[发明专利]聚季戊四醇丙烯酸酯及其制备方法和用该酯制备微量润滑油

说明书

技术领域

本发明属于润滑技术领域，具体涉及一种聚季戊四醇丙烯酸酯及其制备方法和用该酯制备微量润滑油。

背景技术

传统的金属切削加工采用矿物油或植物油或切削液进行大量冲淋式润滑和冷却，润滑剂的使用量大，不仅浪费资源，造成加工场所和环境的巨大污染，同时还会严重影响操作工人的身体健康。在提倡节能减排、环境保护、绿色生产的今天，急需一种新的金属切削加工工艺。微量润滑技术是近几年发展起来的金属绿色加工新技术，就是在金属切削加工过程中使用微量润滑系统将极压抗磨性、润滑性好的微量润滑油喷洒于加工刀具和加工表面进行润滑、冷却，解决传统加工时切削油、液使用量大、浪费泄漏量大等问题。

但是很多微量润滑油往往需要添加大量的含硫、含氯等对环境有较大压力的添加剂来增加产品的极压抗磨性，延长刀具使用寿命。如公开号为CN101376861的中国专利公开的一种微量润滑系统铝合金润滑剂及其制备方法和用途，采用：基础油40份、硫代磷酸酯5-15份、氯化石蜡5-15份、硫化异丁烯5-15份、硼酸钾5-15份、乙醇或乙二醇5-10份、防锈剂5份,上述的基础油采用矿物油或植物油。还有就是由于追求使用的润滑油使用量微少，组成原料往往不能降解，也会加重环境的负担。

研发和生产一种可以全部或部分替代含硫、含氯极压抗磨剂，并可生物降解的微量润滑油是绿色加工的一个方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚季戊四醇丙烯酸酯。

本发明提供的一种聚季戊四醇丙烯酸酯，其特征在于，由以下摩尔比的组分制备而成：

季戊四醇1；

丙烯酸0.5-1.5；

脂肪酸1-3。

上述脂肪酸为碳原子数为8-24的饱和或不饱和脂肪酸中的一种或几种的混合物；优选自异辛酸、正癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸中的一种或几种混合物。

本发明还提供了上述聚季戊四醇丙烯酸酯的制备方法：

步骤一：将季戊四醇、丙烯酸和脂肪酸加入聚合釜内，加入催化剂，充入保护气(如：氮气)转换出聚合釜内空气进行反应，反应后减压排出水分，即为季戊四醇丙烯酸酯。

上述催化剂选自质子酸、相转移催化剂、阴/阳离子交换树脂；优选为质量百分比浓度为10-85％的磷酸。在本发明中，当选择磷酸作为催化剂还有一个好处，磷酸和季戊四醇发生酯化反应生成的磷酸酯，是一种极好的极压抗磨剂，因此，当反应结束后，不需对催化剂进行分离，使用于微量润滑油中可提升极压抗磨性能。

上述反应温度为：160～200℃。

上述反应时间为：6～8小时。

上述催化剂有效质量百分比为上述反应物总重量的0.5～1％。

步骤二、往聚合釜内加入引发剂搅拌，保持反应温度160～180℃，聚合反应4～8小时以后，将聚合釜内的聚合物排出，在100℃以上的温度过滤去除杂质等，即为聚季戊四醇丙烯酸酯。

上述引发剂为：过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种。

上述引发剂的使用量为：引发剂使用量为丙烯酸单体的重量的0.5～1％。

一种微量润滑油，由以下组分的重量百分比组成：

上述合成酯包括：多元醇酯、单酯、双酯中的一种或几种的混合物。

上述多元醇酯是由多元醇与一元脂肪酸进行酯化反应人工合成所得的合成酯中的一种或几种的混合物，优选自：三异辛酸甘油酯、三羟甲基丙烷三异辛酸酯、季戊四醇四异辛酸酯，三月桂酸甘油酯、三羟甲基丙烷三月桂酸酯、季戊四醇四月桂酸酯、三油酸甘油酯、三羟甲基丙烷三油酸酯、季戊四醇四油酸酯、三棕榈酸甘油酯、三羟甲基丙烷三棕榈酸酯、季戊四醇四棕榈酸酯中的一种或几种的混合物。

上述单酯是指一元醇和一元脂肪酸制备的酯中的一种或几种的混合物，可选由天然油脂衍生的直链脂肪酸和一元低碳醇酯化反应得到的酯中的一种或几种的混合物，优选：油酸甲酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、油酸丁酯中的一种或几种的混合物。