磺化妥爾油酸胺的合成及潤(rùn)滑防銹性能研究

鐘 明

（南寧凱林杰機(jī)械化工有限公司，廣西 南寧530001）

磺化妥爾油酸胺的合成及潤(rùn)滑防銹性能研究

鐘 明

（南寧凱林杰機(jī)械化工有限公司，廣西 南寧530001）

以硫酸、妥爾油酸和一乙醇胺為原料合成磺化妥爾油酸一乙醇胺，探討了原料配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間的最佳反應(yīng)條件：妥爾油∶硫酸∶一乙醇胺＝1∶0．4∶2，反應(yīng)分二步進(jìn)行，第一步反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間分別為40℃和5 h，第二步反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間分別為100℃和2 h。試用試驗(yàn)表明，產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗磨潤(rùn)滑及防銹性。

磺化；妥爾油酸；一乙醇胺；潤(rùn)滑；防銹

磺化妥爾油酸一乙醇胺具有優(yōu)良的潤(rùn)滑及防銹性能，能有效地提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)作過程的潤(rùn)滑防銹性，降低機(jī)械摩擦系數(shù)，因此它可作為機(jī)械加工用油的潤(rùn)滑防銹劑。我們開發(fā)的新產(chǎn)品磺化妥爾油酸一乙醇胺原料來源豐富。妥爾油（Tall oil）是造紙工業(yè)的紙張廢液（稱黑液），經(jīng)蒸餾處理后所得的精制油，主要成分含有40%～50%松香酸，5%左右不皂化物。妥爾油來源于造紙廢液，國(guó)內(nèi)資源豐富，符合國(guó)家提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策，因此，該產(chǎn)品的研發(fā)具有得天獨(dú)厚的原料優(yōu)勢(shì)，有著非常實(shí)際的開發(fā)價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。

1 實(shí)驗(yàn)部份

1．1 主要原材料

精制妥爾油（碘值≤125、脂肪酸含量＞40%、不皂化物＜20%），硫酸 （工業(yè)品98%；工業(yè)品75%），一乙醇胺（工業(yè)品98%）。

1．2 反應(yīng)原理

1．2．1 磺化反應(yīng)

精妥爾油組成復(fù)雜，可用R-CH＝CH-（CH2）COOH表示，反應(yīng)式如下：

1．2．2 成鹽反應(yīng)

成鹽反應(yīng)是指磺酸基 （—OSO3H）、羧基（—COOH）與一乙醇胺水溶液的反應(yīng)。反應(yīng)式如下：

1．3 配制工藝

首先將妥爾油進(jìn)行磺化，此時(shí)要控制溫度與時(shí)間，然后再進(jìn)行胺鹽反應(yīng)，中和溶液pH值為8～9，即為成品。

2 結(jié)果與討論

2．1 原料配比對(duì)產(chǎn)品性能的影響

合成該產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵在于能否打開雙鍵，這在很大程度上取決于選擇工藝條件，如原料配比，反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間。為此，我們采用了因素水平表的正交試驗(yàn)確定其最佳反應(yīng)條件。

最佳反應(yīng)條件如下：妥爾油∶硫酸∶一乙醇胺＝1∶0．4∶2，反應(yīng)分二步進(jìn)行，第一步為用硫酸打開妥爾油的雙鍵制備磺化妥爾油，第二步用妥爾油的羧酸和一乙醇胺反應(yīng)，生成磺化妥爾油酸胺鹽。第一步的反應(yīng)溫度為40℃，第二步反應(yīng)溫度為100℃，第一步反應(yīng)時(shí)間為5h，第二步為2h，反應(yīng)到pH＝8～9，即為產(chǎn)品。

我們根據(jù)上述最佳反應(yīng)條件，合成了4個(gè)批次產(chǎn)品。將產(chǎn)品與N32基礎(chǔ)油做對(duì)比，在相同條件下，對(duì)4個(gè)樣品的潤(rùn)滑極壓性進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。由表1可見，合成產(chǎn)品的抗極壓性和減摩擦性均比基礎(chǔ)油優(yōu)良。

表1 合成產(chǎn)品潤(rùn)滑性能測(cè)試結(jié)果

2．2 鑄鐵單片防銹試驗(yàn)

防銹試驗(yàn)參照GF、B／T 6144-85國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，溶液濃度是5%，結(jié)果見圖1。

圖1中所示5滴空白為未生銹，其它黑點(diǎn)紅點(diǎn)均為生銹部分，可見磺化妥爾油一乙醇胺在較低濃度下也有很好的防銹效果。

2．3 應(yīng)用結(jié)果

將磺化妥爾油一乙醇胺作為潤(rùn)滑防銹添加劑加入到潤(rùn)滑防銹油產(chǎn)品中，該產(chǎn)品已在上汽通用五菱、柳工股份公司等著名大中型企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)性應(yīng)用，均獲得理想的效果。

圖1 磺化妥爾油酸一乙醇胺防銹結(jié)果

［1］ 蔣海珍，陶德華，王彬．水溶性有機(jī)羧醇銨鹽防銹劑的分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的研究［J］．潤(rùn)滑與密封，2005，3（2）：72-74．

［2］ 周健，陶德華，張健華．切削液及其添加劑的進(jìn)展［J］．化學(xué)世界，2001，（12）：559-634．

［3］ 盧家琪．汽輪機(jī)油中T756防銹劑含量的紅外光譜法測(cè)定［J］．華東電力，2007，（7）：9．

［4］ 姜傳福．金屬防銹亮劑制備新方法的研究［J］．遼寧工學(xué)院報(bào)，2006，（6）：399-402．

Synthesis of Sulfonated Tall oil Ammonium Oleate and its Antirust Lubrication Performance Research

ZHONG Ming
（Kailinjie Machimery Chemical Company，Nanning 530000，China）

Thesulfonatedtalloilammoniumoleatewassynthesizedwithsulphuricacid，talloil monoethanolamine through the two-step reaction．The optimum synthetic conditions were：tall oil∶sulphuric acid∶monoethanolamine＝1∶0∶4∶2，reaction temperature and time was：first step：40℃，5h，second step：100℃，2h．The product had good antirust and lubrication performance．

sulfonated tall oil；monooethamolamine；antirust cubrication

TE 626.3

A

1671-9905（2011）05-0011-02

2011-03-03