專利名稱：一種水基潤滑液的制備方法
技術領域：
本發明屬于水基潤滑液，具體的說，是一種水基極壓潤滑液的制備方法。
背景技術：
目前在水基潤滑液領域中，特別是在金屬加工用油(液)中，如切削液、冷軋油等涉及使用水基潤滑液的領域，可用的極壓劑較少，并且絕大多數有良好極壓性的添加劑均為含硫、磷、氯等污染物質，研制無硫、磷、氯或低硫、磷、氯的環境友好型極壓劑是今后的發展方向.
粘土作為一種親水的無機材料，在自然界中廣泛存在，并在鉆井液、絮凝劑、凝膠洗凈劑等諸多領域有廣泛應用。如，CN1171935A中用1-40％(重量)的非離子表面活性劑和0.1-10％(重量)的水溶脹粘土礦物組成凝膠洗凈劑組合物。CN1182360A中用蒙脫石、類脂皮膚保濕劑、表面活性劑和水配制成潔膚液體組合物，該產品在100°F(35℃)至少穩定兩周。CN1089675A中由二氧化硅基陰離子顆粒以及在水中膨脹的綠土型粘土的溶脹顆粒制備水懸浮液。
但是粘土尚未應用在水基極壓劑領域。WO2000044858中介紹了一種淺色含硫極壓劑，以含1-30碳的胺和氨基磺酸或其衍生物反應所的產物，其中含1-7個碳的胺的產物為水溶性的。JP08277397中介紹了一種提高極壓抗磨性的水基潤滑液，含有-OH和-SR1COOH(R1為C1-C4烯基)基團，特別是有R2CH(OH)CH2SR1COOH(R1＝C1-C4，R2＝C4-C8)或R3O[(AO)PCH2CH(OH)CH2SR1COOH]M，其中R1為C1-C4烯基，R2為C4-C18烷基，R3為C1-C18烷基、芳基、烷芳基或含其他基團的多羥基基團，A是C2-C4烯基，P是0-40整數，M為1-6整數。在EP249783和EP288375中也介紹了兩種含硫水基極壓劑。在US4601838中介紹了一種氯化油脂做為金屬加工潤滑液中的水溶性極壓劑。在DE2921572.6中介紹了一種磷酸酯極壓抗磨劑。
發明內容
本發明的目的在于提供一種新型水基極壓潤滑液的制備方法。該方法的特點是將粘土和陰離子或非離子表面活性劑以及陰離子型高分子表面活性劑配合使用，并通過超聲分散，制備成納米級粒子的穩定水基懸浮液，并具有良好的極壓性能。
本發明提供的水基極壓潤滑液的制備方法，包括(以水的重量為100％)將0.05-5％的粘土與0.05-5％的陰離子和/或非離子表面活性劑與水混合，攪拌均勻后超聲分散10分鐘-6小時，將分散后的產物與0.1-5％的陰離子型高分子表面活性劑混合均勻，得到穩定的懸浮液。
具體地說，本發明提供的制備方法可以按照以下方式進行將0.05-5％，優選0.08-1.5％的粘土和0.05-5％，優選0.1-2％的陰離子或非離子表面活性或其混合物加入水中，充分攪拌約1-8小時后進行超聲分散約10分鐘-6小時，優選0.5-2小時，更優選1-1.5小時，將分散后的產物與0.1-5％，優選0.5-3％的陰離子型高分子表面活性劑混合，攪拌到全溶，制備出穩定的懸浮液。
所說粘土選自蒙脫土、膨潤土、凹凸棒土等。
所說陰離子表面活性劑選自羧酸鹽型、硫酸酯鹽型、磺酸鹽型、磷酸鹽型等類型，例如油酸鉀、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、石油磺酸鹽等。
所說非離子表面活性劑為聚氧乙烯型、多元醇型等，優選聚氧乙烯型，例如烷基苯酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯等。
所說陰離子型高分子表面活性劑，可以是天然系、半合成系和合成系等，如海藻酸鈉、果膠酸鈉、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、水溶性淀粉等。
所說超聲分散設備的超聲頻率在10-100Hz，優選20-60 Hz。
按照本發明提供的制備方法，根據使用需要，可以在制備過程中加入防銹劑、抗氧劑等。
本發明提供的新型水基極壓劑潤滑液的制備方法是由粘土、非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑、高分子型表面活性劑三種物質復配，并通過超聲分散，制備出穩定存在的水基潤滑液。該潤滑液具有優良的極壓性能，選擇合適的表面活性劑可以做到潤滑液中不含S、P、Cl等污染環境的元素。本發明方法制備的潤滑液可用作切削液、磨削液、軋制液等。
圖1是凹凸棒土本身粒子的電鏡照片。
圖2是按照實例1制備的懸浮液中凹凸棒土粒子的電鏡照片。
圖3是膨潤土本身粒子的電鏡照片。
圖4按照實例4制備的懸浮液中膨潤土粒子的電鏡照片。
具體實施例方式
實例1以2克十二烷基苯磺酸納，0.5克凹凸棒土，500mL蒸餾水加入燒杯中，微溫攪拌3小時后，倒入超聲波清洗器中超聲分散(頻率60Hz)1小時，倒出，加入5克羧甲基纖維素鈉，微溫攪拌至全溶后繼續攪拌2小時，制備成含0.4％十二烷基苯磺酸納，1％羧甲基纖維素鈉，0.1％的凹凸棒土的懸浮液。配方編號為A。
按GB3142-82方法測定各配方的油膜厚度PB、燒結負荷PD、綜合磨損值ZMZ，試驗時分別在各樣品中加入5％的羧酸酯水溶性防銹劑，結果見表1。各配方在摩擦磨損試驗機上的試驗結果(SRV)見表2(試驗條件負荷200N，沖程1mm，頻率50Hz)。
實例2按實例1的方法制備出凹凸棒土含量0.4％，十二烷基硫酸鈉含量為1％，羧甲基纖維素鈉1.5％的懸浮液，配方編號為B。四球試驗結果見表1，SRV試驗結果見表2。
對比例按實例1的方法制備出凹凸棒土含量0，十二烷基硫酸鈉含量為1％，羧甲基纖維素鈉1.5％的懸浮液，配方編號為C。四球試驗結果見表1，SRV試驗結果見表2。
表1
表2
實例3取5克TW-80(聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯)，5克蒙脫土，15克海藻酸鈉，500ml自來水(北京地區)，攪拌1小時后超聲(20HZ)30min，并加入3％的羧酸酯防銹劑，配制成含1％TW-80，1％蒙脫土，3％海藻酸鈉的懸浮液樣品。其四球試驗結果為油膜強度PB為372.78N，燒結負荷PD為1569.6N。
實例4取0.5克OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)，2.5克膨潤土，2克水溶性淀粉，500ml蒸餾水，攪拌2小時后超聲2小時(50HZ)后倒出，配制成含0.1％OP-10，0.5％膨潤土，0.4％水溶性淀粉的懸浮液樣品。其四球結果為；油膜強度PB＜98.1N，燒結負荷PD為1569.6N。
實例5 穩定性試驗從附圖可以明顯看出，本發明提供的水基潤滑液的制備方法，可以使粘土的粒子大大變小，從而形成較穩定均勻的懸浮液。
權利要求
1.一種水基潤滑液的制備方法，包括將0.05-5％的粘土與0.05-5％的陰離子和/或非離子表面活性劑與水混合，攪拌均勻后超聲分散10分鐘-6小時，將分散后的產物與0.1-5％的陰離子型高分子表面活性劑混合均勻，得到穩定的懸浮液。
2.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于將0.08-1.5％的粘土和0.1-2％的陰離子或非離子表面活性或其混合物加入水中，充分攪拌后超聲分散0.5-2小時，將分散后的產物與0.5-3％的陰離子型高分子表面活性劑混合，攪拌到全溶，即可。
3.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于所說粘土選自蒙脫土、膨潤土、凹凸棒土。
4.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于所說陰離子表面活性劑選自羧酸鹽型、硫酸酯鹽型、磺酸鹽型、磷酸鹽型。
5.按照權利要求1或4所述的制備方法，其特征在于所說陰離子表面活性劑選自油酸鉀、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、石油磺酸鹽。
6.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于所說非離子表面活性劑為聚氧乙烯型或多元醇型。
7.按照權利要求1或6所述的制備方法，其特征在于所說非離子表面活性劑選自烷基苯酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯。
8.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于所說陰離子型高分子表面活性劑選自海藻酸鈉、果膠酸鈉、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、水溶性淀粉。
9.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于超聲分散設備的超聲頻率為10-100Hz。
10.按照權利要求1或9所述的制備方法，其特征在于超聲分散設備的超聲頻率為20-60Hz。
全文摘要
一種水基潤滑液的制備方法，包括將0.05－5％的粘土與0.05－5％的陰離子和/或非離子表面活性劑與水混合，攪拌均勻后超聲分散10分鐘－6小時，將分散后的產物與0.1－5％的陰離子型高分子表面活性劑混合均勻，得到穩定的懸浮液。其中粘土選自蒙脫土、膨潤土、凹凸棒土，陰離子表面活性劑選自油酸鉀、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、石油磺酸鹽，非離子表面活性劑選自烷基苯酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯，陰離子型高分子表面活性劑選自海藻酸鈉、果膠酸鈉、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、水溶性淀粉。本發明方法制備的可以穩定存在的水基潤滑液具有優良的極壓性能，可用作切削液、磨削液、軋制液等。
文檔編號C10M173/00GK1566295SQ0314799
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月30日 優先權日2003年6月30日
發明者齊浩, 韋淡平, 范靜蕓 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院