原料配比
制備方法
① 將質(zhì)量比為0.5∶(1~2)的多元醇與長鏈脂肪酸加入有機溶劑中,在生物酶及溫度為30~90℃的條件下反應(yīng)12~36h,得到受阻多元醇酯。
② 將無機納米顆粒與表面處理劑混合、攪拌,進行表面處理。
③ 將該受阻多元醇酯、表面處理后的無機納米顆粒、稀釋劑按比例混合,得到可生物降解的潤滑油。
原料配伍
本品各組分質(zhì)量份配比范圍為:受阻多元醇酯89~95、表面處理后的無機納米顆粒1~10、稀釋劑1~10。
該生物酶選自CCL(A)和CCL(B)、GCLⅠ和GCLⅡ、RM、Novo-435或PPL中的一種。 該多元醇選自羥甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇、甘露醇或環(huán)糊精中的一種;該長鏈脂肪酸選自十四酸、十六酸、油酸或硬脂酸中的一種。
具體的,該多元醇選自羥甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇、甘露醇、環(huán)糊精、葡萄糖、麥芽糖、三羥基己烷、三羥基戊烷、三羥基庚烷、三羥基辛烷、甲基環(huán)糊精、乙基環(huán)糊精、3,4-二-O-甲基-D-甘露醇酯、甲基磺酸甘露醇酯中的一種;所述長鏈脂肪酸選自十四酸、十六酸、油酸、硬脂酸、二十酸、二十二酸、二十四酸、亞油酸、聚乙二醇(7<n<20)中的一種。
具體的,該受阻多元醇選自三羥甲基三油酸酯、三羥甲基三硬脂酸酯、三羥甲基三十四酸酯、三羥甲基三十六酸酯、季戊四醇四油酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四十四酸酯、季戊四醇四十六酸酯、丙三醇三油酸酯、丙三醇三硬脂酸酯、丙三醇三十六酸酯、丙三醇三十四酸酯、甘露醇油酸酯、甘露醇十四酸酯、甘露醇十六酸酯、甘露醇硬脂酸酯、環(huán)糊精油酸酯、環(huán)糊精十四酸酯、環(huán)糊精十六酸酯或環(huán)糊精硬脂酸酯中的一種以上。
具體的,該無機納米顆粒選自納米單質(zhì)粉體、納米氧化物、納米氫氧化物、納米硫化物、納米碳酸鹽、納米硼酸鹽、聚合物納米微球或納米稀土化合物。該無機納米顆粒的粒徑范圍為10~100nm。
該納米單質(zhì)粉體選自納米鋅粉(Zn)、納米鎢粉(W)、納米鈣粉(Ca)。
該納米氧化物選自納米二氧化鈦(TiO2)、納米二氧化硅(SiO2)、納米氧化鋅(ZnO)、納米三氧化二鋁(Al3O2)、納米氧化鋯(ZrO2)。
該納米硫化物選自納米硫化鋅(ZnS)、納米硫化鐵(FeS)、納米硫化鈣(CaS)、納米硫化鎢(WS2)、納米硫化鉬(MoS)。
該納米硼酸鹽選自納米硼酸鈣(CaBO3)、MgBO3、BaBO3。
該納米稀土化合物優(yōu)選為納米稀土氟化物,例如CeF3、LaF3、PrF3、NdF3、DyF3。
該納米氫氧化物有納米氫氧化鈣、納米氫氧化鎂、納米氫氧化鋇。
該無機納米顆粒為經(jīng)過表面處理劑處理后的顆粒,該表面處理劑選自二烷基二硫代磷酸(DDP)、油酸、二乙基六氧酸(EHA)、硬脂酸、烷基磷酸酯、含N有機化合物,通過表面處理,使其均勻分散在聚醚中,得到均勻分散的納米材料分散液,然后添加到受阻多元醇酯中即得可生物降解的潤滑油。
該稀釋劑選自聚酯、聚醚或聚乙二醇,該聚醚沒有特別限制,優(yōu)選為聚氧乙烯十二烷基醚;該聚酯沒有特別限制,優(yōu)選為聚丙烯酸鈉,該聚乙二醇的碳原子數(shù)為7<n<20。
該有機溶劑選自甲苯、水、乙醇、乙酸乙酯、四氫呋喃或二甲基亞砜中的一種以上;該生物酶選自CCL(A)和CCL(B)、GCLⅠ和GCLⅡ、RM、Novo-435或PPL中的一種。
該多元醇與該長鏈脂肪酸的質(zhì)量比為0.5∶(1~2),例如0.1∶1.5。該多元醇與該生物酶的摩爾比為1∶(4.05~4.1),例如1∶4.07。
將多元醇與長鏈脂肪酸加入有機溶劑中,然后加入生物酶,將體系溫度調(diào)整至30~90℃進行酯化反應(yīng)12~36h,反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)后的溶液過濾,收集生物酶,收集濾液減壓蒸餾,即得到受阻多元醇酯。
產(chǎn)品應(yīng)用
本品主要應(yīng)用于航空、金屬加工、紡織、制革領(lǐng)域。
產(chǎn)品特性
本品具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性,以及良好的水解穩(wěn)定性、低溫流動性、黏溫性能、潤滑性能、可生物降解性。通過使用生物酶作為多元醇與脂肪酸酯化反應(yīng)的催化劑,大大減少了反應(yīng)步驟,節(jié)約了資源,減少了反應(yīng)對環(huán)境的污染。