概述[1]
油酸三乙醇胺是一種非離子表面活性劑，具有優(yōu)異的乳化和分散性能，發(fā)泡能力強(qiáng)，泡沫細(xì)膩，在酸性和堿性介質(zhì)中穩(wěn)定性強(qiáng)，有良好的洗滌及防銹能力。油酸三乙醇胺皂化物對(duì)動(dòng)植物油、礦物油、機(jī)油、石臘、潤(rùn)滑油等具有良好的清洗能力、防銹能力、潤(rùn)滑性能和防腐性能，及冷卻和防銹功能。以油酸三乙醇胺皂化物為基礎(chǔ)合成的水基潤(rùn)滑油能用于鋼、鐵、鋁、合金鋼、鐘表元件等金屬加工過(guò)程中，主要起潤(rùn)滑、清洗、防銹、降溫等作用。
油酸三乙醇胺皂的合成以油酸和三乙醇胺為原料，控制反應(yīng)條件進(jìn)行皂化反應(yīng)而得。在工業(yè)上通常將油酸加入皂化鍋內(nèi)用蒸汽加熱至熔融后，緩緩加入三乙醇胺水溶液，在一定溫度下反應(yīng)，冷卻出料即為油酸三乙醇胺皂化物成品。
在實(shí)驗(yàn)室提純油酸三乙醇胺皂的過(guò)程比較復(fù)雜，首先反應(yīng)物要經(jīng)過(guò)減壓蒸餾、堿洗和水洗、溶劑洗滌、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)等步驟得到油酸三乙醇胺皂的純品，利用紅外光譜可鑒別產(chǎn)物的純度。通過(guò)對(duì)反應(yīng)原理的分析和水基潤(rùn)滑油調(diào)合對(duì)油酸三乙醇胺皂化物的要求，本文采取不經(jīng)過(guò)洗滌提純，直接以扣除酸值后的皂化值為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究皂化反應(yīng)的條件，并利用合成的油酸三乙醇胺皂化物調(diào)配得到水基潤(rùn)滑油，其能夠滿足使用要求.
合成原理
油酸三乙醇胺皂化物合成采用皂化縮合法，即以油酸和三乙醇胺為原料，在一定條件下進(jìn)行皂化脫水反應(yīng)而得。油酸和三乙醇胺皂化反應(yīng)理論上可以生成單油酸三乙醇胺、二油酸三乙醇胺和三油酸三乙醇胺等產(chǎn)物。在一定條件下，油酸和三乙醇胺發(fā)生皂化反應(yīng)主要生成單油酸三乙醇胺，反應(yīng)方程式如下:
應(yīng)用[3]
陽(yáng)離子型表而活性劑,能溶于油類,在水中擴(kuò)散成乳狀液,通常用作乳化劑,又名乳化劑FM,可與陽(yáng)離子型和非離子型表面活性劑棍用。
1.汽車積碳清洗劑的制備方法:
烷基苯磺酸三乙醇胺、高效表面活性劑和純水加入反應(yīng)槽中以400-600轉(zhuǎn)/分速度攪拌，再加入油酸三乙醇胺鹽、助洗劑、碳酸鈉攪拌20-60分鐘后，加入檸檬乙醇，調(diào)速300-500轉(zhuǎn)/分速度攪拌，一小時(shí)到一個(gè)半小時(shí)后，靜置完成淡黃色汽車積碳清洗劑成品。
2.調(diào)配水基潤(rùn)滑油:
按照水基潤(rùn)滑油的參考配方，取油酸三乙醇胺皂化物12份與蓖麻油皂硼酸絡(luò)合物12份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚2份、自來(lái)水56份調(diào)合水基潤(rùn)滑油，并加入防腐劑、殺菌劑、消泡劑、防銹劑各0．5份，混合均勻后觀察體系穩(wěn)定，不分層，黏度符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T6144的要求，水基潤(rùn)滑油和水互溶性良好。
制備[2]
配料：稱取質(zhì)量比為2：1的油酸和三乙醇胺；
攪拌：將配好的料與甲苯一并放入反應(yīng)釜，然后通入氮?dú)夤呐輸嚢瑁獨(dú)馄鸬搅吮Ｗo(hù)的作用；
加熱：對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，加熱時(shí)首先在3小時(shí)內(nèi)升溫至120℃，保溫1小時(shí)，然后再升溫至160℃后保溫，當(dāng)無(wú)水生成時(shí)停止加熱；
冷卻成品：通入冷卻水冷卻至60℃以下，然后停止通氮?dú)猓瞥沙善贰?/p>
油酸三乙醇胺酯是一種優(yōu)良的水溶性油性劑，經(jīng)四球機(jī)檢測(cè)：5%的所述油酸三乙醇胺水溶液的無(wú)卡咬負(fù)荷PB值可達(dá)700N，用MPV-200摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)定其摩系數(shù)為0.070。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本用油酸三乙醇胺酯的制備方法，制備的油酸三乙醇胺酯作為油性劑添加在切削液中，易在刃具與切削工件之間形成物理吸附膜，從而起到潤(rùn)滑作用。
反應(yīng)檢測(cè)原理
油酸和三乙醇胺反應(yīng)的反應(yīng)液與過(guò)量的氫氧化鉀－乙醇溶液在回流的條件下發(fā)生皂化反應(yīng)，生成油酸皂，此過(guò)程消耗氫氧化鉀。用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的氫氧化鉀，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，根據(jù)空白與試樣滴定消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的差值可計(jì)算出皂化物的皂化值。由于反應(yīng)液中存在沒(méi)有反應(yīng)完全的油酸，也會(huì)消耗氫氧化鉀，使皂化值測(cè)定結(jié)果偏高。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)液的酸值，從皂化值中扣除沒(méi)有反應(yīng)的油酸，其差值與反應(yīng)生成的油酸三乙醇胺皂的量成正比。因此利用扣除酸值后的皂化值可檢測(cè)皂化反應(yīng)進(jìn)行的程度。
主要參考資料
[1] 李嘉, 陳波水, 方建華, & 王九. (2006). 環(huán)氧丙烷改性油酸三乙醇胺作為可生物降解水基潤(rùn)滑添加劑研究. 潤(rùn)滑與密封(11), 21-23.
[2] 甘黎明. (2015). 油酸三乙醇胺皂化物的合成. 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(2), 9-11.
[3] 鄭旭華. (1999). 三乙醇胺油酸酯的生產(chǎn)和應(yīng)用. 科技創(chuàng)業(yè)月刊(3), 24-24.