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新型含氮磷酸酯添加剂的合成及摩擦学性能研究任朋飞;李为民;段伟娜【摘要】以脂肪酸甲酯为原料合成一种新型含氮磷酸酯添加剂,通过红外对其结构进行表征,采用四球摩擦试验机考察其在不同基础油中的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析磨痕表面的形貌及元素分布.结果表明:含氮磷酸酯添加剂具有良好的热分解性能和极压抗磨性能；实验后在钢球表面发现了磷元素,表明在摩擦过程中,含氮磷酸酯添加剂通过化学反应在摩擦表面生成了磷酸铁等化合物,从而起到了极压抗磨的作用.%A new kind of lubricant additive containing nitrogen phosphate was synthesized by fatty acid methyl and characterized by IR spectrum. The tribological characteristics of phosphorous-nitrogen-incorporated fatty acid methyl as additives for different base oil were investigated on four balls tester. The morphologies of the worn scars were observed by means of scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The results show that the additive is excellent in thermal decomposition performance and increasing load carrying capacity, antiwear and friction reducing abilities. Phosphorus element was found in the worn surface of steel ball after friction test, it is shown the iron phosphate compounds is formed in the friction surface by chemical reaction during the friction process, which plays a role in anti-wear extreme pressure.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2011(036)012【总页数】5页(P41-44,54)【关键词】脂肪酸甲酯;含氮磷酸酯;摩擦学性能【作者】任朋飞;李为民;段伟娜【作者单位】常州大学石油化工学院江苏常州213164;常州大学石油化工学院江苏常州213164;常州大学石油化工学院江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】TQ645.5随着环保意识的增强，人类逐渐认识到废弃的润滑油对环境所造成的危害。
第18卷第4期 皮 革 科 学 与 工 程 Vol 118,No 142008年8月L EA T H ER SCIENCE AND EN GIN EERIN G Aug 12008文章编号:1004-7964(2008)04-0022-04收稿日期:2008205222基金项目:陕西科技大学科研创新团队计划项目资助(sust 2B15);陕西科技大学博士基金项目(04BJ 02)第一作者简介:王学川(19632),男,山西人,陕西科技大学资源与环境学院院长,百千万人才工程国家级人选,教授,工学博士,博士生导师,E -mail :wangxc @ 。
两性磷酸酯表面活性剂的合成与皮革加脂王学川1,丁建华1,丁晓丽2,任永强1(1.陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021;2.日照职业技术学院,山东日照276826)摘 要:详细阐述了两性磷酸酯表面活性剂(包括硅氟两性磷酸酯表面活性剂)的合成方法,且讨论了在皮革加脂中的应用前景。
关键词:两性磷酸酯;合成;加脂中图分类号:TS 52911 文献标识码:ASynthesis of Amphoteric Phosphate Surfactant andits Application in Leather F atliquoringW A N G X ue 2chuan 1,D I N G J i an 2hua 1,D I N G X i ao 2li 2,R EN Yong 2qi an g 1(1.College of Resource &Envi ronment ,S haan x i Uni versit y of S cience &Technolog y ,X i ’an 710021,Chi na;2.Ri z hao V ocational &Technical College ,Ri z hao 276826,Chi na )Abstract :The s of amp hoteric p hosp hate surfactant s including silicone 2,fluorine 2containing am 2p hoteric p ho sp hate surfactant s were in ,and t heir p ro spect applied in leat her fatliquoring was dis 2cussed.K ey w ords :words :amp hoteric p ho sp hate ;synt hesis ;fatliquoring 磷酸酯类表面活性剂具有优良的润湿性、洗净性、增溶性、乳化分散性、抗静电性、热稳定性等,以及良好的配伍性,较低的刺激性,和优于一般阴离子表面活性剂的耐碱性、耐电解质性和抗静电性,可广泛应用于纺织、印染、塑料、造纸、皮革和日用化学品等工业领域。
二元醇联结的Gemini脂肪醇磷酸酯制备及加脂性能专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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TF-826磷脂加脂剂的制备及应用闫哲;薛强;乔平;莫刘成;荣贯东【摘要】Fatty alcohol ethers(O-3,O-5,O-7,O-9,O-15)were esterified by phosphorus pentoxide (P2O5) to produce fatty alcohol phosphate esters, which were then hydrolyzed and neutralized, thus the intermediate was obtained. Subsequently composite fatliquor TF-826 was prepared by blending the intermediate with other ingredients such as oils and emulsifying agents. The impact of ethoxy number of the intermediate on the fatliquoring effect was studied. The results showed that the crust leather lubricated by composite fatliquor TF-826 performed better softness, smoothness and fullness than those lubricated by fatliquor BA produced by Zschimmer&Schwarz.%将脂肪醇醚（O-3、O-5、O-7、O-9、O-15）与P2O5进行磷酸化反应，然后与其他油脂及乳化剂进行复配制备磷脂加脂剂TF-826。
探讨了乙氧基数目对皮革纤维加脂效果的影响，并将TF-826与司马BA加脂剂进行应用对比。
结果表明：TF-826赋予皮革良好的滋润感和滑爽度，且柔软度和丰满度方面均优于司马BA加脂剂。
磷脂类加酯剂研究综述【摘要】本文分析了天然磷脂的化学结构及来源，对不同种类的磷酸酯加酯剂的制备方法、特点、应用情况进行了综述和讨论，并对进一步开发磷酸酯加酯剂提出了建议。
【关键词】关键词磷脂加酯剂改性合成磷脂在医学、食品、化妆品等行业已经得到广泛地应用。
在制革业中磷脂类加脂剂由于其良好的加脂性能，较低的价格，优良的生物降解性等优点而呈现出良好的发展势头，国内外对其研究也越来越深人。
磷脂类加脂剂主要包括天然磷脂加脂剂、改性天然磷脂加脂剂、合成磷脂加脂剂以及它们与其它加脂成分复配制得的复合加脂剂。
l、天然磷脂的化学结构在人体及动物体的脑、神经系统、肝、心、肺、肾、乳和微生物、各种蔬菜、大部分植物种子中均含有磷脂1。
磷脂是含磷酸根的类脂化合物，属天然元素有机化合物，按其组成可分为甘油醇磷脂和神经醇磷脂两大类。
制造皮革磷脂加脂剂时的天然磷脂基本是甘油醇磷脂，主要来自大豆油、菜籽油、棉籽油等植物油精炼加工过程中的副产物，另外蛋黄也可用于皮革加脂。
依据磷酸根结合的有机化合物，甘油醇磷脂可分为卵磷脂(磷脂酞胆碱)、脑磷脂(磷脂酞乙醇胺)、肌醇磷脂、丝氨酸磷脂。
其结构为磷酞二廿油脂肪酸醋，甘油的两个羟基被脂肪酸所酯化，成疏水性，另一个羟基则被磷酸所酯化，并分别带有亲水性的胆碱、胆胺、胆醇、丝氨酸等基团，因此这种化合物是一种两性表面活性剂，可以用做乳化剂，但由于其亲水基团与亲油基团的比例太小，HLB 值比较低，如大豆磷脂的HLB值在4左右，因此它的乳化性主要表现在亲油性上。
来源不同的磷脂组成各不相同，大豆磷脂主要含20%卵磷脂、31%脑磷脂、10%的肌醇磷脂和一定量的丝氨酸磷脂等，其脂肪酸组成为:棕桐酸等饱和酸约17%，油酸约20%，亚油酸53一65%等，但其化学组成也因品种、地区、气候、成熟程度和加工条件等的不同而略有差异2。
2各种磷酸酯加脂剂2.1天然磷脂直接用作加脂剂天然磷脂的乳化性主要体现在亲油性上，油溶性较好，遇水则膨胀形成胶体，因此其虽然为一两性表面活性剂，仍然不能单独作为加脂剂用于乳液加脂。
磷酸酯型加脂剂的综述与探讨A Summary and Discussion about Preparation ofFatliquors with Phosphate浦轻化1103 16号钱裕荣摘要本文以蓖麻油为主要原料,研制了兼有非离子和阴离子的多功能结合型磷酸皮革加脂剂。
用正交表优化甲醋化、醚化反应的试验方案; 探索了反应温度、时间、加料方等对磷酸化反应的影响; 对合成的甲酷油、醚化甲醋油、磷酸酷用红外光谱作了结构鉴定。
测试了磷酸醋的水溶性、乳化力、表面张力、临界胶束浓度等性能。
复配的加脂乳液耐性电解质,经初步应用,取得良好效果。
天然磷脂的来源及化学组成,并对利用磷脂制备皮革加脂剂的方法及涉及到的问题进行了讨论,提出了进一步利用磷脂的设想。
合成磷酸酯加脂剂的反应机理、P2O5 溶液加料法、含磷酯加脂剂复配法丶产品性能及应用效果,为新型合成磷酸酯加脂剂工业化生产提供了工艺条件关键词磷酸酯加脂剂改性合成Abstract In this paper, castor oil as the main raw material, developed both nonionic and anionic phosphate-binding multifunctional MoetFatliquor. Optimized by orthogonal Table A vinegar, pilot programsetherification; explore the effects of reaction temperature, time,feeding methods of phosphorylation reactions; cool on a syntheticoil, ether oil methyl ester, phosphate cool infrared spectralstructures were identified. Testing the water solubility, emulsifyingpower, surface tension, critical micelle concentration and otherproperties phosphate vinegar. Plus fat emulsion complexelectrolyte resistance, after a preliminary application, and achievedgood results This paper analysed the so urce and chemical structure of phospholipid, and the preparat ion of fat liquors w ith i tand several problems aro und this is also discussed. At last , the writer put forw ard a proposal on fur ther ut ilizat io n of pho spholipid. the synthet ic phosphated fat l iquor was discussed, also themethod of adding P2O5dispersion di rectly, the complex ingmethod and the product′ s properties and i t s appl ication w erestudied.Keywords phosphonate ester fat liquor modificat ion sy nthetic前言传统的加脂剂性能较单一难以满足生产各种高档皮革的需要。
从国内外皮革加脂剂的研究及发展趋势看,多功能结合型加脂剂是主要的研究方向,它的主要成份大致包括三类:一是高级脂肪酸烷基醇酞胺类; 二是高级脂肪醇聚氧乙烯醚磺化唬拍酸类 ;三是高级脂肪醇聚乙二醇醚磷酸醋或硫酸醋盐类。
它们分子结构不仅含阴离子亲水基,还含有非离子亲水基。
w e s la ge r等人的研究表明:以上述成分复的皮革加脂剂具有非离子型加脂剂渗透力高,优良的耐电解质稳定性,及阴离子型加脂剂结合性强的优点。
加脂后革中油脂含量高上述成分必须与适当的中性油搭配,才能使成革有优良的物理性能柔软丰满、富有弹性。
因此中性油的选择和用量对加脂剂性能影响甚大。
为此,本文以蓖麻油为原料,经甲醇化聚乙二醇醚化磷酸化研制一种聚醚磷酸酷。
由它与多种中性油复配成的加脂剂,性能稳定,加脂效果优良,有明显的应用前景。
1 实验主要试剂蓖麻油、五氧化二磷、聚乙二醇(PE G )为工业品。
其化如甲醇、浓硫酸、氢氧化钠均为化学纯。
2 甲醋化油的合成蓖麻油脱水 :在装有氮气导管,搅拌.冷凝管的三口瓶中,加入一定量的蓖麻油,通氮搅拌升温,真空脱水后,取样测定酸值和轻值。
蓖麻油甲醋化:向上述反应瓶中加入计量的甲醇分次加入催化剂恒温反应后,蒸出未反应的甲醇。
反应物转入分液漏斗,用热水洗 2 一 3 次(液比 1 :2 )经干燥处理后取样作红外光谱测定。
1.3 醚化甲醋油在装有氮气导管、温度计、搅拌器、分水器、冷凝管的三口瓶中加入计量的甲酷油,通氮搅拌升温,加入催化剂及全部辅催化剂,计量的乙二醇。
间歇取样分析,待产物完全水溶后,停止通氮,经后处理分离提纯后再作红外光谱测定1 .4 磷酸化反应上述反应瓶内加入定量的五氧化二磷,搅拌反应后加等量水水解。
产物用1 5 % 食盐水溶液洗两次。
用氨水或有机碱中和至 p H = 6 一7。
1.5 中间产物及产品分析测试1.5.1 甲醉化油酸值和经值的测定将用蒸馏水洗,真空脱水,干燥后的甲醋化油用非水酸碱滴定法测定其酸值汇’‘]。
用乙酞化法测定其经值L‘“}。
1 52 磷酸酉旨性能的刚定磷酸醋的水溶性:测定不同中和剂的中和产物及不同 p H 值时的水溶性。
CM C 值 :用鼓泡法[‘ 3 」测定不同浓度磷酸醋水溶液的表面张力,计算临界胶束浓度( CMC )。
水份和油脂含量 :参考(皮革工业化学家协会分析方法》〔“」 ,测定中和后磷酸酷的水份、油脂量。
1.5.3 加脂剂性能的浏定乳化力:磷酸醋按不同比例与中性油复配,观测其贮存稳定性,乳液稳定性。
加脂剂耐电解质稳定性:加脂剂乳液在不同pH值时,不同种类及浓度的电解质溶液中的稳定性。
1.6 加脂剂的复配中性组分为:2 0 一6 0 % 氧化石蜡,2 0 一6 0 % 氯化猪油,2 0 一 6 0 % 的 5 “机油,2 0 一4 0 % 甲酷化油3 一 5 % 羊毛脂混匀中性油组分 3 0 一7 0 % ,磷酸酷 3 0 一7 0 % 搅拌混匀用氨水调 pH = 6 一7。
即得加脂剂。
2 结果与讨论2.1 甲醋化反应的影响因素2.1.1 催化剂油脂的醇解是可逆性反应 ,酸碱均可催化L ‘ ,‘”」。
碱催化时,副反应较少,但对油脂纯度要求高,酸值应小;酸催化反应较多,但对酸值要求不高。
蓖麻油的酸值大于 1,故采用酸催化为宜。
此外在固定反应时间、温度、催化剂用量,比较浓硫酸和氢氧化钠催化剂,按水洗后甘油回收量计算反应转化率,酸催化的转化率) 9 5 % ,碱催化镇 5 0 % 因碱与油脂中游离脂肪酸皂化,致使转化率降低。
2.1.2 水分蓖麻油中的水分,会降低催化剂有效浓度,若增大催化剂用量,则副反应增多。
由表 1 数据可知,蓖麻油经脱水处理可大大提高反应转化率。
2 13 反应参数对转化率的影响反应时间、温度、甲醇及催化剂用量等都影响转化率。
作者应用四因素,三水平K l K Z K 3分别为水平 l 23 三个转化率之和,R 为极差,分别为每一列中 K的最大值和最小值之差,表示各因素对反应影响程度。
由 R 值可知各因素对转化率影响的主次关系。
尽管试验 7 的转化率最高,但甲醇用量大,回收量也增大,仍有部分未被回收。
实际生产中,转化率和成本综合考虑,选择2.1.4 酸值和投值的变化由表 3 可知,甲醇化酸值增大,轻值降低。
因为用硫酸催化剂,它与蓖麻油分子中双键发生加成,又可能与轻基发生硫酸化反应。
结果必然导致酸值增加,轻值降低。
但甲酷化仍保留 % % 以上的轻基,这对醚化反应非常重要,因聚乙二醇用量根据甲酷化油的轻值按单分子配比计算。
2.2 醚化反应的影响因素2.2,1 催化剂甲酷化油与聚乙二醇的醚化,是酸催化下的脱水反应,对反应物和醚化过程中生成的水都要脱除。
因此考虑用复合催化剂,该体系对转化率的影响结果见表 4。
采用 A 十 B 复合催化剂反应转化率最高。
2 2 2 反应物配比本合成要求甲酷化油与 PE G 单分子醚化。
但反应中 PE G 分子间会脱水醚化,PE G 可与两分子甲酷化油分别醚化。
为减少这些副反应除控制加料次序外应考虑PE G 用量PE G 用量过多,它会相互醚化,磷酸化时生成溶于水的 PE G 一磷酸酷,降低反应转化度。
PE G 用量与醚化转化率关系见表 5。
由表 5 数据可知,减少PE G 用量有助于提高反应转化度.为抑制副反应,可选用 l :1.0 5 或 1 :1 的摩尔比为宜。
2 23 P E G 分子量与醚化产物水溶性的关系聚醚型表面活性剂的水溶性随其H L B 值的增大而增大,而 H LB 值的大小与其所含的 E O 数 (即千c H ZCH ZO于)有关,E O 数增大,水溶性增加。
非离子型表面活性剂 H L B 值可按下式计算。
荃 E 卫镶黯暮斋拜量·‘黔飞雁韶奢雾基质量· 10 05皮革加脂剂中所用的表面活性剂要求对中性油有良好的乳化作用,并形成 O / W型乳液。
故对表面活性剂要求有较高的H场值(> 10 ),即 E O 数应较大。
w e s - l a g e r [ 〕提出用高级脂肪醇聚乙二醇醚配制加脂剂,E O 数以 8 一 1 0 为佳。
E O 数小H L B 值低,对中性油乳化力低,复配加脂剂的耐电解质稳定性下降;E ( 〕数过大,形成乳液过于稳定,不利于加脂后的破乳,而且加脂剂吸收也不完全。
由表 6 可知,分子量为4 0 0 的 P E G 与甲酷化油醚化,产物水溶性很好,计算 H LB 值约为 1 1,表明PE G 一 4 0 0 是非常适宜的,此外,随着反应时间的延长,产物逐渐变为水溶液,因为部分甲醋油被醚化后,它能乳化甲醋形成乳液。
当甲酚油全部醚化在水中便成呈透明溶液,由此可判断终点。
2.2.4 反应参数与转化率的关来选用四因素(时间、温度、主、副催化剂用量),三水平正交表场(3 4),综合考查优选醚化试验方案。
