专利名称：一种水溶性切削油及其制备方法
技术领域：
本发明属于切削油领域，特别涉及一种水溶性切削油及其制备方法。
背景技术：
切削油是由基础油复配不同比例的极压耐磨添加剂、润滑剂、防锈剂、防霉杀菌剂，催冷剂等添加剂合成，产品因此具有极佳的对数控机床本身、刃具、工件和乳化液的彻底保护性能。切削油有超强的润滑极压效果，有效保护刀具并延长其使用寿命，可获得极高的工件精密度和表面光洁度。切削油适用于铸铁、合金钢、碳钢、不锈钢、高镍钢、耐热钢、模具钢等金属制品的切削加工、高速切削及重负荷切削加工。包括车、铣、镗、高速攻丝、钻孔、铰牙、拉削、滚齿等多种切削加工。一种特种润滑油，由低粘度润滑油基础油加入部分动植物油脂及抗氧剂、抗磨剂、防锈剂等经调合制得。有油型和水型两种。后者含水80% 95%，具有乳化能力，一般称切削液。切削油在金属切削加工过程中用于润滑和冷却加工工具和部件。而我国目前广泛使用的金属切削油存在以下问题(1)针对性强，但用途过于单一，如用于黑色金属使用，但不能用于有色金属；(2)试用期短，需经常更换切削油，浪费现象严重；C3)切削油中所含有机物对人体皮肤容易造成伤害；(4)切削油附着在机床或加工件表面，不易清洗且容易造成环境污染。据检索，发现一篇专利文献，其中CN101092693公开了用于黑色及有色金属重负荷切削加工的水溶性低油雾防锈切削液及其制备方法。制备方法包括以下步骤I.制备低油雾防锈切削油II.在反应釜中加入低油雾防锈切削油作为基油，搅拌并加热升温至 60°C 80°C，再依次加入质量为基油质量的5% 15%的乳化剂、3% 10%的水溶性磷酸酯及0. 5% 2%的铜/铝缓蚀剂，加料毕，停止对反应釜加热并继续搅拌混合液至其均勻透明。上述专利与本专利存在较大区别。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种无气味、不易变质的水溶性切削油及其制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种水溶性切削油基油其原料组分及其重量份数分别为
矿物油60 70份
非离子表面活性剂4~6份豆油6~8份三乙醇胺6~8份油酸2~5份复合缓蚀功能剂18 25份消泡剂0.1 1份防腐剂0.1 1份Span-800.1 1份防锈剂1 2份。而且，所述防锈剂是苯并三氮唑与乙二醇混合物，其中，苯并三氮唑与乙二醇重量比为1 10。而且，所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚，其HLB在6 10之间。而且，所述复合缓蚀功能剂为醇胺15% ；EDTA钠盐0. 5% ；硅酸钠10% ；亚硝酸钠 5% ；乙二醇4%，加水至100%，重量百分比。而且，所述消泡剂成分为有机硅和聚醚酯混合物。而且，所述防腐剂为六氢三嗪衍生物和吡啶钠硫醇氧化物的混合物。而且，一种包含所述水溶性切削油基油的水溶性切削油，其原料组分及其重量份数分别为
水溶性切削油基油40 45份乳化油40 45份羧酸酯0.3 0.8份羧酸锌盐2~4份非离子表面活性剂2~4份复合缓蚀功能剂5~8份防腐剂0.1 0.5份消泡剂0.2 0.5份水4 10份。而且，所述乳化油各原料组分及其重量份数分别为
矿物油65 70份
油酸10 15份
三乙醇胺5 10份磺酸钡盐磺酸钠盐苯并三氮唑
8~12份 3~7份 0.1 0.3 份。而且，一种水溶性切削油的制备方法，其步骤为(1)制备水溶性切削油基油先在一反应釜将豆油和三乙醇胺在180°C条件下混合，得到豆油和三乙醇胺混合物，然后在另一常压开口反应釜内搅拌下依次投入矿物油、豆油和三乙醇胺混合物、复合缓蚀功能剂、非离子表面活性剂、油酸、防锈剂、防腐剂、Span-80、消泡剂，常温下搅拌，待混合液呈透明或半透明均勻液体，得到水溶性切削油基油。(2)制备乳化油向常压开口反应釜，依次投入总量三分之二的矿物油、磺酸钡盐、加温至120°C，再投入剩余的矿物油，将温度降至70 90°C，搅拌下依次投入三乙醇胺、油酸、磺酸钠盐、苯并三氮唑，待混合液呈均勻透明混合液，得到乳化油。(3)将水溶性切削油基油和乳化油投入反应釜，常温下搅拌，条件为780r/min，加入羧酸酯、羧酸盐和水，搅拌lOmin，加入非离子表面活性剂调整至半透明，再依次加入复合缓蚀功能剂、防腐剂和消泡剂，搅拌至混合液呈透明或半透明状，即得产品。本发明的优点和积极效果是1、本发明采用有机合成脂工艺，安全环保，制作出的切削油冷却性、润滑性、防锈性强，且易清洗弥补了一些重负荷水溶性切削液在使用过程中在防锈性、气味等方面的缺陷，不易变质。2、本发明提供的水溶性切削油具有良好的物理稳定性，并降低了表面张力和切削温度，由此减少工件和刀具的热变形，提高了刀具的耐用性，同时也提高了工件的加工精度和光洁度，工件上不易出现污物。3、本发明配方合理，利用多种表面活性剂和助剂，使本发明提供的水溶性切削油适用于多金属加工，在以1 10的比例以水稀释后实用，其加工后的工件自然防锈性时间可达40天以上。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。实施例1 一种水溶性切削油基油，其原料组分及其重量份数分别为矿物油60份非离子表面活性剂9份豆油3份三乙醇胺6份油酸4份复合缓蚀功能剂23份消泡剂0.5份防腐剂0.5份Span-800.5份防锈剂2份。其中防锈剂是苯并三氮唑与乙二醇混合物，苯并三氮唑与乙二醇重量比为1 10;非离子表面活性剂为辛基酚类非离子表面活性剂，HLB在6 10之间；复合缓蚀功能剂为醇胺15% ；EDTA钠盐0. 5% ；硅酸钠10% ；亚硝酸钠5% ；乙二醇4%，加水至100%，重量百分比；消泡剂为碱性消泡剂，本实施例所用消泡剂商品为天津市金丰消泡剂有限公司的 JF1240，成分有机硅和聚醚酯混合物；防腐剂为Grotan，forte，成分为六氢三嗪衍生物和吡啶钠硫醇氧化物。一种包含如上述水溶性切削油基油的水溶性切削油，其原料组分及其重量份数分别为
水溶性切削油基油41.4 份乳化油40.3 份羧酸酯0.5份羧酸锌盐2.5份非离子表面活性剂2.8份复合缓蚀功能剂6份防腐剂0.25 份消泡剂0.4份水5.85 份，其中乳化油包括的各原料组分及其重量份数分别为矿物油66.5份
油酸12份
三乙醇胺7份
磺酸钡盐12份
磺酸钠盐3份
苯并三氮唑0.1份。非离子表面活性剂、复合缓蚀功能剂、防腐剂、消泡剂与水溶性切削油基油所选用的组分相同。一种水溶性切削油的方法，其步骤为(1)制备水溶性切削油基油先在一反应釜将豆油和三乙醇胺在180°C条件下混合，得到豆油和三乙醇胺混合物，然后在另一常压开口反应釜内搅拌下依次投入矿物油、豆油和三乙醇胺混合物、复合缓蚀功能剂、非离子表面活性剂、油酸、防锈剂、防腐剂、Span-80、消泡剂，常温下搅拌，待混合液呈透明或半透明均勻液体，得到水溶性切削油基油。(2 )制备乳化油向常压开口反应釜，依次投入总量三分之二的矿物油、磺酸钡盐、加温至120°C，再投入剩余的矿物油，将温度降至70 90°C，搅拌下依次投入三乙醇胺、油酸、磺酸钠盐、苯并三氮唑，待混合液呈均勻透明混合液，得到乳化油。(3)将水溶性切削油基油和乳化油投入反应釜，常温下搅拌，条件为780r/min，力口入羧酸酯、羧酸盐和水，搅拌lOmin，加入非离子表面活性剂调整至半透明，再依次加入复合缓蚀功能剂、防腐剂和消泡剂，搅拌至混合液呈透明或半透明状，即得产品。实施例2 一种水溶性切削油基油，其原料组分及其重量份数分别为
矿物油70份
非离子表面活性剂6份
豆油5份
三乙醇胺5份
油酸5份
复合缓蚀功能剂25份
Span-801份
消泡剂0.8份
防腐剂0.8
防锈剂 3份。
其中 防锈剂是苯并三氮唑与乙二醇混合物，苯并三氮唑与乙二醇重量比为1 10;非离子表面活性剂为辛基酚类非离子表面活性剂，HLB在6 10之间；；复合缓蚀功能剂为醇胺15% ；EDTA钠盐0. 5% ；硅酸钠10% ；亚硝酸钠5% ；乙二醇4%，加水至100%，重量百分比；消泡剂为碱性消泡剂，本实施例所用消泡剂商品为天津市金丰消泡剂有限公司的 JF1240，主要成分有机硅和聚醚酯混合物；防腐剂为Grotan，forte，其主要成分为六氢三嗪衍生物和吡啶钠-硫醇氧化物。一种包含如上述水溶性切削油基油的水溶性切削油，其原料组分及其重量份数分别为
水溶性切削油基油45份
乳化油40份
羧酸酯0.6份
羧酸锌盐2.5份
非离子表面活性剂4份
复合缓蚀功能剂8份
防腐剂0.5份
消泡剂0.5份
水10份，其中乳化油包括的各原料组分及其重量份数分别为
矿物油70份
油酸15份
三乙醇胺10份
磺酸钡盐8份
磺酸钠盐8份
苯并三氮唑0.2份，非离子表面活性剂、复合缓蚀功能剂、防腐剂、消泡剂与水溶性切削油基油所选用的组分相同。制备方法同实施例1。本产品检测数据如下
权利要求
1. 一种水溶性切削油基油，其特征在于其原料组分及其重量份数分别为矿物油60 70份非离子表面活性剂4~6份豆油6~8份三乙醇胺6~8份油酸2~5份复合缓蚀功能剂18 25份消泡剂0.1~1份防腐剂0.1~1份Span-800.1~1份防锈剂1 2份。
2.根据权利要求1所述的水溶性切削油基油，其特征在于所述防锈剂是苯并三氮唑与乙二醇混合物，其中，苯并三氮唑与乙二醇重量比为1 10。
3.根据权利要求1所述的水溶性切削油基油，其特征在于所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚，其HLB在6 10之间。
4.根据权利要求1所述的水溶性切削油基油，其特征在于所述复合缓蚀功能剂为醇胺15%;EDTA钠盐0. 5%;硅酸钠10% ；亚硝酸钠5%;乙二醇4%，加水至100%，重量百分比。
5.根据权利要求1所述的水溶性切削油基油，其特征在于所述消泡剂成分为有机硅和聚醚酯混合物。
6.根据权利要求1所述的水溶性切削油基油，其特征在于所述防腐剂为六氢三嗪衍生物和吡啶钠硫醇氧化物的混合物。
7.一种包含如权利要求1所述的水溶性切削油基油的水溶性切削油，其特征在于其原料组分及其重量份数分别为水溶性切削油基油40 45份乳化油40 45份羧酸酯0.3 0.8份羧酸锌盐2~4份非离子表面活性剂2~4份复合缓蚀功能剂5~8份防腐剂0.1 0.5份消泡剂0.2 0.5份水4 10份。
8.根据权利要求2所述的包含水溶性切削油基油的水溶性切削油，其特征在于所述乳化油各原料组分及其重量份数分别为矿物油65 70份油酸10 15份三乙醇胺5 10份磺酸钡盐8~12份磺酸钠盐3~7份苯并三氮唑0.1 0.3 份。
9. 一种制备如权利要求2所述的包含水溶性切削油基油的水溶性切削油的方法，其特征在于其步骤为(1)制备水溶性切削油基油先在一反应釜将豆油和三乙醇胺在180°C条件下混合，得到豆油和三乙醇胺混合物，然后在另一常压开口反应釜内搅拌下依次投入矿物油、豆油和三乙醇胺混合物、复合缓蚀功能剂、非离子表面活性剂、油酸、防锈剂、防腐剂、Span-80、消泡剂，常温下搅拌，待混合液呈透明或半透明均勻液体，得到水溶性切削油基油；(2)制备乳化油向常压开口反应釜，依次投入总量三分之二的矿物油、磺酸钡盐、加温至120°C，再投入剩余的矿物油，将温度降至70 90°C，搅拌下依次投入三乙醇胺、油酸、磺酸钠盐、苯并三氮唑，待混合液呈均勻透明混合液，得到乳化油；(3)将水溶性切削油基油和乳化油投入反应釜，常温下搅拌，条件为780r/min，加入羧酸酯、羧酸盐和水，搅拌lOmin，加入非离子表面活性剂调整至半透明，再依次加入复合缓蚀功能剂、防腐剂和消泡剂，搅拌至混合液呈透明或半透明状，即得产品。
全文摘要
本发明涉及一种水溶性切削油，其原料组分及其重量份数分别为水溶性切削油基油40～45份、乳化油40～45份、羧酸酯0.3～0.8份、羧酸锌盐2～4份、非离子表面活性剂2～4份、复合缓蚀功能剂5～8份、防腐剂0.1～0.5份、消泡剂0.2～0.5份、水4～10份。本发明采用有机合成脂工艺，安全环保，制作出的切削油冷却性、润滑性、防锈性强，且易清洗弥补了一些重负荷水溶性切削液在使用过程中在防锈性、气味等方面的缺陷，不易变质。
文档编号C10N30/12GK102295975SQ20111021080
公开日2011年12月28日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者徐振鸿 申请人:天津市东方特种润滑油有限公司