一种绿色环保水基乳液润滑剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及植物油基水基润滑功能材料，尤其涉及一种绿色环保水基乳液润滑剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、现阶段商用主流水基润滑剂多以矿物油、合成聚醚石油基油料为基础组分，搭配阴离子石油磺酸盐乳化剂、含重金属助剂、含卤素消泡剂制备，存在生物降解性差、废液排放污染水土、乳化助剂毒性偏高、硬水工况易破乳分层、高低温适配性差等缺陷，难以契合工业绿色低碳、污水达标排放、环保安全生产管控要求。

2、蓖麻油为天然可再生植物油，分子侧链自带活性羟基、长链疏水烷基，自带润滑减摩、成膜耐磨特性，且可完全生物降解，是替代矿物油的理想绿色润滑基材；但原生蓖麻油亲水基团匮乏，油水界面张力大，直接加水乳化极易出现乳液团聚、沉降、破乳，无法直接制备长期稳定水基润滑乳液。现有技术多采用单一丙烯酸、环氧改性蓖麻油，改性产物亲水羧基含量不足，适配乳化剂配伍性差；同时行业常用阴离子、非离子石油合成乳化剂，生物降解率低，不符合环保标准。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种绿色环保水基乳液润滑剂及其制备方法和应用。本发明提供的绿色环保水基乳液润滑剂各组分相容性好，是一种高储存稳定性、高环境友好型水基乳液润滑剂。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种绿色环保水基乳液润滑剂，由包括以下质量百分数的原料制得：

4、马来酸酐改性蓖麻油（ma-蓖麻油，改性蓖麻油）1.25%~10%；纤维素类生物乳化剂2.5%~10%；助乳化剂1%~5%；消泡剂0.5~3%；其余为水。

5、优选地，所述纤维素类生物乳化剂包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或多种。

6、优选地，所述助乳化剂包括醇类助乳化剂。

7、优选地，所述醇类助乳化剂包括乙二醇、丙二醇和乙醇中的一种或多种。

8、优选地，所述消泡剂为聚醚改性硅消泡剂和/或丙二醇嵌段聚醚。

9、优选地，所述马来酸酐改性蓖麻油由包括以下步骤的方法制得：

10、将蓖麻油、马来酸酐和4-二甲氨基吡啶（dmap）混合进行酯化加成反应，得到所述马来酸酐改性蓖麻油。

11、优选地，所述蓖麻油与马来酸酐的摩尔比为1:2.5。

12、优选地，所述酯化加成反应的温度为110℃，时间为3.5h。

13、本发明还提供了上述技术方案所述的绿色环保水基乳液润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

14、将马来酸酐改性蓖麻油、纤维素类生物乳化剂和助乳化剂进行乳化预混，得到油相预混液；

15、将所述油相预混液和水进行乳化分散，得到初乳液；

16、将所述初乳液与消泡剂混合，得到所述绿色环保水基乳液润滑剂。

17、本发明还提供了上述技术方案所述的绿色环保水基乳液润滑剂或上述技术方案所述的制备方法制得的绿色环保水基乳液润滑剂在润滑领域中的应用。

18、本发明提供了一种绿色环保水基乳液润滑剂，由包括以下质量百分数的原料制得：马来酸酐改性蓖麻油1.25%~10%；纤维素类生物乳化剂2.5%~10%；助乳化剂1%~5%；消泡剂0.5~3%；其余为水。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

20、基体绿色可降解：马来酸酐改性蓖麻油为原料，马来酸酐酯化改性，马来酸酐改性蓖麻油亲水羧基充足，油水相容性极佳，且无有害物质生成，改性油料生物降解率≥90%，废弃润滑废液无污染，远优于矿物油基润滑剂；乳化体系环保适配：选用食品级纤维素衍生物为乳化剂，替代石油系合成乳化剂，配伍助乳化、消泡剂，全组分低毒无腐蚀，适配纺织、食品机械、精密金属加工环保工况。

21、进一步的，本发明限定了所述马来酸酐改性蓖麻油的制备方法，具体限定了所述酯化加成反应的温度、原料摩尔配比，酯化转化率高，进一步提高了马来酸酐改性蓖麻油的亲水性，油水相容性进一步提高。

22、实施例的数据表明，本发明的绿色环保水基乳液润滑剂通过六大稳定性全项合格，耐硬水、耐高低温、耐离心、耐冻融，60d粒径波动极小，无分层破乳，储运与现场使用稳定性远超常规植物油水基乳液。

23、本发明还提供了上述技术方案所述的绿色环保水基乳液润滑剂的制备方法，本发明全程常温乳化、无需有机溶剂、无需高温高压反应，生产能耗低，设备适配性强，可规模化量产，适配工业批量生产。

1.一种绿色环保水基乳液润滑剂，其特征在于，由包括以下质量百分数的原料制得：

2.根据权利要求1所述的绿色环保水基乳液润滑剂，其特征在于，所述纤维素类生物乳化剂包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的绿色环保水基乳液润滑剂，其特征在于，所述助乳化剂包括醇类助乳化剂。

4.根据权利要求3所述的绿色环保水基乳液润滑剂，其特征在于，所述醇类助乳化剂包括乙二醇、丙二醇和乙醇中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的绿色环保水基乳液润滑剂，其特征在于，所述消泡剂为聚醚改性硅消泡剂和/或丙二醇嵌段聚醚。

6.根据权利要求1所述的绿色环保水基乳液润滑剂，其特征在于，所述马来酸酐改性蓖麻油由包括以下步骤的方法制得：

7.根据权利要求6所述的绿色环保水基乳液润滑剂，其特征在于，所述蓖麻油与马来酸酐的摩尔比为1:2.5。

8.根据权利要求6所述的绿色环保水基乳液润滑剂，其特征在于，所述酯化加成反应的温度为110℃，时间为3.5h。

9.权利要求1~8任一项所述的绿色环保水基乳液润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.权利要求1~8任一项所述的绿色环保水基乳液润滑剂或权利要求9所述的制备方法制得的绿色环保水基乳液润滑剂在润滑领域中的应用。