專(zhuān)利名稱(chēng)：蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯及含有該化合物的全合成水基抗磨液壓液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤(rùn)滑油生產(chǎn)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一 種蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯及含有該化合物的全合成水基抗磨液壓液。
背景技術(shù)：
液壓傳動(dòng)技術(shù)由于其自身一系列的特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)所用的工作介質(zhì)是礦物油型的，即是通常所說(shuō)的液壓油。在一些具有特殊要求的應(yīng)用場(chǎng)合如煤礦、冶金、航空、航海、海底石油開(kāi)采等領(lǐng)域中使用的工作介質(zhì)是非石油型的乳化液或合成液，如高水基液、水-乙二醇液、磷酸酯液等，通常是在水和基礎(chǔ)液中加入各類(lèi)添加劑，以使它們更適合于傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)使用。近年來(lái)，由于不斷增長(zhǎng)的對(duì)液壓系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及可持續(xù)發(fā)展的要求，使得非石油型的工作介質(zhì)的研究工作得到了迅速的發(fā)展。從經(jīng)濟(jì)性、難燃性等各方面考慮，水-乙二醇難燃抗磨液壓液是一種理想的工作介質(zhì)。第一，它自身的成本較低。水和乙二醇資源相對(duì)豐富，價(jià)格低廉，因此它的經(jīng)濟(jì)性就遠(yuǎn)遠(yuǎn)地高于磷酸酯類(lèi)的工作介質(zhì)；第二，它體系比較穩(wěn)定。水-乙二醇難燃抗磨液壓液是一種均相體系，添加劑多為水溶性，不會(huì)出現(xiàn)分層，析出等現(xiàn)象，體系很穩(wěn)定。第三，在高溫環(huán)境下水-乙二醇液壓液難燃性能優(yōu)異，冷卻效果要比其他介質(zhì)好。水-乙二醇體系雖然具有上述優(yōu)點(diǎn)，但仍然存在以下不足其一，乙二醇毒性大，排放后難以降解，對(duì)環(huán)境危害大；其二，抗磨液壓液中的抗磨劑和防銹劑在摩擦副表面一般是相互競(jìng)爭(zhēng)吸附的，當(dāng)使用不同的抗磨劑和防銹劑時(shí)，很難同時(shí)滿足抗磨和防銹性能。因此目前的水-乙二醇難燃抗磨液壓液的抗磨性能和防銹性能仍需進(jìn)一步提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可同時(shí)滿足液壓液抗磨性能和防銹性能需要的蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯化合物。本發(fā)明第二個(gè)技術(shù)任務(wù)是提供含有上述化合物的全合成水基抗磨液壓液。蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯，其制備方法包括以下步驟
A、以苯、甲苯或四氫呋喃中的一種物質(zhì)或兩種物質(zhì)的混合物為帶水劑，以蓖麻酸與三乙醇胺為反應(yīng)物，在120 170°C下反應(yīng)3 8小時(shí)制得蓖麻酸三乙醇胺酯；
B、步驟A所得蓖麻酸三乙醇胺酯與五氧化二磷反生磷化反應(yīng)而制得蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯。經(jīng)大量試驗(yàn)證明，上述蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯具有優(yōu)異的抗磨和防銹性能，可同時(shí)滿足液壓液抗磨和防銹的性能要求。含有上述蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯的全合成水基抗磨液壓液，由以下重量配比的原料混合而成蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯3-13份
粘度調(diào)節(jié)劑8-20份
二甲基亞諷15-60份
水30-60份
苯丙三氮唑0. 02-0. 2份
消泡劑IO-IOOppm
殺菌劑100-300ppm。所述粘度調(diào)節(jié)劑可以選用任意一種通用的粘度調(diào)節(jié)劑，如聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚等，優(yōu)選為聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚。 所述消泡劑可以選用任意一種通用的消泡劑，如水溶性聚醚消泡劑或高效聚硅氧消泡劑，優(yōu)選為水溶性聚醚消泡劑。所述殺菌劑可以選用任意一種通用的殺菌劑，如苯并異噻唑啉酮、二亞甲基二胺類(lèi)殺菌劑、三嗪類(lèi)殺菌劑等，優(yōu)選為三嗪類(lèi)殺菌劑。本發(fā)明的蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯及含有該化合物的全合成水基抗磨液壓液與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出的有益效果
(一)蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯的主鏈上不僅具有抗磨官能團(tuán)，而且有防銹官能團(tuán)，同時(shí)具有優(yōu)異的抗磨和防銹性能，有望應(yīng)用于各種潤(rùn)滑液的生產(chǎn)領(lǐng)域；
(二)經(jīng)大量試驗(yàn)表明，以蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯為添加劑可以大幅度提升液壓液的抗磨及防銹性能；
(三)以環(huán)保型的二甲基亞砜取代了乙二醇，提高了難燃液壓液的環(huán)境適應(yīng)性，降低了對(duì)環(huán)境的危害。


附圖I是實(shí)施例一中蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯紅外光譜圖。
具體實(shí)施例方式以具體實(shí)施例、試驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明的蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯及全合成水基抗磨液壓液作以下詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例一(蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯的制備)
Ca)蓖麻酸三乙醇胺的合成在250 ml四頸燒瓶中先加入適量蓖麻酸，逐漸升溫至80°C，然后分批加入適量的三乙醇胺，充以N2作保護(hù)氣，以甲苯作帶水劑，開(kāi)動(dòng)攪拌，隨后逐漸升溫至150°C，在此溫度下反應(yīng)8 h，至不再有水蒸出時(shí)停止加熱，室溫下自然冷卻出料，得黃色油狀蓖麻酸三乙醇胺液體。(b)蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯的合成先將稱(chēng)好的五氧化二磷溶于適量苯中，隨后在250 ml四頸燒瓶中加入自制的上述蓖麻酸三乙醇胺，開(kāi)動(dòng)攪拌，分批逐滴加入苯和五氧化二磷的混合溶液(按蓖麻酸三乙醇酰胺五氧化二磷=1 I摩爾比)，充以N2作保護(hù)氣，保持溫度80°C，反應(yīng)6 h磷酸酯化反應(yīng)結(jié)束后，在相同的溫度下加入蒸餾水，將可能生成的少量聚磷酸酯水解，水解時(shí)間為2 h。蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯產(chǎn)品室溫下自然冷卻，呈黃色軟膏狀。
實(shí)施例一所得產(chǎn)品的紅外光譜圖如附圖I所示。根據(jù)文獻(xiàn)介紹，一般P=O在1250 1150區(qū)成強(qiáng)寬峰，當(dāng)分子內(nèi)有羥基或氨基時(shí)容易締合氫鍵，使P=O吸收峰大大加強(qiáng)，并向低波數(shù)方向移動(dòng)。從圖I中看出，1611cm—1處為蓖麻酸長(zhǎng)碳鏈中的C=O的吸收峰，13001611cm-1為P=O的特征吸收峰。此外，980cm-1處為-C-O-P吸收峰。由此證實(shí)了產(chǎn)品為預(yù)期結(jié)構(gòu)的磷酸酯產(chǎn)物。實(shí)施例二 全合成水基抗磨液壓液配方
蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯IOKg
聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚15 Kg
二甲基亞砜30 Kg
水40 Kg
苯丙三氮唑0. I Kg
水溶性聚醚消泡劑30ppm
三嗪類(lèi)殺菌劑150ppm。制備方法
a.常溫下，按配方比例加入蒸餾水和二甲基亞砜，打開(kāi)攪拌，用導(dǎo)熱油加熱，溫度控制在40°C左右，加入粘度調(diào)節(jié)劑，攪拌20min ；
b.再按比例加入實(shí)施例一所得蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯、苯丙三氮唑、消泡劑和殺菌
劑；
c.全部加完后，保溫?cái)嚢?0min;過(guò)濾分裝即得液壓液成品。實(shí)施例三
全合成水基抗磨液壓液配方
蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯6Kg
聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚10 Kg
二甲基亞砜20 Kg
水40 Kg
苯丙三氮唑0. 05 Kg
水溶性聚醚消泡劑30ppm
三嗪類(lèi)殺菌劑150ppm。制備方法與實(shí)用例二所述制備方法相同。實(shí)施例四
全合成水基抗磨液壓液配方
蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯4Kg
聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚18 Kg
二甲基亞砜45 Kg
水40 Kg
苯丙三氮唑0. 15 Kg
水溶性聚醚消泡劑30ppm
三嗪類(lèi)殺菌劑150ppm。
制備方法與實(shí)用例二所述制備方法相同。實(shí)施例五
全合成水基抗磨液壓液配方
蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯12Kg
聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚15 Kg
二甲基亞砜50Kg
水40 Kg
苯丙三氮唑0. 2 Kg
高效聚娃氧消泡劑30ppm
三嗪類(lèi)殺菌劑150ppm。制備方法與實(shí)用例二所述制備方法相同。實(shí)施例六
全合成水基抗磨液壓液配方
蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯12Kg
聚環(huán)氧丙烷15 Kg
二甲基亞砜35Kg
水40 Kg
苯丙三氮唑0. I Kg
水溶性聚醚消泡劑30ppm
二亞甲基二胺類(lèi)殺菌劑200ppm。制備方法與實(shí)用例二所述制備方法相同。試驗(yàn)例一
參照潤(rùn)滑油抗磨性能評(píng)價(jià)的國(guó)標(biāo)GB 3142 -82，對(duì)實(shí)施例二獲得的全合成水基抗磨液壓液用四球摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行極壓性能的測(cè)試。試驗(yàn)條件為常溫，主軸轉(zhuǎn)速1450 HiirT1，10 s，鋼球直徑為12. 7 mm (由上海鋼球廠生產(chǎn)，材料GCr 15)。試驗(yàn)結(jié)束后，用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量3個(gè)下試球的磨斑直徑(WSD)，并求出平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，以此測(cè)定最大無(wú)卡咬P B值為100公斤。試驗(yàn)例二
單片防銹實(shí)驗(yàn)
試驗(yàn)參照GB 4322 -86國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，試驗(yàn)溫度(39 ±2) °C，相對(duì)濕度> 95%，時(shí)間為8 h。根據(jù)GB 4322-86, 5滴無(wú)銹為A級(jí),4滴無(wú)銹為B級(jí),3滴無(wú)銹為C級(jí),2滴無(wú)銹為D級(jí)，A級(jí)為合格。以實(shí)施例二的全合成水基抗磨液壓液獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，5滴液滴下區(qū)域均無(wú)銹蝕，由GB 4322-86知，本發(fā)明的全合成水基抗磨液壓液具有良好的防銹性能。疊片防銹實(shí)驗(yàn)
將打磨擦凈后的試片平放在濕潤(rùn)槽的隔板上，試片的磨光面朝上，用圓頭玻璃棒蘸取實(shí)施例二所得全合成水基抗磨液壓液，涂布在試片上，再用另外一塊試片使其磨光的一面重疊其上，此時(shí)兩試片間被一層全合成水基抗磨液壓液膜隔開(kāi)。蓋上濕潤(rùn)蓋，置于恒溫箱中，調(diào)節(jié)溫度為40°C，放置24 h后再取出疊片觀察結(jié)果。試驗(yàn)期滿后，打開(kāi)疊片，用脫脂棉蘸取乙醇擦去全合成水基抗磨液壓液，觀察區(qū)距試片邊緣3 mm以內(nèi)兩疊面情況，發(fā)現(xiàn)無(wú)銹蝕，也無(wú)明顯變色，由此更進(jìn)一步證明本發(fā)明的全合成水基抗磨液壓液具有良好的防銹 性能。
權(quán)利要求
1.蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯，其特征在于，其制備方法包括以下步驟 A、以苯、甲苯或四氫呋喃中的一種物質(zhì)或兩種物質(zhì)的混合物為帶水劑，以蓖麻酸與三乙醇胺為反應(yīng)物，在120 170°C下反應(yīng)3 8小時(shí)制得蓖麻酸三乙醇胺酯； B、步驟A所得蓖麻酸三乙醇胺酯與五氧化二磷反生磷化反應(yīng)而制得蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯。
2.全合成水基抗磨液壓液，其特征在于，由以下重量配比的原料混合而成 蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯3-13份 粘度調(diào)節(jié)劑8-20份 二甲基亞諷15-60份水30-60份 苯丙三氮唑0. 02-0. 2份 消泡劑IO-IOOppm 殺菌劑100-300ppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全合成水基抗磨液壓液，其特征在于，所述粘度調(diào)節(jié)劑為聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全合成水基抗磨液壓液，其特征在于，所述消泡劑為水溶性聚醚消泡劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全合成水基抗磨液壓液，其特征在于，所述殺菌劑為三嗪類(lèi)殺菌劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯化合物及含有該化合物的全合成水基抗磨液壓液，屬于潤(rùn)滑油生產(chǎn)領(lǐng)域。所述蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯具有優(yōu)異的抗磨和防銹性能，可同時(shí)滿足液壓液抗磨和防銹的性能要求。所述液壓液由蓖麻酸三乙醇胺磷酸酯、粘度調(diào)節(jié)劑、二甲基亞砜、水、苯丙三氮唑、消泡劑及殺菌劑混合而成，具有節(jié)能環(huán)保、抗磨及防銹性能優(yōu)異等特點(diǎn)，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C07F9/09GK102775438SQ20121027491
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者何茂偉, 唐計(jì)光, 孫建強(qiáng), 王士平, 秦勝利, 袁俊洲, 袁帥, 閆雪梅 申請(qǐng)人:山東源根石油化工有限公司