一种沉降性防锈水基磨削液及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，包括按质量百分比计的如下各组：沉降剂5-15％，絮凝剂5-10％，润滑剂15-30％，防锈剂25-30％，杀菌剂1-2％，偶合剂1-5％，消泡剂1-2％，水余量，所述沉降剂由有机硫、有机硼酸酯和水溶性高分子表面活性剂组成。该沉降性防锈水基磨削液，解决了绗磨过程中，铁粉和油石粉等细小粉尘不能有效沉降的问题，能够使磨削液在加工过程中保持长期稳定的润滑性能和清洗性能，使用寿命长，防锈性能优异，综合性能优良。
【专利说明】一种沉降性防锈水基磨削液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磨削液【技术领域】，具体地，涉及一种沉降性防锈水基磨削液及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 绗磨因加工的工件尺寸精度高、表面光滑，在机械加工中应用广泛。然而绗磨过程 中产生的铁粉和油石粉颗粒度小，容易悬浮在磨削液中，重新渗入到砂轮-工件的界面间， 从而影响加工效率、破坏工件表面的加工质量，所以必须要求磨削液具有良好的清洗和沉 降性。传统的绗磨工艺中，多采用柴油或煤油作为磨削液。然而，由于柴油和煤油闪点低， 容易燃烧而导致火灾。另外，柴油或煤油中含有大量的芳香烃，易于挥发、分解成有害气体， 危害工人健康。近年来，人们也研宄开发了水基磨削液。然而，水基磨削液对细小粉尘的沉 降性能差，在使用中很快失去沉降和清洗的功能，导致绗磨产生的细小粉尘与磨削液一起 循环，损坏磨削表面。
[0003] 除此之外，水基磨削液通常的稀释倍数为10-40倍，因此，对其防锈性能要求很 高。然而，普通的水基磨削液只能提供短期的工序间防锈效果。目前，大多绗磨加工，需要 在加工后做进一步防锈处理。目前还有不少的沉降性磨削液还采用亚硝酸钠作为合成磨削 液中防锈的主要成分，亚硝酸钠防锈性能良好，但是一直潜在的致癌物质。
[0004] 因此，为了克服现有技术的不足，研制一种具有优良沉降性和防锈性的合成磨削 液具有重大的现实意义。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种沉降性防锈水基磨削液及其制备方 法，解决了绗磨过程中，铁粉和油石粉等细小粉尘不能有效沉降的问题，能够使磨削液在加 工过程中保持长期稳定的润滑性能和清洗性能，使用寿命长，防锈性能优异，综合性能优 良。
[0006] 本发明还提供了所述沉降性防锈水基磨削液的制备方法。
[0007] 本发明的技术方案如下：一种沉降性防锈水基磨削液，包括按质量百分比计的如 下各组：
[0008] 沉降剂 5-15% 絮凝剂 5-10% 润滑剂 15-30% 防锈剂 25-30% 杀菌剂 1-2% 偶合剂 1-5% 消泡剂 1-2% 水 余量
[0009] 所述沉降剂由有机硫、有机硼酸酯和水溶性高分子表面活性剂组成；三者在所述 磨削液中质量百分含量为：
[0010] 有机硫 1-11%
[0011] 硼酸 2-7%
[0012] 水溶性高分子表面活性剂 2-7%。
[0013] 所述有机硫为硫醇、硫酚、硫醚、二硫化物、多硫化物或环状硫化物。
[0014] 所述水溶性高分子表面活性剂选自低分子量聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚 醚等中的一种或数种的混合物。
[0015] 所述絮凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁以及聚合硫酸铁或其任意 混合物。
[0016] 所述润滑剂包括四硼酸钾、异构醇聚氧乙烯醚和丙三醇中的一种或数种的混合 物。
[0017] 所述防锈剂为含氮杂环三元羧酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、 苯甲酸、甲基苯并三氮唑和氢氧化钾中的一种或数种的混合物。
[0018] 所述杀菌剂为烷基异噻唑啉酮、碘代烷基氨基甲酸酯、1-羟基-2(1H)_吡啶硫酮 钠中的一种或数种的混合物。
[0019] 所述偶合剂为二乙二醇单丁醚。
[0020] 一种沉降性防锈水基磨削液，包括按质量百分比计的如下各组：
[0021] 沉降剂：
[0022] 有机硫 1-11%，
[0023] 硼酸 2-7%，
[0024] 水溶性高分子表面活性剂 2-7%，
[0025] 絮凝剂：
[0026] 聚合氯化铁 5-10%，
[0027] 润滑剂：
[0028] 四硼酸钾 2?10%，
[0029] 异构醇聚氧乙烯醚 2?10%，
[0030] 丙三醇 10?11%，
[0031] 防锈剂：
[0032] 含氮杂环三元羧酸 2~3%, 十一碳二元酸 8~12%， 十二碳二元酸 8~12%, 苯曱酸 1~2%, 曱基苯并三氮唑 0~丨％, 氢氧化钾 2~4%,
[0033] 杀菌剂：
[0034] 烷基异噻唑啉酮 1-2%，
[0035] 偶合剂：
[0036] 二乙二醇单丁醚 1-5%，
[0037] 消泡剂 1-2%，
[0038] 水 余量。
[0039] 所述沉降性防锈水基磨削液的制备方法，包括如下步骤：
[0040] A)按配方称量或量取沉降剂、絮凝剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂和 水；
[0041] B)将防锈剂与水混合，搅拌30min，直至成为透明均匀液体；
[0042] C)向步骤B所得透明均匀液体中加入步骤A所称量的润滑剂、杀菌剂、偶合剂、消 泡剂、搅拌均匀，得混合物；
[0043] D)向步骤C所得混合物中加入步骤A所称量的沉降剂和絮凝剂，搅拌均勾，过滤后 即得所述沉降性水基磨削液。
[0044] 较佳地，步骤B中，所述防锈剂与所述水混合后加热至50°C，再搅拌。
[0045] 所述沉降性防锈水基磨削液与水按体积比I :10-40倍稀释使用。
[0046] 本发明所述沉降性防锈水基磨削液，沉降剂中含有机硫，有机硫与绗磨产生的金 属粉末反应，形成稳定的有机金属化合物，不易溶解，同时采用絮凝剂促进有机金属化合 物、铁粉和油石粉的絮凝和沉降，从而在磨削液中形成沉淀并被分离去除，从而保证了磨削 液的润滑性和清洗性能的长期稳定性。沉降剂中还含有硼酸和水溶性高分子表面活性剂， 从而保证了磨消夜的化学稳定性和综合性能。同时，采用偶合剂保护工件表面，防止磨削液 粘附在工件表面腐蚀和锈蚀工件，对工件表面具有良好的保护作用。该磨削液沉降性好，清 洗能力强，寿命持久，可循环利用。
【具体实施方式】
[0047] 实施例1 :
[0048] -种沉降性防锈水基磨削液，包括按质量百分比计的如下各组：
[0049] 沉降剂 5%, 絮凝剂 10% , 润滑剂 15%, 防锈剂 30%, 杀囷剂 2%， 偶合剂 5%, 消泡剂 2%， 水 31%。
[0050] 所述沉降剂由有机硫、有机硼酸酯和水溶性高分子表面活性剂组成；三者在所述 磨削液中质量百分含量为：
[0051] 有机硫 1%
[0052] 硼酸 2%
[0053] 水溶性高分子表面活性剂 2%。
[0054] 所述有机硫为硫醇。
[0055] 所述水溶性高分子表面活性剂选自低分子量聚丙烯酸。
[0056] 所述絮凝剂选自聚合聚合硫酸铁（PFS)。
[0057] 所述润滑剂包括四硼酸钾和异构醇聚氧乙烯醚的混合物。
[0058] 所述防锈剂为十三碳二元酸和苯甲酸的混合物。
[0059] 所述杀菌剂为1-羟基-2 (IH)-吡啶硫酮。
[0060] 所述偶合剂为二乙二醇单丁醚。
[0061] 所述沉降性防锈水基磨削液的制备方法，包括如下步骤：
[0062] A)按配方称量或量取沉降剂、絮凝剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂和 水；
[0063] B)将防锈剂与水混合，搅拌30min，直至成为透明均匀液体；
[0064] C)向步骤B所得透明均匀液体中加入步骤A所称量的润滑剂、杀菌剂、偶合剂、消 泡剂、搅拌均匀，得混合物；
[0065] D)向步骤C所得混合物中加入步骤A所称量的沉降剂和絮凝剂，搅拌均勾，过滤后 即得所述沉降性水基磨削液。
[0066] 较佳地，步骤B中，所述防锈剂与所述水混合后加热至50°C，再搅拌。
[0067] 所述沉降性防锈水基磨削液与水按体积比I :10-40倍稀释使用。
[0068] 实施例2 :
[0069] -种沉降性防锈水基磨削液，包括按质量百分比计的如下各组：
[0070] 沉降剂 10% 絮凝剂 8% 润滑剂 25% 防锈剂 22% 杀菌剂 1.5% 偶合剂 3.5% 消泡剂 15% 水 27.5%
[0071] 所述沉降剂由有机硫、有机硼酸酯和水溶性高分子表面活性剂组成；三者在所 述磨削液中质量百分含量为：
[0072] 有机硫 4%
[0073] 硼酸 3%
[0074] 水溶性高分子表面活性剂 3%。
[0075] 所述有机硫为二硫化物。
[0076] 所述水溶性高分子表面活性剂为聚乙二醇和聚乙烯醇的混合物。
[0077] 所述絮凝剂为聚合氯化铁。
[0078] 所述润滑剂为四硼酸钾。
[0079] 所述防锈剂为十一碳二元酸和甲基苯并三氮唑的混合物。
[0080] 所述杀菌剂为烷基异噻唑啉酮。
[0081] 所述偶合剂为二乙二醇单丁醚。
[0082] 上述沉降性防锈水基磨削液的制备方法，包括如下步骤：
[0083] A)按配方称量或量取沉降剂、絮凝剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂和 水；
[0084] B)将防锈剂与水混合，加热至50°C，搅拌30min，直至成为透明均匀液体；
[0085] C)向步骤B所得透明均匀液体中加入步骤A所称量的润滑剂、杀菌剂、偶合剂、消 泡剂、搅拌均匀，得混合物；
[0086] D)向步骤C所得混合物中加入步骤A所称量的沉降剂和絮凝剂，搅拌均勾，过滤后 即得所述沉降性水基磨削液。
[0087] 所述沉降性防锈水基磨削液与水按体积比I :10-40倍稀释使用。
[0088] 实施例3 :
[0089] -种沉降性防锈水基磨削液，包括按质量百分比计的如下各组：
[0090] 沉降剂 15% 絮凝剂 5% 润滑剂 30% 防锈剂 25% 杀菌剂 2% 偶合剂 1% 消泡剂 1% 水 21%
[0091] 所述沉降剂由有机硫、有机硼酸酯和水溶性高分子表面活性剂组成；三者在所述 磨削液中质量百分含量为：
[0092] 有机硫 11%
[0093] 硼酸 2%
[0094] 水溶性高分子表面活性剂 2%。
[0095] 所述有机硫为硫醚和二硫化物的混合物。
[0096] 所述水溶性高分子表面活性剂为低分子量聚丙烯酸和聚醚的混合物。
[0097] 所述有机硫为硫酚和二硫化物的混合物。
[0098] 所述絮凝剂聚合氯化铝和聚合硫酸铝（PAS)的混合物。
[0099] 所述润滑剂为异构醇聚氧乙烯醚和丙三醇的混合物。
[0100] 所述防锈剂为含氮杂环三元羧酸和氢氧化钾的混合物。
[0101] 所述杀菌剂为碘代烷基氨基甲酸酯。
[0102] 所述偶合剂为二乙二醇单丁醚。
[0103] 所述沉降性防锈水基磨削液的制备方法，包括如下步骤：
[0104] A)按配方称量或量取沉降剂、絮凝剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂和 水；
[0105] B)将防锈剂与水混合，搅拌30min，直至成为透明均匀液体；
[0106] C)向步骤B所得透明均匀液体中加入步骤A所称量的润滑剂、杀菌剂、偶合剂、消 泡剂、搅拌均匀，得混合物；
[0107] D)向步骤C所得混合物中加入步骤A所称量的沉降剂和絮凝剂，搅拌均勾，过滤后 即得所述沉降性水基磨削液。
[0108] 较佳地，步骤B中，所述防锈剂与所述水混合后加热至50°C，再搅拌。
[0109] 所述沉降性防锈水基磨削液与水按体积比I :10-40倍稀释使用。
[0110] 实施例4
[0111] 一种沉降性防锈水基磨削液，包括按质量百分比计的如下各组：
[0112] 沉降剂：
[0113] 有机硫二硫化物 6 %，
[0114] 硼酸 2%
[0115] 水溶性高分子表面活性剂 2 %。
[0116] 絮凝剂：
[0117] 聚合氯化铁 8%，
[0118] 润滑剂：
[0119] 四硼酸钾 8%，
[0120] 异构醇聚氧乙烯醚 8%，
[0121] 丙三醇 10%，
[0122] 防锈剂：
[0123] 含氮杂环三元羧酸 2% 十一碳二元酸 10%， 十二碳二元酸 10%, 苯曱酸 1%, 曱基苯并三氮唑 1%, 氢氧化钾 3%,
[0124] 杀菌剂：
[0125] 烷基异噻唑啉酮 1%，
[0126] 偶合剂：
[0127] 二乙二醇单丁醚 3%，
[0128] 消泡剂 1%，
[0129] 水 24%。
[0130] 所述水溶性高分子表面活性剂为低分子量聚丙烯酸。
[0131] 所述沉降性防锈水基磨削液的制备方法，包括如下步骤：
[0132] A)按配方称量或量取沉降剂、絮凝剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂和 水；
[0133] B)将防锈剂与水混合，搅拌30min，直至成为透明均匀液体；
[0134] C)向步骤B所得透明均匀液体中加入步骤A所称量的润滑剂、杀菌剂、偶合剂、消 泡剂、搅拌均匀，得混合物；
[0135] D)向步骤C所得混合物中加入步骤A所称量的沉降剂和絮凝剂，搅拌均勾，过滤后 即得所述沉降性水基磨削液。
[0136] 较佳地，步骤B中，所述防锈剂与所述水混合后加热至50°C，再搅拌。
[0137] 所述沉降性防锈水基磨削液与水按体积比I :10-40倍稀释使用。
[0138] 实施例5:
[0139] 一种沉降性防锈水基磨削液，包括按质量百分比计的如下各组：
[0140] 沉降剂：
[0141] 有机硫多硫化物 1 %，
[0142] 硼酸 2%
[0143] 水溶性高分子表面活性剂 2%。
[0144] 絮凝剂：
[0145] 聚合氯化铁 10%，
[0146] 润滑剂：
[0147] 四硼酸钾 10%，
[0148] 异构醇聚氧乙烯醚 10%，
[0149] 丙三醇 11%，
[0150] 防锈剂：
[0151] 含氮杂环三元羧酸 3%, 十一碳二元酸 12%， 十二碳二元酸 8%， 苯曱酸 2%,
[0152] 氢氧化钾 4%,
[0153] 杀菌剂：
[0154] 烷基异噻唑啉酮 1%，
[0155] 偶合剂：
[0156] 二乙二醇单丁醚 1%，
[0157] 消泡剂 1%，
[0158] 水 22 % 〇
[0159] 所述水溶性高分子表面活性剂为聚乙二醇
[0160] 所述沉降性防锈水基磨削液的制备方法，包括如下步骤：
[0161] A)按配方称量或量取沉降剂、絮凝剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂和 水；
[0162] B)将防锈剂与水混合，搅拌30min，直至成为透明均匀液体；
[0163] C)向步骤B所得透明均匀液体中加入步骤A所称量的润滑剂、杀菌剂、偶合剂、消 泡剂、搅拌均匀，得混合物；
[0164] D)向步骤C所得混合物中加入步骤A所称量的沉降剂和絮凝剂，搅拌均勾，过滤后 即得所述沉降性水基磨削液。
[0165] 较佳地，步骤B中，所述防锈剂与所述水混合后加热至50°C，再搅拌。
[0166] 所述沉降性防锈水基磨削液与水按体积比I :10-40倍稀释使用。
[0167] 实施例6:
[0168] -种沉降性防锈水基磨削液，包括按质量百分比计的如下各组：
[0169] 沉降剂：
[0170] 有机硫 11%
[0171] 硼酸 2%
[0172] 水溶性高分子表面活性剂 2%。
[0173] 所述有机硫为硫酚和二硫化物的混合物。
[0174] 絮凝剂：
[0175] 聚合氯化铁 5%，
[0176] 润滑剂：
[0177] 四硼酸钾 2%，
[0178] 异构醇聚氧乙烯醚 2%，
[0179] 丙三醇 10%，
[0180] 防锈剂：
[0181] 含氮杂环三元羧酸 2%， 十一碳二元酸 8%, 十二碳二元酸 12%, 苯曱酸 2%， 甲基苯并三氮唑 1〇/0， 氢氧化钾 4%,
[0182] 杀菌剂：
[0183] 烷基异噻唑啉酮 2%，
[0184] 偶合剂：
[0185] 二乙二醇单丁醚 5%，
[0186] 消泡剂 2%，
[0187] 水 28%。
[0188] 所述有机硫为硫醇和二硫化物的混合物。
[0189] 所述水溶性高分子表面活性剂为聚乙烯醇和聚醚的混合物。
[0190] 所述沉降性防锈水基磨削液的制备方法，包括如下步骤：
[0191] A)按配方称量或量取沉降剂、絮凝剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂和 水；
[0192] B)将防锈剂与水混合，搅拌30min，直至成为透明均匀液体；
[0193] C)向步骤B所得透明均匀液体中加入步骤A所称量的润滑剂、杀菌剂、偶合剂、消 泡剂、搅拌均匀，得混合物；
[0194] D)向步骤C所得混合物中加入步骤A所称量的沉降剂和絮凝剂，搅拌均勾，过滤后 即得所述沉降性水基磨削液。
[0195] 较佳地，步骤B中，所述防锈剂与所述水混合后加热至50°C，再搅拌。
[0196] 所述沉降性防锈水基磨削液与水按体积比I :10-40倍稀释使用。
[0197] 上述实施例1-6中，所述消泡剂选用道康宁1427,也可以选用其他加工液中常用 的消泡剂。
[0198] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干 简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【权利要求】
1. 一种沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，包括按质量百分比计的如下各组：
所述沉降剂由有机硫、有机硼酸酯和水溶性高分子表面活性剂组成；三者在所述磨削 液中质量百分含量为： 有机硫 1-11%， 有机硼酸酯 2-7%， 水溶性高分子表面活性剂2-7 %， 所述水溶性高分子表面活性剂选自低分子量聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚醚等 中的一种或数种的混合物。
2. 如权利要求1所述的沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，所述有机硫为硫醇、硫 酚、硫醚、二硫化物、多硫化物或环状硫化物中的一种或数种的混合物。
3. 如权利要求1所述的沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，所述絮凝剂选自聚合氯 化铝（PAC)、聚合硫酸铝（PAS)、聚合氯化铁（PFC)以及聚合硫酸铁（PFS)或其任意混合物。
4. 如权利要求1所述的沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，所述润滑剂包括四硼酸 钾、异构醇聚氧乙烯醚和丙三醇中的一种或数种的混合物；所述偶合剂为乙二醇单丁醚。
5. 如权利要求1所述的沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，所述防锈剂为含氮杂环 三元羧酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、苯甲酸、甲基苯并三氮唑和氢氧化 钾中的一种或数种的混合物。
6. 如权利要求1所述的沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，所述杀菌剂为烷基异噻 唑啉酮、碘代烷基氨基甲酸酯、1-羟基-2(1H)_吡啶硫酮钠中的一种或数种的混合物。
7. 如权利要求1所述的沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，所述偶合剂为二乙二醇 单丁醚。
8. -种沉降性防锈水基磨削液，其特征在于，包括按质量百分比计的如下各组： 沉降剂： 有机硫 1-11%， 硼酸 2-7%， 水溶性高分子表面活性剂2-7 %， 絮凝剂： 聚合氯化铁 5-10%， 润滑剂： 四硼酸钾 2?10%， 异构醇聚氧乙烯醚 2?10%， 丙三醇 10?11%， 防锈剂：
杀菌剂： 烷基异噻唑啉酮 1-2%， 偶合剂： 二乙二醇单丁醚 1-5%， 消泡剂 1-2%， 水 余量。
9. 如权利要求1-8任一向所述的沉降性防锈水基磨削液的制备方法，其特征在于，包 括如下步骤： A) 按配方称量或量取沉降剂、絮凝剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂和水； B) 将防锈剂与水混合，搅拌30min，直至成为透明均勾液体； C) 向步骤B所得透明均匀液体中加入步骤A所称量的润滑剂、杀菌剂、偶合剂、消泡剂、 搅拌均匀，得混合物； D) 向步骤C所得混合物中加入步骤A所称量的沉降剂和絮凝剂，搅拌均勾，过滤后即得 所述沉降性水基磨削液。 步骤B中，所述防锈剂与所述水混合后加热至50°C，再搅拌。
10. 如权利要求9所述的沉降性防锈水基磨削液的制备方法，其特征在于，所述沉降性 防锈水基磨削液与水按体积比I :10-40倍稀释使用。
【文档编号】C10N40/24GK104498167SQ201410840845
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】张胜勇, 马艳荣 申请人:马艳荣