环烷酸稀土的主要应用

背景及概述^[1]

在边界润滑条件下减少运动部件摩擦磨损的关键是润滑剂中的抗磨减摩添加剂，良好的抗磨减摩剂能够有效地减少其摩擦磨损。稀土材料由于其特殊的物理和化学性能而受到广泛重视，稀土化合物的摩擦学性能研究也引起了人们的极大兴趣。目前稀土化合物在摩擦学中的研究已经渗透到耐磨金属材料、耐磨高分子材料以及耐磨陶瓷材料等领域，但作为润滑添加剂的研究在国内外刚刚开始，尤其是油溶性有机稀土抗磨剂的研究，是摩擦化学的前沿课题，在理论和应用方面均有宽广的发展前途。同时，我国又是稀土大国，从开发和利用国内丰富的稀土。环烷酸稀土催干剂在五十年代就有商品上市和应用报导。现在美国就有五家著名的厂商生产稀土的环烷酸、异辛酸和松浆油酸的盐类。如美国Advance溶剂和化学公司生产4％环烷酸稀土(牌号Soligen)和4％异辛酸稀土(牌号Hexogen)，含稀土组成为锆：铈=1：1，主要用于浅色氨基醇酸烘烤面漆。其优点是色泽好，有更高的交联度，使漆膜硬度和耐磨性提高;也可取代钴用于气干油漆;取代沿用于家具和儿童玩具，已有多年历史。

应用^[2-5]

1）制备全合成型切削液，包括以下操作步骤：（1）将硼酸和三乙醇胺混合后，加热后，保温处理，制得硼酸三乙醇胺；（2）将氯化钐、氯化镧加入至水中，然后向其中加入环烷酸，混合搅拌均匀后，将混合物的温度升至88?92℃后，保温处理3?4小时，制得环烷酸稀土混合物；（3）将硼酸三乙醇胺、环烷酸稀土混合物、低亚硫酸钠、聚甘油单硬脂酸脂、聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯、硬脂酰乳酸钙、去离子水混合均匀后，采用超声处理20?30min，制得全合成型切削液。本发明提供的一种全合成型切削液的制备方法，绿色环保，成本低，制得的全合成型切削液，具有优异的极压润滑性能和防锈性能，并且能有效的避免有色金属变色现象的发生。

2）制备一种防水透湿雨衣，包括以下操作步骤：（1）将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、二甲基丙烯酸乙酯、引发剂、2，3，3?三氟丙烯酸、去离子水、乳化剂混合均匀后，加热后，保温处，制得聚合乳液；（2）将氯化镝、氯化镥加入至水中，然后继续向其中环烷酸钠，混合搅拌均匀后，加热至65?70℃，保温处理2?3小时后，制得环烷酸稀土；（3）将聚合乳液、二甲基聚硅氧烷、聚氧乙烯蓖麻油缩合物、环烷酸稀土混合均匀后，制得雨衣涂料，然后将雨衣涂料涂覆在编织成型的雨衣表面，烘干处理后，制得成品。本发明制得的雨衣，柔软度较好，便于折叠，同时具有优异的防水性能和透湿性能，并且雨衣耐氧化性能优异，使用寿命较长。

3）制备一种油水分离用超疏水聚酯滤布，包括以下操作步骤：（1）将氯化镝、氯化镱加入至水中，混合搅拌均匀后，向其中加入环烷酸钠，混合搅拌均匀，保温处理，制得环烷酸稀土；（2）将环烷酸稀土、纳米二氧化硅、纳米氧化铟加入至无水乙醇中，搅拌均匀后，向其中加入三乙酰氧基乙基硅烷，混合均匀后，保温反应后，制得聚酯滤布涂覆液；（3）将清洗干净的聚酯滤布浸泡在聚酯滤布涂覆液中，浸泡处理，烘干处理，制得超疏水聚酯滤布。本发明提供的油水分离用超疏水聚酯滤布的制备方法，操作简单，成本低廉，制得的超疏水聚酯滤布，表面能极低，水接触角较大，可形成超疏水/超亲油的表面，因而极大地提升了油水分离的效果。

4）制备一种高黏结力的水性玻璃胶，包括以下操作步骤：（1）将硝酸铋、硝酸锆加入至水中，然后向其中加入环烷酸钾，混合搅拌均匀，然后将混合物加热，保温处理，将反应产物采用石油醚进行萃取，然后蒸发除去石油醚，制得粘稠胶状物，为环烷酸稀土；（2）甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、引发剂、丙酮聚合反应后，蒸发除去丙酮，然后向其中加入去离子水，得到水性聚合乳液；（3）将水性聚合乳液、环烷酸稀土、聚乙醇胺、氟硼酸铵混合均匀后，持续搅拌处理30?40min后，制得水性玻璃胶。本发明制得的水性玻璃胶，绿色环保，无刺激性气味，成膜性能优异，干燥速度较快，尤其是具有优异的黏结力和水洗牢固度，极大地提升了水性玻璃胶的品质。

制备^[2-3]

方法1：按重量份计，将12-16份氯化镝、10-15份氯化镱加入至130-150份水中，混合搅拌均匀后，向其中加入35-40份环烷酸钠，混合搅拌均匀，加热至88-92℃，保温处理2-3小时后，制得环烷酸稀土。

方法2：将氯化镥、氯化铥加入至水中，然后继续向其中加入环烷酸钠，混合搅拌均匀后，将混合物的温度升，保温，制得环烷酸稀土。

主要参考资料

[1] 环烷酸稀土化合物的摩擦学性能研究

[2] CN201810600048.4一种全合成型切削液的制备方法

[3] CN201810710854.7一种防水透湿雨衣的制备方法

[4] CN201810957732.8一种油水分离用超疏水聚酯滤布的制备方法

[5] CN201810640735.9一种高黏结力的水性玻璃胶的制备方