低；乳化劑制備和乳化油制備同步進(jìn)行，而不必先通過(guò)皂化鍋制成乳化劑再與菜籽油、豬油混合制備乳化油，該工藝程序簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)易、生產(chǎn)快捷。6、本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)異的乳化效果，乳化安定性好，配置成的乳化液，存放1年以上無(wú)析油現(xiàn)象。摩擦磨損性能試驗(yàn)按GB3142-82配制成5%的乳液，在MQ-800型四球?qū)嶒?yàn)機(jī)上測(cè)定它的油膜強(qiáng)度。在負(fù)載為396N，轉(zhuǎn)速為1450rpm條件下進(jìn)行30min長(zhǎng)磨試驗(yàn)，評(píng)價(jià)潤(rùn)滑油的抗磨性能，減摩效果見(jiàn)附圖，磨斑直徑為0.67mm。試驗(yàn)結(jié)果表明，該乳化液具有一定的減摩和抗磨性能。四附圖為被發(fā)明拉絲油配制成5%乳化液后在四球機(jī)中長(zhǎng)磨試驗(yàn)減摩效果曲線。五具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施方式比較簡(jiǎn)單，只要按上述說(shuō)明書(shū)所述的配方比以及制造方法步驟進(jìn)行逐步操作，便能較好的實(shí)施本發(fā)明。發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究、試驗(yàn)、檢測(cè)和使用。取得了很多的成功實(shí)施例。下面就舉如下兩個(gè)實(shí)施例，例1.①取10g松香、2.2g油酸、50g菜油和10g豬油，攪拌加熱到12(TC，緩慢滴加30X氫氧化鈉溶7g，充分反應(yīng)后待用；②取12g三乙醇胺和21g無(wú)水乙醇，加熱至6(TC，緩慢加入20g油酸，攪拌20min，向其中加入32g菜油和16g豬油，攪拌20min待用；③將步驟①和②得到的液體體系混合，在6(TC下攪拌20min后，冷卻至室溫；④向步驟③所得到的油樣中加入1.2g甲基硅油，O.03g2，6-二叔丁基對(duì)甲酚，7g無(wú)水乙醇，攪拌至無(wú)沉淀，即得到A口例2.①取6.8g松香、2g油酸、20g菜油和llg豬油，攪拌加熱到ll(TC，緩慢滴加30X氫氧化鈉溶4g，充分反應(yīng)后待用；②取6g三乙醇胺和7gPEG400，加熱至7(TC，緩慢加入10g油酸，攪拌20min，向其中加入16g菜油和4g豬油，攪拌20min待用；③將步驟①和②得到的液體體系混合，在6(TC下攪拌20min后，冷卻至室溫；④向步驟③所得到的油樣中加入0.6g甲基硅油，0.01g2，6-二叔丁基對(duì)甲酚，4g無(wú)水乙醇，攪拌至無(wú)沉淀，即得到產(chǎn)品。將實(shí)施例中各油品按GB3142-82配制成5%的乳化液，在MQ-800型四球?qū)嶒?yàn)機(jī)上測(cè)定它的油膜強(qiáng)度，其結(jié)果見(jiàn)表1。從表1中可以看出乳化液具有一定的極壓抗磨性能。表1具體實(shí)施例中油品件能指標(biāo)5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種可生物降解的金屬拉絲潤(rùn)滑油，其特征在于各組分重量百分比如下菜籽油35～50％豬油7～25％油酸8～15％松香5～12％三乙醇胺4～12％30％氫氧化鈉溶液3.5～8％稀釋劑6～12％穩(wěn)定劑3～6％消泡劑0.5～1％抗氧劑0.01～0.06％。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬拉絲潤(rùn)滑油，其特征在于所述的抗氧劑選自叔丁基苯酚。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬拉絲潤(rùn)滑油，其特征在于所述的叔丁基苯酚選自2，6一二叔丁基對(duì)甲酚或2，5一二叔丁基對(duì)苯二酚。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬拉絲潤(rùn)滑油，其特征在于所述的消泡劑選自甲基硅油。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬拉絲潤(rùn)滑油，其特征在于所述的穩(wěn)定劑選自直鏈醇類(lèi)n—CH，(CH，)、。H，其中Xl一3。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬拉絲潤(rùn)滑油，其特征在于所述的稀釋劑選自無(wú)水乙醇或PEG400。7.如權(quán)利要求l所述的金屬拉絲油的生產(chǎn)方法，以菜籽油和豬油為基礎(chǔ)油，包括反應(yīng)和混合，其特征在于所述的反應(yīng)一是松香和部分油酸與30％Na。H溶液在部分菜籽油和部分豬油存在條件下于105一120℃的皂化反應(yīng)得到皂化液(工)，二是余下部分油酸與三乙醇胺在稀釋劑存無(wú)水乙醇或PEG400存在條件下于60一80℃的皂化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入余下部分的菜籽油和余下部分的豬油攪拌均勻得到皂化液(II)；所述的混合是皂化液(工)和(II)于55—65℃時(shí)攪拌混合均勻，冷卻至室溫后加入穩(wěn)定劑、消泡劑和抗氧劑攪拌混合均勻；所述的部分、余下部分油酸是指配比劑量的油酸中l(wèi)o一20％部分與30％Na。H溶液進(jìn)行皂化反應(yīng)，其余同三乙醇胺進(jìn)行皂化反應(yīng)；所述的部分、余下部分菜籽油和部分、余下部分豬油函義相同，但相互比例任意。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的穩(wěn)定劑選自直鏈醇n—CH，(CH，)、。H，其中Xl一3。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的消泡劑選自甲基硅油。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的抗氧劑選自2，6一二叔丁基對(duì)甲酚或2，5一二叔丁基對(duì)苯二酚。全文摘要一種可生物降解的金屬拉絲潤(rùn)滑油，包括以下重量百分比的各組分35～50％菜籽油、7～25％豬油、8～15％油酸、5～12％松香、4～10％三乙醇胺、3.5～8％30％NaOH溶液、6～12％稀釋劑、3～6％穩(wěn)定劑、0.5～1％消泡劑和0.01～0.06％抗氧劑。其生產(chǎn)方法由松香、油酸與30％NaOH溶液在菜籽油和豬油存在下反應(yīng)得到皂化液(I)，由油酸和三乙醇胺在稀釋劑存在下皂化反應(yīng)，然后加入菜籽油和豬油反應(yīng)得到皂化液(II)；將皂化液(I)和(II)混合均勻后加入穩(wěn)定劑、消泡劑和抗氧劑即得本拉絲油。本拉絲油具有可再生、流動(dòng)性好、清洗性能優(yōu)異、潤(rùn)滑效果好、安全性強(qiáng)、環(huán)保無(wú)污染、產(chǎn)品無(wú)毒、無(wú)害、用后能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C10M177/00GK101705136SQ20091018544公開(kāi)日2010年5月12日申請(qǐng)日期2009年11月11日優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日發(fā)明者徐玉福,汪向陽(yáng),胡獻(xiàn)國(guó),陳金思申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)