CN114479997A - 基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,涉及化工领域。该基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,包括以下原料:树脂、脂肪酸甲酯、一元醇脂、二元醇脂、一元醇脂、司盘80、植物型聚酯、晶体磺酸钙、线性饱和物、异构20醇、异丙酯、司盘60、无定形磺酸钙、高分子聚合物和异构16醇。该基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,该产品采用的原材料,大部分都是可再生资源,符合降低能耗要求,而且不含传统的硫、磷、氯等元素,大大降低了雾化易吸入所造成的健康危害。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域,具体为基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺。
背景技术
众所周知,切削液对提高切削加工质量和效率、减少刀具磨损等均有显著效果。近十多年来,切削液技术发展很快,切削液新品种不断出现,性能也不断改进和完善。但切削液对环境和能源的影响也愈来愈大,切削液生产使用不仅消耗了大量的能源(尤其是半合成切削液),而且其废液处理的成本也不小。
目前各国开始选用一种能耗小,环保的绿色替代产品,微量润滑油在此情况下就产生了,微量润滑油是一种指将压缩气体(空气、氮气、二氧化碳等)与极微量的润滑油混合汽化后形成含有纳米级的液滴油雾,通过喷嘴高速喷射到切削区域或运动区,从而对切削区域或运动摩擦区域进行有效的冷却和润滑,也叫油气混合润滑。这个产品明显的优点就是:在保证加工质量的情况下,消耗量非常少,约是传统切削液的5%。我国现在的微量润滑油的发展也十分迅猛,每年超过100%以上的增长率。但目前市面上的微量润滑油质量参差不齐,含有硫、磷、氯等有害元素,而且加工的时候产生很大的烟雾,造成了空气环境的污染,也危害操作者呼吸道的健康。无烟雾的微量润滑油技术,目前主要被美日德等工业发达国家掌握。因此开发出一款润滑性能佳,能耗小,加工无烟雾的微量润滑油是未来的发展趋势,也是我国突破国外技术垄断的一项紧迫义务。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明公开了基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,包括以下原料:树脂、脂肪酸甲酯、一元醇脂、二元醇脂、一元醇脂、司盘80、植物型聚酯、晶体磺酸钙、线性饱和物、异构20醇、异丙酯、司盘60、无定形磺酸钙、高分子聚合物和异构16醇。
优选的,所述首选方案由以下按质量百分数计的原料组成:
树脂2%-4%;
脂肪酸甲酯20%-28%;
一元醇脂5%-8%;
二元醇脂10%-20%;
三元醇脂20%-30%;
司盘80 2%-4%;
植物型聚酯5%-8%;
晶体磺酸钙1%-2%;
线性饱和物3%-5%;
异构20醇3%-5%。
优选的,所述替代方案由以下按质量百分数计的原料组成:
树脂2%-4%;
异丙酯20%-28%;
一元醇脂5%-8%;
二元醇脂10%-20%;
三元醇脂20%-30%;
司盘60 2%-4%;
植物型聚酯5%-8%;
无定形磺酸钙1%-2%;
高分子聚合物3%-5%;
异构16醇3%-5%。
优选的,首选方案包括以下三种生产工艺:
工艺A:
S1、首先把脂肪酸甲酯加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂,恒温搅拌约3小时,充分溶解后,再分批次加入一元醇脂、二元醇脂、三元醇脂,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯,并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘80,并进行搅拌15分钟;
S5、往调和斧加入晶体磺酸钙,并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧线性加入线性饱和物,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S7、最后往调和斧加入异构20醇,并进行搅拌30分钟;
工艺B:
S1、首先把脂肪酸甲酯加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂,恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯,并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘80,并进行搅拌15分钟;
S5、分批次往调和斧中加入一元醇脂、二元醇脂、三元醇脂,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S6、往调和斧加入晶体磺酸钙,并进行搅拌20分钟;
S7、往调和斧线性加入线性饱和物,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S8、最后往调和斧加入异构20醇,并进行搅拌30分钟;
工艺C:
S1、首先把脂肪酸甲酯加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂,恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧加入异构20醇,并进行搅拌30分钟
S4、往调和斧中加入植物型聚酯,并进行搅拌30分钟;、
S5、往调和斧加入晶体磺酸钙,并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧加入司盘80,并进行搅拌15分钟;
S7、分批次往调和斧中加入一元醇脂、二元醇脂、三元醇脂,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S8、最后往调和斧线性加入线性饱和物,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟。
优选的,替代方案包括以下三种生产工艺:
工艺D:
S1、首先把异丙酯加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂,恒温搅拌约3小时,充分溶解后,再分批次加入一元醇脂、二元醇脂、三元醇脂,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯,并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘60,并进行搅拌15分钟;
S5、往调和斧加入无定形磺酸钙,并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧线性加入高分子聚合物,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S7、最后往调和斧加入异构16醇,并进行搅拌30分钟;
工艺E:
S1、首先把异丙酯加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂,恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯,并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘60,并进行搅拌15分钟;
S5、分批次往调和斧中加入一元醇脂、二元醇脂、三元醇脂,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S6、往调和斧加入无定形磺酸钙,并进行搅拌20分钟;
S7、往调和斧线性加入高分子聚合物,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S8、最后往调和斧加入异构16醇,并进行搅拌30分钟;
工艺F:
S1、首先把异丙酯加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂,恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧加入异构16醇,并进行搅拌30分钟
S4、往调和斧中加入植物型聚酯,并进行搅拌30分钟;、
S5、往调和斧加入无定形磺酸钙,并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧加入司盘80,并进行搅拌15分钟;
S7、分批次往调和斧中加入一元醇脂、二元醇脂、三元醇脂,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S8、最后往调和斧线性加入高分子聚合物,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟。
本发明公开了基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,其具备的有益效果如下:
1、该基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,该产品采用的原材料,大部分都是可再生资源,符合降低能耗要求,而且不含传统的硫、磷、氯等元素,大大降低了雾化易吸入所造成的健康危害,合成脂比例>50%,润滑性能得到了大幅度的提高,磺酸钙的介入,提高了减摩性,并对黑色金属起到了缓蚀加强作用,彻底摒弃了硫、磷、氯等元素.由于树脂等高分子聚合物的存在,在加工时候捕捉了大量的散游的油分子,有效减少了加工产生的烟雾,司盘和异构醇提高了产品的稳定性,储存时间更长,综合上述,本发明可以满足:微量润滑油的润滑性佳,能耗小,加工无烟雾的等要求。
2、该基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,树脂和聚乙烯/丙烯/丁烯都可以溶于润滑油中,可加大分子间的引力,在雾化的情况下,油分子不能够轻易逃逸,达到减少烟雾的效果,无定形磺酸钙虽然是属于微小颗粒型,但不影响雾化效果,可加入润滑油中,起到滚动减磨的效果,替代了传统有害的硫、磷、氯等元素。
附图说明
图1为本发明首选方案的原料示意图;
图2为本发明替代方案的原料示意图。
图中:1、树脂;2、脂肪酸甲酯;3、一元醇脂;4、二元醇脂;5、三元醇脂;6、司盘80;7、植物型聚酯;8、晶体磺酸钙;9、线性饱和物;10、异构20醇;11、异丙酯;12、司盘60;13、无定形磺酸钙;14、高分子聚合物;15、异构16醇。
具体实施方式
实施例一:
本发明实施例公开基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺。
请参照附图1,包括以下原料:树脂1、脂肪酸甲酯2、一元醇脂3、二元醇脂4、三元醇脂5、司盘80 6、植物型聚酯7、晶体磺酸钙8、线性饱和物9、异构20醇10、异丙酯11、司盘6012、无定形磺酸钙13、高分子聚合物14和异构16醇15。
首选方案由以下按质量百分数计的原料组成:
树脂1 2%-4%;
脂肪酸甲酯2 20%-28%;
一元醇脂3 5%-8%;
二元醇脂4 10%-20%;
三元醇脂5 20%-30%;
司盘80 6 2%-4%;
植物型聚酯7 5%-8%;
晶体磺酸钙8 1%-2%;
线性饱和物9 3%-5%;
异构20醇10 3%-5%。
首选方案包括以下三种生产工艺:
工艺A:
S1、首先把脂肪酸甲酯2加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂1,恒温搅拌约3小时,充分溶解后,再分批次加入一元醇脂3、二元醇脂4、三元醇脂5,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯7,并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘80 6,并进行搅拌15分钟;
S5、往调和斧加入晶体磺酸钙8,并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧线性加入线性饱和物9,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S7、最后往调和斧加入异构20醇10,并进行搅拌30分钟;
工艺B:
S1、首先把脂肪酸甲酯2加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂1,恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯7,并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘80 6,并进行搅拌15分钟;
S5、分批次往调和斧中加入一元醇脂3、二元醇脂4、三元醇脂5,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S6、往调和斧加入晶体磺酸钙8,并进行搅拌20分钟;
S7、往调和斧线性加入线性饱和物9,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S8、最后往调和斧加入异构20醇10,并进行搅拌30分钟;
工艺C:
S1、首先把脂肪酸甲酯2加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂1,恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧加入异构20醇10,并进行搅拌30分钟
S4、往调和斧中加入植物型聚酯7,并进行搅拌30分钟;、
S5、往调和斧加入晶体磺酸钙8,并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧加入司盘80 6,并进行搅拌15分钟;
S7、分批次往调和斧中加入一元醇脂3、二元醇脂4、三元醇脂5,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S8、最后往调和斧线性加入线性饱和物9,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟。
上述3中工艺,优选顺序:A>C>B,其中树脂1采用为脲醛树脂,脂肪酸甲酯2采用为棕榈酸脂,一元醇脂3采用为辛脂/己脂,二元醇脂4采用为双酯,三元醇脂5采用为油酸酯,植物型聚酯7采用为聚合棕榈脂,线性饱和物9采用为流体型聚乙烯。
该产品采用的原材料,大部分都是可再生资源,符合降低能耗要求,而且不含传统的硫、磷、氯等元素,大大降低了雾化易吸入所造成的健康危害。合成脂比例>50%,润滑性能得到了大幅度的提高,晶体磺酸钙8的介入,提高了减摩性,并对黑色金属起到了缓蚀加强作用,彻底摒弃了硫、磷、氯等元素,由于树脂1和线性饱和物9等的存在,在加工时候捕捉了大量的散游的油分子,有效减少了加工产生的烟雾,司盘80 6和异构20醇10提高了产品的稳定性,储存时间更长,综合上述,本发明可以满足:微量润滑油的润滑性佳,能耗小,加工无烟雾的等要求。
实施例二:
本发明实施例公开基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺。
请参照附图1,包括以下原料:树脂1、脂肪酸甲酯2、一元醇脂3、二元醇脂4、三元醇脂5、司盘80 6、植物型聚酯7、晶体磺酸钙8、线性饱和物9、异构20醇10、异丙酯11、司盘6012、无定形磺酸钙13、高分子聚合物14和异构16醇15。
替代方案由以下按质量百分数计的原料组成:
树脂1 2%-4%;
异丙酯11 20%-28%;
一元醇脂3 5%-8%;
二元醇脂4 10%-20%;
三元醇脂5 20%-30%;
司盘60 12 2%-4%;
植物型聚酯7 5%-8%;
无定形磺酸钙13 1%-2%;
高分子聚合物14 3%-5%;
异构16醇15 3%-5%。
替代方案包括以下三种生产工艺:
工艺D:
S1、首先把异丙酯11加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂1,恒温搅拌约3小时,充分溶解后,再分批次加入一元醇脂3、二元醇脂4、三元醇脂5,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯7,并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘60 12,并进行搅拌15分钟;
S5、往调和斧加入无定形磺酸钙13,并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧线性加入高分子聚合物14,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S7、最后往调和斧加入异构16醇15,并进行搅拌30分钟;
工艺E:
S1、首先把异丙酯11加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂1,恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯7,并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘60 12,并进行搅拌15分钟;
S5、分批次往调和斧中加入一元醇脂3、二元醇脂4、三元醇脂5,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S6、往调和斧加入无定形磺酸钙13,并进行搅拌20分钟;
S7、往调和斧线性加入高分子聚合物14,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S8、最后往调和斧加入异构16醇15,并进行搅拌30分钟;
工艺F:
S1、首先把异丙酯11加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂1,恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧加入异构16醇15,并进行搅拌30分钟
S4、往调和斧中加入植物型聚酯7,并进行搅拌30分钟;、
S5、往调和斧加入无定形磺酸钙13,并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧加入司盘80 6,并进行搅拌15分钟;
S7、分批次往调和斧中加入一元醇脂3、二元醇脂4、三元醇脂5,且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S8、最后往调和斧线性加入高分子聚合物14,且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟。
上述3中工艺,优选顺序:D>F>E,其中树脂1采用为石油树脂,一元醇脂3采用为辛脂/己脂,二元醇脂4采用为双酯,三元醇脂5采用为油酸酯,植物型聚酯7采用为聚合棕榈脂,高分子聚合物14采用为流体型聚乙烯。
树脂1和聚乙烯/丙烯/丁烯都可以溶于润滑油中,可加大分子间的引力,在雾化的情况下,油分子不能够轻易逃逸,达到减少烟雾的效果,无定形磺酸钙13虽然是属于微小颗粒型,但不影响雾化效果,可加入润滑油中,起到滚动减磨的效果,替代了传统有害的硫、磷、氯等元素。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法,其特征在于,包括以下原料:树脂(1)、脂肪酸甲酯(2)、一元醇脂(3)、二元醇脂(4)、一元醇脂(5)、司盘80(6)、植物型聚酯(7)、晶体磺酸钙(8)、线性饱和物(9)、异构20醇(10)、异丙酯(11)、司盘60(12)、无定形磺酸钙(13)、高分子聚合物(14)和异构16醇(15)。
4.根据权利要求1-2任一项所述的基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法的工艺,其特征在于:首选方案包括以下三种生产工艺:
工艺A:
S1、首先把脂肪酸甲酯(2)加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂(1),恒温搅拌约3小时,充分溶解后,再分批次加入一元醇脂(3)、二元醇脂(4)、三元醇脂(5),且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯(7),并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘80(6),并进行搅拌15分钟;
S5、往调和斧加入晶体磺酸钙(8),并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧线性加入线性饱和物(9),且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S7、最后往调和斧加入异构20醇(10),并进行搅拌30分钟;
工艺B:
S1、首先把脂肪酸甲酯(2)加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂(1),恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯(7),并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘80(6),并进行搅拌15分钟;
S5、分批次往调和斧中加入一元醇脂(3)、二元醇脂(4)、三元醇脂(5),且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S6、往调和斧加入晶体磺酸钙(8),并进行搅拌20分钟;
S7、往调和斧线性加入线性饱和物(9),且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S8、最后往调和斧加入异构20醇(10),并进行搅拌30分钟;
工艺C:
S1、首先把脂肪酸甲酯(2)加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂(1),恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧加入异构20醇(10),并进行搅拌30分钟
S4、往调和斧中加入植物型聚酯(7),并进行搅拌30分钟;、
S5、往调和斧加入晶体磺酸钙(8),并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧加入司盘80(6),并进行搅拌15分钟;
S7、分批次往调和斧中加入一元醇脂(3)、二元醇脂(4)、三元醇脂(5),且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S8、最后往调和斧线性加入线性饱和物(9),且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟。
5.根据权利要求1和3任一项所述的基于可再生资源材料生产的环保微量润滑油方法及其工艺,其特征在于:替代方案包括以下三种生产工艺:
工艺D:
S1、首先把异丙酯(11)加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂(1),恒温搅拌约3小时,充分溶解后,再分批次加入一元醇脂(3)、二元醇脂(4)、三元醇脂(5),且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯(7),并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘60(12),并进行搅拌15分钟;
S5、往调和斧加入无定形磺酸钙(13),并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧线性加入高分子聚合物(14),且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S7、最后往调和斧加入异构16醇(15),并进行搅拌30分钟;
工艺E:
S1、首先把异丙酯(11)加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂(1),恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧中加入植物型聚酯(7),并进行搅拌30分钟;
S4、往调和斧加入司盘60(12),并进行搅拌15分钟;
S5、分批次往调和斧中加入一元醇脂(3)、二元醇脂(4)、三元醇脂(5),且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S6、往调和斧加入无定形磺酸钙(13),并进行搅拌20分钟;
S7、往调和斧线性加入高分子聚合物(14),且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟;
S8、最后往调和斧加入异构16醇(15),并进行搅拌30分钟;
工艺F:
S1、首先把异丙酯(11)加热到80-90℃,调和斧转速为80-100转/分钟;
S2、然后缓慢加入树脂(1),恒温搅拌约3小时;
S3、往调和斧加入异构16醇(15),并进行搅拌30分钟
S4、往调和斧中加入植物型聚酯(7),并进行搅拌30分钟;、
S5、往调和斧加入无定形磺酸钙(13),并进行搅拌20分钟;
S6、往调和斧加入司盘80(6),并进行搅拌15分钟;
S7、分批次往调和斧中加入一元醇脂(3)、二元醇脂(4)、三元醇脂(5),且每一种原料加入后搅拌10分钟,再执行加入下一种原料
S8、最后往调和斧线性加入高分子聚合物(14),且流速<20mm2/s,加入完毕后再进行搅拌60分钟。
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