專利名稱：一種綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種沖壓拉伸油，更準確地說，尤其涉及一種綠色環(huán)保的可溶性沖壓拉伸油，本發(fā)明還涉及一種該沖壓拉伸油的催化制備方法，屬于金屬沖壓加工潤滑油技術(shù)領域，也屬于國家環(huán)保創(chuàng)新技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
沖壓拉伸工藝是對各種不同規(guī)格的金屬材料施加應變壓力使之發(fā)生變形、分離以形成各種形狀零件的一種加工方法，是金屬加工工藝的一個重要方向。沖壓拉伸工藝在汽車、電機、電器、儀器儀表、日常生活用品及軍工產(chǎn)品等工業(yè)領域應用中均占有相當大的比例。其中，用于沖壓拉伸加工的加工液即沖壓拉伸油?；跊_壓拉伸工藝的要求，沖壓拉伸油必須具有優(yōu)良的潤滑性、極壓性與防銹性以避免因模具與工件之間高溫摩擦等因素而導致的工件劃傷、燒結(jié)、龜裂、銹蝕與光潔度不·足等問題。沖壓拉伸油的基礎油多為窄餾分輕質(zhì)油，或多或少都含有對環(huán)境和人體有害的芳烴、烯烴和硫化物等物質(zhì)，屬于非環(huán)保型沖壓拉伸油。在石化資源短缺與環(huán)境污染嚴重的局勢下，尋求價廉易得、可再生、可生物降解、對人體與環(huán)境低毒低害、易清洗的綠色環(huán)保沖壓拉伸油具有特別重要的意義。尤其以改性非食用植物油、改性廢棄油脂與改性脂肪酸酯等為基礎油的沖壓拉伸油是實現(xiàn)其可持續(xù)性發(fā)展的必然途徑。室溫離子液體因具有可調(diào)節(jié)的酸堿性、良好的化學穩(wěn)定性、極性、溶解性等物理化學性能優(yōu)勢，作為環(huán)境友好的綠色溶劑和催化劑被成功應用于各種有機合成反應。國內(nèi)外對動植物油脂和脂肪酸酯改性的研究主要使用對甲苯磺酸、強酸性離子交換樹脂等催化齊U，上述催化劑具有污染環(huán)境大、不可重復使用、制備后處理步驟復雜等缺點。離子液體應用于動植物油脂、廢油與脂肪酸酯的改性并直接添加應用于沖壓拉伸油的工藝尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷與不足，提供了一種綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油，其摒棄了對環(huán)境和人體有害的芳烴、烯烴和硫化物等物質(zhì)，由環(huán)保原料組成，并具有優(yōu)良的潤滑性、極壓性與防銹性，屬于環(huán)保型沖壓拉伸油，對人體與環(huán)境低毒低害、易清洗。本發(fā)明還提供了一種離子液體催化原料油合成基礎油制備綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油的方法，該方法采用的原料價廉易得、可再生、可生物降解、合成分離工藝簡單，催化劑可重復使用。為解決上述技術(shù)問題，實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油，其按以下組分按重量百分比組成環(huán)氧化改性油脂 50 60%羥烷化脂肪酸酯 5 15%
表面活性劑10 25%極壓劑8 12%防銹劑I 3%滲透劑I 2%，其中，所述環(huán)氧化改性油脂是廢棄油脂、非食用植物油、脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯經(jīng)過氧化氫氧化改性后的油脂。為進一步增強使用效果，本組分綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油中還可添加0. 5-2%的防腐殺菌劑BIT-20與IPBC-20的混合物。為進一步增強使用效果，本組分綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油中還可添加1-2%的銅緩蝕劑與鋁緩蝕劑分別為甲基苯并三氮唑與不含硅與磷的陶氏Corrguard SI?！て渲?，所述羥烷化脂肪酸酯是三羥甲基丙烷與脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯反應后得到的三羥甲基丙烷脂肪酸酯。本發(fā)明采用磺酸型離子液體(Ionic Liquid,簡稱IL)做催化劑，由廢棄油脂、非食用植物油、脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯經(jīng)過氧化氫氧化催化合成環(huán)氧化改性油脂；由三羥甲基丙烷與脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料，催化合成羥烷化脂肪酸酯。所述非食用性植物油為麻瘋樹油、桐籽油、光皮樹油、蓖麻油。所述廢棄油脂為過濾雜質(zhì)后的潲水油、地溝油或各種油脂下腳料。所述脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、油酸甲酯、油酸乙酯、亞油酸甲酯、亞油酸乙酯、亞麻酸甲酯、亞麻酸乙酯其中一種或兩種以上的混合物。所述脂肪酸為油酸、亞油酸、亞麻酸、二聚酸其中一種或兩種以上的混合物。所述過氧化氫為工業(yè)純的過氧化氫或分析純的過氧化氫。所述三羥甲基丙烷為工業(yè)純的三羥甲基丙烷或分析純的三羥甲基丙烷。作為優(yōu)選，所述表面活性劑為重量比在I: I 1:2的Span60和Tween80混合物或Span80和Tween60混合物與PEG-2000、甘油、聚甘油或脂肪醇聚氧乙烯醚中至少一種的混合物。作為優(yōu)選，所述極壓劑為硫化脂肪酸酯、硫化異丁烯、硫化二戊烯、堿性磺酸鹽其中一種或兩種以上的混合物。作為優(yōu)選，所述防銹劑為癸二酸、月桂二酸、巴西酸中至少一種與月桂酸的混合物,其重量比為2:1。作為優(yōu)選，所述滲透劑為乙酸甲酯、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇其中一種或兩種以上的混合物。本發(fā)明提供一種綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油的制備方法，包括以下步驟a)將環(huán)氧化改性油脂、羥烷化脂肪酸酯與極壓劑攪拌混合均勻得混合物組分A ；b)將表面活性劑與滲透劑在常溫常壓下攪拌混合均勻得混合物組分B ；c)將組分A、B與防銹劑等添加劑加入反應釜中，在40 80°C溫度下攪拌IOmin Ih得到最終產(chǎn)品。優(yōu)選的是，所述環(huán)氧化改性油脂的制備方法如下以磺酸型離子液體為催化劑，廢棄油脂、非食用植物油或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料，加入與原料物質(zhì)的量比為1:1 1:5的過氧化氫，原料與離子液體物質(zhì)的量比為1:0. 001 1:0. 2，在80 120°C溫度下，力口熱攪拌30min 4h得環(huán)氧化改性油脂；優(yōu)選的是，所述羥烷化脂肪酸酯的制備方法如下以三羥甲基丙烷和脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料進行，以磺酸型離子液體為催化劑，三羥甲基丙烷與脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯物質(zhì)的量比為1:1. 5 1:5，三羥甲基丙烷與離子液體物質(zhì)的量比為1:0. 001 1:0. 2，在120 160°C的溫度下，加熱攪拌反應Ih 5h得到羥烷化脂肪酸酯。本發(fā)明提供的制備方法，以磺酸型離子液體為催化劑，廢棄油脂、非食用植物油或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料，原料與過氧化氫物質(zhì)的量比為1:1 1:5，原料與離子液體物質(zhì)的量比為1:0. 001 1:0. 2，在80 120°C溫度下，加熱攪拌30min 4h得環(huán)氧化改性油脂；三羥甲基丙烷與脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料，三羥甲基丙烷與脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯物質(zhì)的量比為1:1. 5 1:5，三羥甲基丙烷與離子液體物質(zhì)的量比為1:0. 001 1:0. 2，在120 160°C溫度下，加熱攪拌反應Ih 5h得羥烷化脂肪酸酯。所述磺酸型離子液體為磺烷基咪唑鹽，陽離子具有以下結(jié)構(gòu)通式(I )或(II):
權(quán)利要求
1.一種綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油，其特征是其按重量百分比由以下組分組成 環(huán)氧化改性油脂 50 60% 羥烷化脂肪酸酯 5 15% 表面活性劑10 25% 極壓劑8 12% 防銹劑I 3% 滲透劑I 2%， 其中，所述環(huán)氧化改性油脂是廢棄油脂、非食用植物油、脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯經(jīng)過氧化氫氧化改性后的油脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖壓拉伸油，其特征是按重量百分比，還包括O.5-2%的防腐殺菌劑BIT-20與IPBC-20的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖壓拉伸油，其特征是按重量百分比，還包括1-2%的銅緩蝕劑與鋁緩蝕劑，所述銅緩蝕劑與鋁緩蝕劑分別為甲基苯并三氮唑與不含硅與磷的陶氏Corrguard SI。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖壓拉伸油，其特征是所述羥烷化脂肪酸酯是三羥甲基丙烷與脂肪酸、脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯反應后得到的三羥甲基丙烷脂肪酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖壓拉伸油，其特征是所述非食用性植物油為麻瘋樹油、桐籽油、光皮樹油、蓖麻油；所述廢棄油脂為過濾雜質(zhì)后的潲水油、地溝油或各種油脂下腳料；所述脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯分別為棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、油酸甲酯、油酸乙酯、亞油酸甲酯、亞油酸乙酯、亞麻酸甲酯、亞麻酸乙酯其中一種或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖壓拉伸油，其特征是所述表面活性劑為重量比I:I 1:2的Span60和Tween80混合物或Span80和Tween60混合物與PEG-2000、甘油、聚甘油、脂肪醇聚氧乙烯醚中至少一種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖壓拉伸油，其特征是所述極壓劑為硫化脂肪酸酯、硫化異丁烯、硫化二戊烯、堿性磺酸鹽其中一種或兩種以上的混合物；所述防銹劑為癸二酸、月桂二酸、巴西酸中至少一種與月桂酸的混合物，其重量比為2:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖壓拉伸油，其特征是所述滲透劑為乙酸甲酯、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇其中一種或兩種以上的混合物。
9.一種如權(quán)利要求I所述沖壓拉伸油的制備方法，其特征是包括以下步驟 a)將環(huán)氧化改性油脂、羥烷化脂肪酸酯與極壓劑攪拌混合均勻得混合物組分A; b)將表面活性劑與滲透劑在常溫常壓下攪拌混合均勻得混合物組分B； c)將組分A、B與防銹劑等添加劑加入反應釜中，在40 80°C溫度下攪拌IOmin Ih得到最終產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征是 所述環(huán)氧化改性油脂的制備方法如下以磺酸型離子液體為催化劑，廢棄油脂、非食用植物油或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料，加入與原料物質(zhì)的量比為1:1 1:5的過氧化氫，原料與離子液體物質(zhì)的量比為1:0. 001 1:0. 2，在80 120°C溫度下，攪拌30min 4h得環(huán)氧化改性油脂；所述羥烷化脂肪酸酯的制備方法如下以三羥甲基丙烷和脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料，磺酸型離子液體為催化劑，三羥甲基丙烷與脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯物質(zhì)的量比為I: I. 5 1:5，三羥甲基丙烷與離子液體物質(zhì)的量比為1:0. 001 1:0.2，在120 160°C的溫度下，攪拌反應Ih 5h得到羥烷化脂肪酸酯； 所述磺酸型離子液體為磺烷基咪唑鹽，陽離子具有以下結(jié)構(gòu)通式(I )或(II)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種綠色環(huán)?？扇苄詻_壓拉伸油及其制備方法，以磺酸型離子液體為催化劑，廢棄油脂、非食用植物油或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料，加入與原料物質(zhì)的量比為1:1～1:5的過氧化氫，加熱攪拌反應得環(huán)氧化改性油脂；以三羥甲基丙烷和脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯為原料，磺酸型離子液體為催化劑，三羥甲基丙烷與脂肪酸或脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯物質(zhì)的量比為1:1.5～1:5，三羥甲基丙烷與離子液體物質(zhì)的量比為1:0.001～1:0.2，加熱攪拌反應得到羥烷化脂肪酸酯；將環(huán)氧化改性油脂、羥烷化脂肪酸酯與極壓劑攪拌混合均勻得混合物組分A；將表面活性劑與滲透劑在常溫常壓下攪拌混合均勻得混合物組分B；將組分A、B與防銹劑等添加劑加入反應釜中，在40～80℃溫度下攪拌10min～1h得最終產(chǎn)品。
文檔編號C10N40/24GK102787007SQ20121025882
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者周建輝, 陳郁明 申請人:廣州市聯(lián)諾化工科技有限公司