本发明专利技术提供了一种润滑组合物，包含(1)选自由以下物质构成的组中的反应产物：(a)来源于羟基脂肪酸的聚链烷酸或聚链烯酸与选自由聚氧乙烯‑聚氧丙烯和聚氧丙烯‑聚氧乙烯‑聚氧丙烯的反向嵌段共聚物构成的组的嵌段共聚物的反应产物；(b)马来酸或马来酸酐与(a)的反应产物；和(c)马来化大豆油与(a)的反应产物；以及(2)选自由烷基苯、正链烷烃、异链烷烃、矿物油和α‑烯烃构成的组的至少一种基础油。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】根据35U.S.C.第119章的规定，本申请要求于2014年2月8日提交的名称为“用于多金属的金属加工应用的高性能水稀释型润滑性添加剂”的美国临时专利申请No.61/937,490的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。
本专利技术大体上涉及金属加工液。本专利技术还涉及可用作金属加工工艺中的润滑剂的润滑剂组合物。本专利技术还涉及用作滑动面油和金属加工油的润滑油组合物，以及使用该润滑油组合物润滑加工机械装置的方法。本专利技术另外涉及纯油(neat)型或乳化型金属加工润滑剂。本专利技术也涉及可用于各种金属加工应用的改良润滑剂。本专利技术还涉及润滑剂组合物，其能够广泛地应用于诸如切削、磨削和塑性加工之类的金属加工。
技术介绍
众所周知，通过使用矿物油和/或脂肪油实现了金属加工润滑。在早期的技术中，这些脂类和油是单独使用的，但是随着改进技术的出现，为了降低成本、提高冷却能力、并给予更好的性能，制备矿物油和/或脂肪油的水性乳液是有用的。近年来，几乎所有含水润滑剂都是脂肪油和/或矿物油的乳液，该乳液可能含有或可能不含有用于特定应用的各种添加剂。然而，乳液型产品具有若干固有问题，例如，乳液稳定性，因为这一原因和其他原因，其用途经常受到限制。近年来，出现了溶液型的含水润滑剂，并且在冷却能力是首要考虑因素时，水溶性润滑剂显示出极大的优点。然而，在同时要求高度冷却和高度水动力或油膜润滑特性的条件下，由于水溶性润滑剂在水动力条件下不能沉积具有足够润滑性的膜以进行正常工作，所以水溶性润滑剂是不合适的。在诸如切削、成形、冲压和轧制之类的金属加工操作中，使用金属加工液来为工件和金属加工装置提供冷却和润滑。金属加工液还起到冲掉加工位置处的油和碎屑的功能，并且还为工件和金属加工装置提供防腐作用。最初，金属加工液包含油性材料、或者水和油的乳液。然而，业界越来越多地试图用水性材料代替油类产品。因此，业界正在转向使用水性金属加工液。水性金属加工液除了提供冷却功能之外，还必须为工件和金属加工装置提供良好的润滑性，并且能够从加工位置隔绝并除去碎屑和污染物，包括油。另外，水性金属加工液应向设备和工件提供良好的防腐作用。为此，该行业已开发了各种水性金属加工液组合物；然而，已经出现了许多与这些组合物的应用相关的问题。在金属制品的制造中使用了多种金属加工工艺。在金属加工过程中，通常会从工件中除去金属。金属加工工艺的实例包括：机械加工、切削、钻孔、磨削、车削、铣削、攻丝和拉削。金属加工与金属成型不同。在金属成型中，通常不会除去金属。金属成型工艺的实例包括：轧制、锻造、铸造、冲压、压铸、挤拉、拉伸和挤压。在金属成型操作中，通常将金属预热到至少约800℃，使得金属能够更容易地成型为所期望的形状。在金属加工操作中，通常不将金属预热；操作中所产生的唯一的热是金属加工操作本身所造成的。在所有金属加工操作中，需要润滑工件和工具之间的界面，以降低加工金属所需的力；冷却工件；除去切削区域中的碎屑；赋予良好的表面光洁度；以及延长工件的使用寿命。因为可使用众多化合物作为(例如)抗磨剂、抗腐蚀剂、表面活性剂和杀菌剂，所以润滑剂组合物的配方是复杂的。此前已经提出在金属加工润滑剂组合物中使用三芳基磷酸酯。Berens的美国专利文献No.4,362,634公开了这样的金属加工润滑剂组合物，该金属加工润滑剂组合物包含多元醇酯(如季戊四醇/脂肪酸酯)作为主要成分，并且还一同包含三芳基磷酸酯和脱水山梨糖醇或甘油酯型(如脱水山梨醇单妥油酸酯)的羧酸酯的非离子表面活性剂。该磷酸酯的含量为浓缩的润滑剂组合物的1重量％至10重量％。可用为浓缩组合物的约2重量％至30重量％的水将其分散以形成作为乳液的稀释润滑剂组合物，据报道该乳液在静止条件下保持相稳定至少1小时。此前，金属加工润滑剂配方是通过将几个已知的各自具有润滑功能的单独成分加以组合而制备的。例如，将各种油、嵌段共聚物、液晶形成体(liquid crystal former)和表面活性剂一起混合并作为共混产品提供给最终使用者。金属加工润滑剂组合物优选制备成浓缩物，在使用前将其稀释。制造商制备浓缩的润滑剂组合物，并成桶地运送给使用者，使用者可能会将装有浓缩润滑剂组合物的桶储存数周至数月后再使用。因为如果润滑剂组合物发生去乳化，则金属加工润滑剂组合物通常会丧失润滑性，所以浓缩润滑剂组合物在室温下(约25℃)的保质期(稳定性，即去乳化发生之前的时间)应为至少1个月，并且优选为至少六个月。高温(约75℃)稳定性和低温(约-15℃)稳定性应分别为至少5天。在浓缩润滑剂组合物稀释之后，所得的稀释的润滑剂组合物在室温下的保质期应为至少1个月，优选至少六个月，其高温稳定性为至少一天，低温稳定性为至少一天。已知基于天然脂类和油(甘油三酯)的金属加工润滑剂已经在本领域中使用，其被用于包括轧制、冲压、拉伸、酸洗、切削和挤压在内的各种加工工业中。在钢的冷轧中，普遍采用天然脂类和油的水性制剂作为轧制油，以提供润滑并冷却轧辊。除了向工件/加工元件提供有效的润滑作用和有效的冷却之外，金属加工润滑剂还必须满足其他标准。例如，轧制油必须能够在金属表面上提供连续的涂层。此外，该涂层或膜必须具有最小的厚度并且必须对金属而言是足量的，使得其能够在轧辊咬入(roll bite)时的高压下得以保持。除了考虑润滑性外，如果轧制油能够向轧制带提供一定的防腐作用并且在退火操作过程中燃烧干净，则是特别有利的。在还原气氛下，通过在大约1300°F下加热使大多数冷轧带退火，以减轻在之前加工操作过程中积累的内部应力，并使成品钢具有所期望的物理性能。残留的轧制油必须挥发干净并且不应残留任何碳质沉淀或表面变色。鉴于被加工的金属种类的不同、以及所采用的不同操作条件以及应用方法，为了试图获得各种性能的最佳平衡，已经开发了众多的基于天然脂类和油的金属加工油。这些不同的金属加工由大多数涉及使用不同的脂类和油，或涉及使用石油产品(例如，矿物油)或合成润滑剂(例如，合成烃或酯)来代替部分脂类或油。乳化剂体系也存在许多差异，并且使用了添加剂以增强这些油的特性。在较小的程度上，天然脂类和油经化学改性以改变其性质。美国专利No.3,202,607公开了蓖麻油的乙氧基化和其在用于金属加工的水性分散液中的应用。在英国专利No.847,517中，将2摩尔的甘油三酯和1摩尔的聚乙二醇进行酯交换以制备有用的产品，该产品为单甘油酯、二甘油酯和甘油三酯与聚乙二醇的单酯和二酯的混合物。美国专利No.2,925,429中公开了对于解决油包水乳液有用的产品，该产品为蓖麻油与聚亚烷基二醇和有机二羧酸(例如，二甘醇酸或邻苯二甲酸酐)的反应产物。美国专利No.2,971,923公开了用于破坏石油乳液和矿物油脱盐的类似产品。美国专利No.3,720,695公开了具有多种用途的酯润滑剂，该酯润滑剂通过如下方式获得：首先用分子量大于1000的聚氧乙二醇与蓖麻油进行酯交换，然后在单独的步骤中，用单羧酸或二羧酸来酯化可用的羟基。在美国专利No.3,634,245和No.3,928,401中公开了具有显著改善的水溶性的混合酯产品。该混合酯是通过在一步操作中，使甘油三酯与短链的单羧酸或二羧酸以及低分子量的聚氧乙二醇反应而获得的。在美国专利No.4,0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种式I的化合物其中R为其中m＝3‑12，n＝3‑8并且R1为其中x＝1‑50，y＝1‑100并且R2为C1‑C16伯烷基或仲烷基。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.08 US 61/937,490;2015.02.09 US 14/617,9171.一种式I的化合物其中R为其中m＝3-12，n＝3-8并且R1为其中x＝1-50，y＝1-100并且R2为C1-C16伯烷基或仲烷基。2.根据权利要求1所述的化合物，其中m＝5-7；n＝3-6；x＝3-50并且y＝10-100。3.根据权利要求2所述的化合物，其中m＝7；n＝5；x＝5-50并且y＝20-100。4.一种式II的化合物其中R为C1-C16伯烷基或仲烷基；R1选自由马来化大豆油部分、多羟基硬脂酰基、多蓖麻油基和它们的混合物构成的组；x＝1-100并且y＝1-200。5.根据权利要求4所述的化合物，其中R为甲基，R1为马来化大豆油，x＝10-100并且y＝10-200。6.根据权利要求4所述的化合物，其中R为甲基，R1为多羟基硬脂酰基，x＝10-100并且y＝10-200。7.根据权利要求4所述的化合物，其中R为甲基，R1为多蓖麻油基，x＝10-100并且y＝10-200。8.一种化合物，选自由以下物质构成的组：(a)来源于羟基脂肪酸的聚链烷酸或聚链烯酸与选自由聚氧乙烯-聚氧丙烯和聚氧丙烯-聚氧乙烯-聚氧丙烯的反向嵌段共聚物构成的组的嵌段共聚物的反应产物；(b)马来酸或马来酸酐与(a)的反应产物...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗恩·宾格曼，查尓斯·弗朗西斯·小帕尔默，詹姆斯·T·坦纳，卡尔文·M·小维克尔，
申请(专利权)人：埃瑟克斯化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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