本发明属于切削液加工技术领域,具体涉及一种切削液及其制备方法和使用方法。
背景技术:
切削液是金属切削加工的配套材料,使用金属切削液的目的是降低切削力及工具间的摩擦,及时带走切削区内产生的热量及降低温度,同时减少刀具磨损,提高刀具的耐用度,从而提高生产效率,改善工具表面的粗糙;同时具备良好的冷却性能,润滑性能,防锈性能、出油清洗功能,防腐及易稀释特点。
切削液分为水性的或油性的,现有技术中的切削液用量较多,一般只有一天防锈时间。
鉴于此,申请此专利。
技术实现要素:
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种切削液及其制备方法和使用方法,可以做有色金属或铸铁等多种金属的切削,适用范围广,用量少,而且加工过程中都不会生锈。
本发明的目的是提供一种切削液。
本发明的另一目的是提供上述切削液的制备方法。
本发明的再一目的是提供上述切削液的使用方法。
根据本发明的具体实施方式的切削液,所述切削液由以下原料制备,所述原料包括:
二乙醇胺、苯甲酸、甘油、杀菌剂、乳化剂、水、矿物油、表面活性剂和耐热高分子。
根据本发明的具体实施方式的切削液,进一步的,所述切削液由以下原料制备,所述原料按重量百分比包括:
二乙醇胺1%-6%;苯甲酸1%-6%;甘油1%-7%;杀菌剂0.5%-4%;乳化剂1%-6%;水2%-8%;矿物油1%-6%;表面活性剂1%-3%和耐热高分子2%-4%。
根据本发明的具体实施方式的切削液,进一步的,所述杀菌剂为厌氧菌。
根据本发明的具体实施方式的切削液,进一步的,所述乳化剂为司盘80。
根据本发明的具体实施方式的切削液,进一步的,所述矿物油为油酸三乙醇胺。
根据本发明的具体实施方式的切削液,进一步的,所述表面活性剂为非离子表面活性剂,优选的,所述表面活性剂为k12。
根据本发明的具体实施方式的切削液,进一步的,所述耐热高分子为氧化锆。
根据本发明的具体实施方式的切削液,进一步的,所述切削液对ph为8.7以下,优选的,所述切削液对ph为8.5-8.7。本发明的切削液对ph呈弱碱性,市场上的切削液的ph均在9以上。
根据本发明的具体实施方式的切削液,进一步的,所述切削液耐高温600℃以上。目前国内的切削液耐高温为150℃以下,国外的切削液耐高温为200℃以下。本发明的切削液的原料中添加了耐高温分子氧化锆,而且本发明中添加了司盘80作为乳化剂,使氧化锆与其他原料更好的融合,使本发明的切削液具有优异的耐高温性能。
根据本发明的具体实施方式的切削液的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)按配比称取原料,将二乙醇胺、苯甲酸、甘油、矿物油和表面活性剂进行加热并反应,至混合均匀,形成混合溶液;
(2)向步骤(1)得到的所述混合溶液降温至30-40℃,然后向所述混合溶液中添加水、乳化剂、杀菌剂和耐热高分子,室温下进行乳化,冷却,包装,即得所述切削液。
根据本发明的具体实施方式的切削液的制备方法,进一步的,步骤(1)中,所述加热的温度为70-80℃,所述加热的时间为50-60分钟。
根据本发明的具体实施方式的切削液的使用方法,所述切削液的添加量为每100kg水添加0.5-3kg切削液。
优选的,在金属加工过程中,所述切削液的添加量为每100kg水添加3kg切削液;在磨制过程中,所述切削液的添加量为每100kg水添加1kg切削液。
传统的切削液一般是将15-20kg加入到100kg水中,使用量较大,成本较高。
本发明中对矿物油选用油酸三乙醇胺,油酸三乙醇胺是一种非离子表面活性剂,具有优异的乳化和分散性能,发泡能力强,泡沫细腻,在酸性和碱性介质中稳定性强,有良好的洗涤及防锈能力。
k12为十二烷基硫酸钠,白色或淡黄色粉状,溶于水,对碱和硬水不敏感。具有去污、乳化和优异的发泡力;是一种对人体微毒的阴离子表面活性剂;其生物降解度>90%。具有良好的乳化性、起泡性、水溶性、可生物降解、耐碱、耐硬水,并且在较宽ph值的水溶液中的稳定性和易于合成、价格低廉等特点,一直被广泛地应用于化妆品、洗涤剂、纺织、造纸、润滑以及制药、建材、化工、采油等工业,还可应用于正负离子表面活性剂复配体系的性质、胶团催化、分子有序组合体等基础研究方面。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明得到的切削液具有良好的耐水,耐高温性,耐酸碱性,耐污性;具有更好的防锈功能;
(2)本发明得到的切削液与轧制液具有更好的融合度;
(3)本发明的切削液通过电磁水波处理器处理后可以循环使用,避免了大量危废物的产生。
(4)本发明的切削液是通用的,可以在半合成、水性和油性的溶液中添加。
(5)本发明的切削液是高浓缩产品,使用量小,对环境友好,不伤皮肤,是弱碱性产品,可以达到国家二级以上污水排放标准。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
在一些较为具体的实施例中,所述切削液由以下原料制备,所述原料按重量百分比包括:
二乙醇胺1%-6%;苯甲酸1%-6%;甘油1%-7%;杀菌剂0.5%-4%;乳化剂1%-6%;水2%-8%;矿物油1%-6%;表面活性剂1%-3%和耐热高分子2%-4%,所述杀菌剂为厌氧菌,所述乳化剂为司盘80,所述矿物油为油酸三乙醇胺,所述表面活性剂为非离子表面活性剂,所述耐热高分子为氧化锆。
切削液的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)按配比称取原料,将二乙醇胺、苯甲酸、甘油、矿物油和表面活性剂进行加热并反应,至混合均匀,形成混合溶液;
(2)向步骤(1)得到的所述混合溶液降温至30-40℃,然后向所述混合溶液中添加水、乳化剂、杀菌剂和耐热高分子,室温下进行乳化,冷却,包装,即得所述切削液。
实施例1
本实施例提供了一种切削液,所述切削液由以下原料制备,所述原料按重量百分比包括:
二乙醇胺3%;苯甲酸3%;甘油4%;杀菌剂2%;乳化剂3.5%;水5%;矿物油3.5%;表面活性剂2%和耐热高分子3%。
切削液的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)按配比称取原料,将二乙醇胺、苯甲酸、甘油、矿物油和表面活性剂进行加热并反应,至混合均匀,形成混合溶液;
(2)向步骤(1)得到的所述混合溶液降温至30-40℃,然后向所述混合溶液中添加水、乳化剂、杀菌剂和耐热高分子,室温下进行乳化,冷却,包装,即得所述切削液。
实施例2
本实施例提供了一种切削液,所述切削液由以下原料制备,所述原料按重量百分比包括:
二乙醇胺1%;苯甲酸6%;甘油1%;杀菌剂4%;乳化剂1%;水8%;矿物油1%;表面活性剂3%和耐热高分子2%,所述杀菌剂为厌氧菌,所述乳化剂为司盘80,所述矿物油为油酸三乙醇胺,所述表面活性剂为k12,所述耐热高分子为氧化锆。
切削液的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)按配比称取原料,将二乙醇胺、苯甲酸、甘油、矿物油和表面活性剂进行加热至70-80℃并反应50-60分钟,至混合均匀,形成混合溶液;
(2)向步骤(1)得到的所述混合溶液降温至30-40℃,然后向所述混合溶液中添加水、乳化剂、杀菌剂和耐热高分子,室温下进行乳化,冷却,包装,即得所述切削液。
实施例3
本实施例提供了一种切削液,所述切削液由以下原料制备,所述原料按重量百分比包括:
二乙醇胺6%;苯甲酸1%;甘油7%;杀菌剂0.5%;乳化剂6%;水2%;矿物油6%;表面活性剂1%和耐热高分子4%。
切削液的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)按配比称取原料,将二乙醇胺、苯甲酸、甘油、矿物油和表面活性剂进行加热至70-80℃并反应50-60分钟,至混合均匀,形成混合溶液;
(2)向步骤(1)得到的所述混合溶液降温至30-40℃,然后向所述混合溶液中添加水、乳化剂、杀菌剂和耐热高分子,室温下进行乳化,冷却,包装,即得所述切削液。
以上实施例得到的切削液对ph为8.7以下,优选的,所述切削液对ph为8.5-8.7。本发明的切削液对ph呈弱碱性,市场上的切削液的ph均在9以上。
以上实施例得到的切削液耐高温600℃以上。
切削液的使用方法,所述切削液的添加量为每100kg水添加0.5-3kg切削液。
在金属加工过程中,任何金属(生铁、铸铁、有色金属等)在钻孔、切、削等金属加工过程,所述切削液的添加量为每100kg水添加3kg切削液;在磨制过程中,所述切削液的添加量为每100kg水添加1kg切削液,效果更好。
性能测试试验
为了更好的说明本发明的切削液的耐水,耐高温性,耐酸碱性,耐污性,防锈功能,发明人对本发明的切削液与传统的切削液进行对比测试。
试验时间:2018年;
试验地点:湛江钢铁;
环境:车间温度25℃,湿度80%;
试验方法:传统切削液的添加量为3%,本发明的切削液的添加量为0.5%;对磨削样辊进行各项指标测试。
测试结果显示:各项指标均达到生产要求,相比传统磨削液,轧辊表面磨削质量优秀,辊面视觉更细腻,粗糙度更均匀,有效改善辊面色差,电磁水波处理器可以循环处理本发明的切削液,有特殊的絮凝和杀菌功能,使得本发明的切削液可以循环使用,避免了大量废水排放,样辊磨削后第一天,相比传统的磨削液,本发明的高分子切削液具有更好的防锈功能,0.5%的浓度即可把防锈时间提高三倍以上,样辊磨削后第二天,样辊光亮如新,第三天,样辊依然光亮如新,随后的两天里,在刮水干净又包纸的情况下,都可以做到不生锈,可以杜绝废弃物的产生。本发明的切削液,采用改性的季胺化交联反应,乳液成膜干燥后形成交联结构,通过交联使涂膜具有良好的耐水,耐热,耐酸碱性,耐污性,经湛江钢铁检化中心监测,本发明的切削液与在用轧制液混合后的皂化值为186,在用轧制液的皂化值为188,在用的传统磨削液与在用轧制液混合后的皂化值为193,从检测报告上来看,本发明的切削液与在用的轧制液的融合度,比传统磨削液更接近融合。相比传统的磨削液,只有一天防锈时间,本发明的切削液能有五天的防锈时间,因而可以省略后道涂油工序,避免了大量危废物的产生,相比三个月就会发臭的传统磨削液,本发明的切削液在电磁水波处理器的作用下始终不发臭,可以一直循环使用,避免了每年每个车间上百吨的废液处理量,废水近似零排放。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。