一種潤滑劑及在機(jī)械加工方面的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種潤滑劑，特別設(shè)及一種潤滑劑及在機(jī)械加工方面的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[000引專利申請W090/03341和W092/16464公開了二氧化碳在機(jī)械加工方法中作為冷卻 和潤滑介質(zhì)的用途。在后一個(gè)申請中，建議往二氧化碳中加入一種輔助潤滑劑，來進(jìn)一步提 高潤滑性并降低機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的熱量。該種潤滑劑可W在液體二氧化碳中溶解或 者分散。在該專利申請中提到的唯一一種具體潤滑劑添加劑是基于低粘度姪的錠子油，即 化ucolan7。盡管將錠子油加入到二氧化碳中會改進(jìn)總的潤滑效果，但無法接受工具的磨損 和產(chǎn)生的熱量。必需獲得實(shí)質(zhì)的改進(jìn)來使市售的二氧化碳基冷卻和潤滑組合物與其它潤滑 體系不相上下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種潤滑劑及在機(jī)械加工中的應(yīng) 用。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括： 一種潤滑劑，所述潤滑劑含有至少一種極性有機(jī)化合物，該極性有機(jī)化合物含有至少 一個(gè)氧原子，該潤滑劑的沸點(diǎn)超過220°c。
[0005] 進(jìn)一步的，所述潤滑劑可W溶解或分散在二氧化碳中。
[0006] 進(jìn)一步的，所述極性有機(jī)化合物含有選自離、哲基、駿基、醋和酷氨基或者它們的 混合物的極性基團(tuán)。所述極性有機(jī)化合物選自分子量為140~290的醇，優(yōu)選為150-260 ; 分子量為155~330的駿酸，優(yōu)選為160-280 ;分子量為130~1200的多元醇或者離W及 它們的醋，優(yōu)選為150-600 ;分子量為150~450的駿酸和醇的醋，優(yōu)選為200-300 ;分子 量為185~1100的一元駿酸和一元燒醇胺之間的燒醇酷胺或者它們的燒醇化物，優(yōu)選為 240-600。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明合適的實(shí)例是有效的有機(jī)化合物的通式為Ri〇H，其中Ri是支鏈或者直 鏈、飽和或者不飽和的含有9~18個(gè)碳原子的脂肪或者酷基基團(tuán)，例如含有9~15個(gè)碳原 子的支鏈烷基或者支鏈酷基。其它實(shí)例是通式為R2COOR3的醋化合物，其中R2CO是酷基，優(yōu) 選地是含有10~20碳原子的支鏈或不飽和酷基，如油酷和異硬脂酷基，其中Rs是含有1~ 4個(gè)碳原子的烷基。優(yōu)選的有機(jī)化合物的其它基團(tuán)的通式為R4(A)"0Rs，其中R4和Rs彼此獨(dú) 立，是氨、含有1~20個(gè)碳原子的酷基或者烷基，A是含有2~4個(gè)碳原子的氧化締基團(tuán)， n表示2~18的數(shù)。優(yōu)選地R4和R5中的一個(gè)或二個(gè)基團(tuán)是氨。優(yōu)選的有機(jī)化合物的通式 還可^是1?6(1^狂)馬0(4)占8，其中1?6(：0是含有8~20個(gè)碳原子的酷基，優(yōu)選支鏈或者不飽 和酷基，X是H或者R7〇(A)"Rs，其中R,是含有2~8個(gè)碳原子的亞烷基，A是含有2~4個(gè) 碳原子的亞烷基氧基，咕是氨或者含有1~6個(gè)碳原子的烷基或者酷基，n是0~8的數(shù)。 其它例子是通式為R9〇(A)xCH2COOH的烷基離駿酸，其中Rg是含有6~18個(gè)碳原子的烷基， A是含有2~4個(gè)碳原子地亞烷基氧基，X是0~10的數(shù)。 優(yōu)選的，有機(jī)化合物的沸點(diǎn)高于240°C，烙點(diǎn)低于4°C，優(yōu)選低于-5°C 所述極性有機(jī)化合物或者極性有機(jī)化合物的混合物所加入的量是二氧化碳重量的 0. 5~20%，優(yōu)選地1~5%重量。
[0008] 前面所述的潤滑劑在機(jī)械加工方面的應(yīng)用。
[0009] -種機(jī)械加工方法，需要在二氧化碳和所述潤滑劑存在下進(jìn)行。
[0010] 它可W用來加工金屬和其它固體材料W及玻璃。
[0011] 在該方法中，極性有機(jī)化合物可W通過例如高壓累的方式在二氧化碳膨脹之前加 入到液態(tài)二氧化碳中，并應(yīng)用到工具和/或工作區(qū)域中。二氧化碳一般在10秒之內(nèi)，優(yōu)選 在使用前立即由液態(tài)膨脹為氣體，W盡可能獲得良好的冷卻效果。極性化合物也可均 相液體或者分散體的形式與帶壓二氧化碳一起儲存。在該種情況下，可確保極性化合物和 二氧化碳之間具有恒定的比例。在有機(jī)化合物具有比較高的烙點(diǎn)或者高粘度的情況下，在 與液體形式的二氧化碳或者與膨脹二氧化碳混合之前，需要將其加熱。 在適當(dāng)?shù)膶?shí)施方案中，將潤滑劑和二氧化碳的液體混合物通過在操作工具，如鉆頭內(nèi) 的通道加入到工作區(qū)域。每個(gè)通道的橫截面積可在寬范圍內(nèi)變化，但是一般在0.01~1mm2， 優(yōu)選在0.02~0.2mm 2。 除了極性化合物或者極性化合物的混合物之外，潤滑劑還可含有也具有一定潤滑性的 作為加溶劑和/或作為附加冷卻劑成分的試劑。該些試劑的例子是分子量為46到約120 的亞烷基二元醇類（aA^ene glycols)、醇類和它們的離，W及水。該些試劑的量一般是極 性化合物或者極性化合物的混合物重量的0. 1~100%，優(yōu)選地為1~30%重量。在潤滑 操作存在水的情況下，可適當(dāng)選擇至少一種具有防腐性的極性化合物加入到潤滑劑中。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括；本發(fā)明潤滑劑加入到二氧化碳中一起應(yīng)用 于機(jī)械加工方面，減少了加工過程中熱量和磨損；且本發(fā)明潤滑劑選自常用材料，原料易 得，工藝簡單，成本低廉，易于規(guī)?；a(chǎn)，有較廣泛的應(yīng)用前景。。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案發(fā)明人經(jīng)長期研究和大量實(shí)踐，得W提出本發(fā)明的 技術(shù)方案。如下將對該技術(shù)方案、其實(shí)施過程及原理等作進(jìn)一步的解釋說明。
[0014] 本發(fā)明通過下面的操作實(shí)施例進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1 采用基于二氧化碳的量為2%重量的多種潤滑劑添加劑完成鉆孔試驗(yàn)。連續(xù)將二氧化 碳W每小時(shí)1. 5千克的量加入到鉆孔區(qū)。將潤滑劑添加劑用累打入在室溫和57己壓力下 的液體二氧化碳流中。接著將得到的混合物從鉆頭的工作區(qū)膨脹約1厘米。鉆頭的直徑為 6毫米，鉆孔的最大深度為8毫米，進(jìn)給速度為在鉆頭的圓周速度為45米/分鐘或者40米 /分鐘時(shí)為0.17毫米/轉(zhuǎn)。用在鉆孔失敗之前可W鉆孔的數(shù)目來評價(jià)性能?？蒞得到下面 的結(jié)果。
[00巧]表1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種潤滑劑組合物，其特征在于，所述潤滑劑含有至少一種極性有機(jī)化合物，該極性 有機(jī)化合物含有至少一個(gè)氧原子，該潤滑劑的沸點(diǎn)超過220°C。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于所述潤滑劑可以溶解或分散在二氧化碳 中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的潤滑劑，其特征在于所述極性有機(jī)化合物含有選自醚、羥基、 羧基、酯和酰氨基或者它們的混合物的極性基團(tuán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于所述極性有機(jī)化合物選自分子量為 140~290的醇；分子量為155~330的羧酸；分子量為130~1200的多元醇或者醚以及 它們的醋；分子量為150~450的羧酸和醇的醋；分子量為185~1100的一元羧酸和一元 烷醇胺之間的烷醇酰胺或者它們的烷醇化物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于所述極性有機(jī)化合物的沸點(diǎn)高于240°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑劑，其特征在于所述極性有機(jī)化合物的熔點(diǎn)低于4°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3任一項(xiàng)所述的潤滑劑，其特征在于極性有機(jī)化合物或者極性有 機(jī)化合物的混合物所加入的量是二氧化碳重量的0. 5~20%。
8. 權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的潤滑劑在機(jī)械加工方面的應(yīng)用。
9. 一種機(jī)械加工方法，其特征在于需要在二氧化碳和權(quán)利要求1-7所述潤滑劑存在下 進(jìn)行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械加工方法，其特征在于該方法用來加工金屬和其它固 體材料以及玻璃。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種潤滑劑及其在機(jī)械加工方面的應(yīng)用。所述潤滑劑含有至少一種極性有機(jī)化合物，該極性有機(jī)化合物含有至少一個(gè)氧原子，該潤滑劑的沸點(diǎn)超過220℃，可以分散或溶解在二氧化碳中。所述極性有機(jī)化合物含有選自醚、羥基、羧基、酯和酰氨基或者它們的混合物的極性基團(tuán)。本發(fā)明還公開了一種機(jī)械加工方法，該方法需要在所述潤滑劑與二氧化碳混合后使用條件下進(jìn)行，用來加工金屬和其它固體材料以及玻璃。本發(fā)明潤滑劑加入到二氧化碳中一起應(yīng)用于機(jī)械加工方面，減少了加工過程中熱量和磨損；本發(fā)明潤滑劑選自常用材料，原料易得，工藝簡單，成本低廉，易于規(guī)模化生產(chǎn)，有較廣泛的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C10M105-24, C10M105-08, C10M105-36, C03B7-10, C10M171-00, B23Q11-10, C10M105-12, C10M105-34, C10M105-38, C10M105-18, C10M105-68
【公開號】CN104726187
【申請?zhí)枴緾N201510073165
【發(fā)明人】袁建新
【申請人】南通奧斯特鞋業(yè)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月12日