一种机械加工用流体组合物及机械加工方法

文档序号:8392267阅读:593来源:国知局
一种机械加工用流体组合物及机械加工方法
【专利说明】-种机械加工用流体组合物及机械加工方法
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及水基机械加工用流体领域,更具体地涉及抗微生物侵袭性改善的水基 机械加工用流体和应用水基机械加工用流体的机械加工方法。
【背景技术】
[0003] 已知在将固体工件加工或成形为有用制品的领域中,要对工件使用切割或非切割 的工具。固体工件可以是金属或非金属的(如玻璃、陶瓷、石头等)。在这样的加工或成 形过程中,工具和/或工件,在某些方法中,以高速度进行旋转,如用旋压法、车削法或磨削 法。在加工或成形固体物件(如金属物件)的其它方法中,以大的力将工具压在固体物件 上以切割工件,如剪切、拉削、铣削、磨削、模压和冲压。在非切割方法中,可用非切割工具以 高的力与工件滑动接触,如用旋压、挤压、滚压、牵拉和熨压的方法,不加切割而使固体(如 金属)工件成形。在这些和其它成形方法中产生高热和摩擦,引起诸如工具高度磨损、成品 变形、表面光洁度差和超出尺寸容限等问题。 在这些材料加工方法中,已知在工具和工件的接触面之间应用机械加工用流体(如金 属加工用液体)组合物以冷却工具和工件。本领域应用的很多机械加工用组合物是输入工 具/工件接触面的液体,但是在某些机械加工操作中已知用糊状组合物涂覆工具和/或工 件,例如在攻丝操作中,或在进行接触前将液体或半液体预涂到坯料和/或冲头和/或模 具上,例如在牵拉和熨压操作中。本发明的机械加工用流体组合物可具有与特定材料加工 方法相适应或其所需的任何物理形态。本说明书所用的术语机械加工用流体和机械加工用 流体组合物可交替使用,表示在工件成形中施用于工具和固体工件之间的接触面的液体。 施用于工具和固体工件之间的接触面的机械加工用流体或液体组合物可被广义地分 成两类。它们是非水(即油类)和水基流体或液体。非水机械加工用流体或组合物包括一 种油或油的混合物(一般是石油基的油)和一种或几种添加剂,如(耐)特压添加剂、腐蚀 抑制剂、杀细菌剂、杀真菌剂和气味控制剂。水基机械加工用流体或组合物是水、润滑剂和 诸如(耐)特压添加剂、腐蚀抑制剂、杀细菌剂、杀真菌剂和消泡剂等添加剂的复杂组合。水 基机械加工用流体或组合物(如金属加工用液体)进一步分成水溶性油、合成和半合成类。 1986年3月出版的ToolingandProductionMagazine第38页描述了一种水溶性油类机 械加工用流体,如采用一种特殊的矿物油,它分散于水,形成悬浮于化学稳定性溶液中油滴 直径为0. 0002-0. 00008英寸的不途明乳剂。同一页上将合成类机械加工用流体描述为 由完全溶于水的湿润剂、润滑性添加剂、消毒剂和(耐)特压添加剂所组成,半合成类机械 加工用流体描述为水和油和化学品的预形成的乳剂,采用较高浓度的乳化剂,液滴大小为0 .000004英寸或更小,形成一种半途明或透明的液体。虽然发现非水(即油基)机械加工 (如金属加工)用液体在切割和非切割机械加工过程中是有效的,但人们知道它们显示气 味、健康、处置和安全方面的问题,以及可用性和经费上需要考虑的问题。人们发现,水基机 械加工(如金属加工)用液体比油基(如非水)机械加工用流体较少具有处置、安全和健 康问题。水基机械加工用流体具有着火危险性小、通常较易处置和费用低很多倍的特点。因 此,水基机械加工用流体或组合物比油或非水基机械加工用流体更赢得人们的欢迎。 即使有其优点,水基机械加工用流体含有起微生物生长营养剂作用的成分,在储存和 使用中遭受微生物(如细菌和真菌)引起的降解。此外,受控制的这些微生物通过降低水 和油乳剂型机械加工用流体组合物的pH和破乳作用,引起诸如气味、性能降低(如摩擦降 低少)、防腐蚀性降低或被抑制之类的问题。因此,在水基机械加工用流体组合物中掺入杀 细菌剂和杀真菌剂以对抗或防止微生物的生长和侵袭。 然而重要的是,杀生物剂(如杀细菌剂和/或杀真菌剂)不仅对防止或降低水性机 械加工用流体组合物中的微生物的生长有效,而且对防止或降低微生物对液体成分的侵 袭也有效。已知大量杀生物剂,如包括甲醛、三(羟基甲基)硝基甲烷、吡啶硫酮锌(zinc pyridinethione)、〇-苯基苯酷、2, 3,4,6_ 四氣苯酷、dimethoxane、1,2_ 苯并异噻挫 啉-3-酮、1,3, 5-三(糠基)六氢-S-三嗪和2,4, 5-三氯酚钠。在水性机械加工用流体 组合物中可用的杀生物剂在其防治微生物的有效性、在流体中的稳定性和适配性上有所不 同。它们的有效性(即防治微生物的程度和微生物谱)、在水基机械加工流体中的稳定性和 适配性取决于化学组成和结构、化学性质和物理性质,及水基机械加工用流体的类型和组 成。 可溶性油型水性机械加工用流体中可用的一些杀生物剂在合成型水基机械加工用流 体中可能无效或不能使用。另一方面,在合成型水性机械加工用流体中可用的一些杀生物 剂被发现在半合成型水性机械加工用流体中不能使用和/或无效。 对于各种杀生物剂来说,杀生物剂在流体中的适配性常常是一个特别的问题。重要的 是,在储存和使用时,水性机械加工用流体中的杀生物剂对流体的稳定性并无不良影响。这 在可溶性油和半合成型水性机械加工用流体上尤为重要。众所周知,水性机械加工用流体 对微生物生长和侵袭的抗性经时性地和随着流体的使用而降低。这种抗性的降低尤其依赖 于杀生物剂抗微生物的稳定性和有效性、流体储存条件、所达到的流体用量和流体使用的 条件。要经常进行杀生物剂的补充以保持流体对微生物生长和侵袭的抗性。流体对微生物 抗性的破坏或丢失限制或损害了流体有用或有效的寿命,引起流体本身或其成分的补充增 加、使所用过地流体更换成新流体增加、清洗增加、处置增加和机械加工操作或工序的停歇 时间增加,所有这些都导致水性机械加工用流体的成本效益降低和机械加工费用增加。目 前正在不断寻找改善水性机械加工用流体的方法以增加它们对微生物的抗性和延长其抗 微生物寿命。

【发明内容】

[0004] 针对现有技术的不足,本发明的一个目的是提供对微生物抗性改善的水基机械加 工用流体组合物。本发明的另一个目的是克服已知的水基机械加工用流体组合物抗微生物 抗性的缺点。本发明的还有一个目的是提供一种机械加工方法。
[0005] 为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括: 一种水性机械加工用流体组合物,包括如下各物的混合物: a)水;b)水不溶性有机润滑剂;c)选自非离子型、具有< 12个碳原子的阴离子型、和 阳离子型表面活性剂及其混合物的表面活性剂;及d)水溶性聚季阳离子杀生物剂。
[0006] 作为本发明的进一步实施方案,还提供改善的水性机械加工用流体组合物,包括 如下各物的混合物:a)按总组合物计约1%至约99% (重量)的水,b)选自由天然或合成 水不溶性有机润滑剂组成的组的水不溶性有机润滑剂,c)选自由非离子型、具有< 12个碳 原子的阴离子型和阳离子型表面活性剂及其混合物组成的组的表面活性剂和d)水溶性脂 族聚季盐阳离子杀生物剂。
[0007] 进一步的,本发明的水不溶性有机润滑剂是在机械加工过程或操作中减少工具和 工件间摩擦的润滑粘性的水不溶性有机润滑剂。这样的水不溶性有机润滑剂可以是天然存 在的物质或化合物、天然存在的物质或化合物的混合物、合成的有机化合物、合成的有机化 合物的混合物或天然存在的物质或化合物和合成的有机化合物的混合物。典型的水不溶性 有机润滑剂
当前第1页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1