专利名称：一种水溶性聚酰胺合成方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合物的合成方法及其应用，特别涉及一种聚酰胺的合成方法及其在磨削光学玻璃的润滑冷却液中的应用。
背景技术：
在使用金刚石工具磨削各种光学玻璃过程中的润滑冷却液能够有效地减少磨具、工件和切屑之间的摩擦，带走由于摩擦而产生的热量，降低磨削区温度，保证加工工件表面的光洁度，提高工件表面质量，防止设备锈蚀，并延长磨具的使用寿命。
润滑添加剂作为玻璃磨削润滑冷却液中的主要成分，其作用表现为降低冷却液的表面张力，增强冷却液在磨具和工件之间的渗透性，在磨削区域形成物理—化学吸附膜，降低磨具、工件和切屑之间的摩擦，有效提高冷却液的加工效率，因此润滑添加剂在冷却液中起着举足轻重的作用。
前苏联专利SU1595889采用己二胺和环氧氯丙烷或二氯乙烷的反应生成物，分子量为7000～10000，作为加工光学玻璃的润滑冷却液，添加量为0.1～2.0％，可有效提高加工工件的表面光洁度，但该润滑冷却液中因含大量的Cl-1，长期使用会对设备造成腐蚀。日本专利JP0987675采用乙二胺和顺丁烯二酸酐反应制得含酰胺基的多羧酸金属盐，作为洗涤剂中的螯合剂。合成方法为19.6g顺丁烯二酸酐和6.0g乙二胺在NaOH水溶液和15.0g氨基乙酸存在条件下，反应温度85℃，反应6小时。这种方法合成的物质，润滑性不足，不适用于光学玻璃磨削冷却液的润滑添加剂。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种水溶性聚酰胺的合成方法，这种水溶性聚酰胺可作为光学玻璃加工用冷却液润滑添加剂。
本发明的另一个目的是提供一种水溶性聚酰胺的用途。
本发明的目的可通过以下措施来实现所述水溶性聚酰胺是由乙二胺和顺丁烯二酸酐在水溶液中发生缩合反应而制得的，其缩合反应步骤如下(1)在反应器中加入乙二胺和水后，加热并搅拌；(2)待反应器中的乙二胺溶液温度升至50～60℃时，按照乙二胺∶顺丁烯二酸酐＝3∶1～1∶1的摩尔比，缓慢加入顺丁烯二酸酐，加入过程中控制反应温度为60～80℃；(3)待顺丁烯二酸酐全部加完后，控制反应温度为60～80℃，回流反应时间3～6小时，得到淡黄色的水溶性聚酰胺。
用凝胶色谱法测得上述水溶性聚酰胺的分子量在8000～15000。
上述合成的水溶性聚酰胺可作为玻璃磨削润滑冷却液的润滑添加剂。其添加量占润滑冷却液重量的0.3～10％，优选为润滑冷却液重量的1～5％。
本发明所述的水溶性聚酰胺润滑添加剂的合成方法，可通过控制反应温度、反应时间和反应物摩尔比来控制生成物的分子量。反应条件的控制既要保证生成具有一定分子量的水溶性聚酰胺，又要保证聚酰胺的分子量不能太高，否则导致渗透性降低，不适用于光学玻璃冷加工。
本发明所述的润滑添加剂具有以下特点易于吸附在带有负电荷的玻璃表面形成物理—化学吸附膜，增强冷却液的润滑性，可有效降低冷却液的表面张力，增强其在金刚石磨具和工件之间的润湿性和渗透性，对金刚石磨具中的青铜结合剂具有适度的化学自锐作用，可有效提高冷却液的加工速度和加工件的表面光洁度。
具体实施例方式
实施例1称量200.0g的乙二胺加入安装有搅拌器、温度计、回流冷凝器和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入100g水，升温至50℃时，缓慢加入顺丁烯二酸酐125.6g，加料过程控制反应温度70±5℃，全部加料完毕后，继续维持反应温度在70±5℃，反应5小时，得到淡黄色粘稠状水溶性聚酰胺，pH值为8.9，用凝胶色谱法测得该聚合物的分子量约为9200。
实施例2取150g乙二胺加入容量为1升、安装有搅拌、温度计、回流冷凝器和滴液漏斗的四口反应瓶中，加水80g，当反应瓶中温度升至50℃时，缓慢加入顺丁烯二酸酐163.3g，全部加完后，维持反应温度在70±5℃，反应4小时，得到淡黄色粘稠状水溶性聚酰胺，pH值为8.2，用凝胶色谱法测得该聚合物的分子量约为11000。
实施例3将实施例1所得水溶性聚酰胺作为玻璃加工冷却液中的润滑添加剂，按照重量百分比0.3～10％，优选为1～5％，与苯并三氮唑、磷酸盐、硼酸等水溶性复合防锈剂，和有机硅油乳化液消泡剂复配成玻璃加工冷却液。具体配方按重量百分比计为
水溶性聚酰胺2.0三乙醇胺0.25乙二醇 0.5防锈剂 0.01消泡剂 0.04水 余量本发明所述的以水溶性聚酰胺为润滑添加剂的玻璃加工冷却液和以三乙醇胺、乙二醇、硼酸、苯甲酸钠等为主要成份的741型玻璃加工冷却液在相同的条件下，试验结果比较如下冷却液类型下尺寸速度表面粗糙度(μm/min) (μm)本发明 W50丸片 60-80冷却液 W10丸片 16-18 0.20-0.30741型 W50丸片 50-60冷却液 W10丸片 14-16 0.28-0.3权利要求
1.一种水溶性聚酰胺的合成方法，其特征是反应步骤如下(1)在反应器中加入乙二胺和水后，加热并搅拌；(2)待反应器中的乙二胺溶液温度升至50～60℃时，按照乙二胺∶顺丁烯二酸酐＝3∶1～1∶1的摩尔比，缓慢加入顺丁烯二酸酐，加入过程中控制反应温度为60～80℃；(3)待顺丁烯二酸酐全部加完后，控制反应温度为60～80℃，回流反应时间3～6小时，得到淡黄色的水溶性聚酰胺。
2.一种权利要求1所述的水溶性聚酰胺的应用，其特征是可作为玻璃磨削润滑冷却液的润滑添加剂。
3.根据权利要求2所述的水溶性聚酰胺的应用，其特征是添加量占润滑冷却液重量的0.3～10％。
4.根据权利要求1或2所述的水溶性聚酰胺的应用，其特征是添加量优选为润滑冷却液重量的1～5％。
全文摘要
一种水溶性聚酰胺的合成方法及其应用。合成反应的乙二胺∶顺丁烯二酸酐的摩尔比＝3∶1～1∶1，反应温度为60～80℃，回流反应时间3～6小时，得到淡黄色的水溶性聚酰胺，分子量在8000～15000。该水溶性聚酰胺可作为玻璃磨削润滑冷却液的润滑添加剂。易于吸附在带有负电荷的玻璃表面形成物理－化学吸附膜，增强冷却液的润滑性，降低冷却液的表面张力，增强磨具和工件之间的润湿性和渗透性，对磨具中的青铜结合剂具有适度的化学自锐作用，有效提高冷却液的加工速度和加工件的表面光洁度。
文档编号C10M149/02GK1563126SQ200410026949
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月22日 优先权日2004年4月22日
发明者余家平, 杨改霞, 何佳正 申请人:广州有色金属研究院