浅谈如何提高硼酸酯的抗水解性能
近年来,随着切削加工方式的不断改进 ,与之配套的切削液也不断更新换代 ,综合性能不断改善。
硼系化合物作为一种新型的多功能添加剂,被广泛应用于水基金属切削液中。硼酸分子式为 H3BO3,是一种无机酸,易与有机化合物中的羟基发生反应,大多数产品脱水后形成硼酸酯使用,其在切削液里具有良好的润滑,防锈,抑菌三个方面功能。
硼酸酯的缺点也很明显,比较容易水解,长期使用工作槽底部会出现大量的沉淀,同时刀具和工件上都会发生粘附现象。
那么如何提高硼酸酯的抗水解性能呢?
首先,需要了解硼酸酯的水解机理,本质上是因为硼原子的SP2杂化,同时还存在一个空的P轨道,正是因为这个空的P轨道极易接受水等带有未共用电子对的亲核试剂进攻而造成硼酸酯水解,水解的最终产物是醇和硼酸。前面提到的大量沉淀现象即为硼酸。
那么保护硼原子的空P轨道不被攻击是否就可以达到抗水解的性能呢?
答案是肯定的,大量的试验研究表明,在硼酸酯的结构上引入杂原子,利用杂原子上的孤对电子占据硼原子的空p轨道形成配位键,从而有效防止水分子进攻,达到抗水解的目的。另外一方面,在硼酸酯的结构上再引入长碳链的结构基团,增加硼原子周围的空间位阻,阻碍了水分子进攻,提高了抗水解性。
根据抗水解的原理,诺泰生物科技设计研制出性能优良的硼酰胺氨基酸酯NEUF316-2,
该产品的分子结构式如下:

从结构上可以看出,引入了N杂原子,同时接入了长碳链的酯基基团,增加空间位阻的同时,又可以提高一定的润滑性能。
NEUF316-2 理化指标:
项 目 | 典型数据 |
外观 | 无色至淡黄色透明液体 |
pH值 | 9.6 |
1.0%水溶液铸铁屑防锈性 | 0 |
碱值(mgKOH/g) | 280 |
综上所述,如何提高硼酸酯的抗水解性能,要从结构上进行改变,保证硼原子的空P轨道不被攻击即可。
编稿人:张磊
