一种易生物降解的微乳型线切割专用液及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种易生物降解的微乳线切割专用液及其制备方法，其由下述原料组成：组分A、组分B、组分C、组分D、组分E、组分F、组分G、组分H、组分I、组分J、组分K。本发明所述的易生物降解的微乳型线切割专用液使用成本低，加工效率好，符合国家提出的节能、减排、环保的要求，制备方法操作简单，容易大范围推广应用。
【专利说明】
一种易生物降解的微乳型线切割专用液及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属加工冷却润滑剂技术领域，具体的涉及一种易生物降解的微乳型 线切割专用液及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，线切割加工液主要使用又含有烷烃或者芳香烃的基础油添加一部 分防锈剂、灭弧剂、极压剂等添加剂。在金属加工中，极易产生烟雾，严重污染工作环境，使 用成本高。另外一种线切割加工液主要使用一定粘度的矿物油，加入乳化剂、防锈剂、微爆 剂、清洗剂等，但在金属切割中，线切割机的钢丝使用周期短，加工工件油污和光洁度差，并 且使用后的线切割液容易造成环境污染。如何能够提供一种成本低、效率高、容易生物降解 的线切割专用液成为人们迫切的需求。
[0003]
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环保、成本低廉、加工工件光洁 度高的易生物降解的微乳型线切割专用液及其制备方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 一种易生物降解的微乳型线切割专用液，由下述重量百分比的原料组成：组分A: 15-35%、组分 B: 8-15%、组分 C: 7-13%、组分D: 7-13%、组分E: 6-11%、组分F: 5-10%、组分G: 2-5%、 组分H: 2-5%、组分1:1-3%、组分J: 1-3%、组分K: 25-40%，其中： 组分A为橡胶油、变压器油、15号白油、液体石蜡中的一种或几种； 组分B为十二烯基丁二酸、N-油酰基氨酸十八胺盐、磺酸钡、苯并三氮唑、二壬基萘磺酸 钡、有机磷酸盐、硼酸酯、磺酸钙、羊毛脂镁皂中的一种或几种； 组分C为失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚、咪唑型化合物、甜菜碱型表面活性 剂、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种； 组分D为聚二乙醇400、聚乙二醇1540、丙三醇中的一种或几种； 组分E为棕榈油、动植物油脂、聚酯、二元酸双酯、油酸酯、油酸钠、极压抗磨剂T301、 T301/单十二烷基磷酸酯钾盐、脂肪胺型油性剂、脂肪酸、葵二酸中的一种或多种； 组分F为二苯基二硫化物、四硼酸钠、硫化动植物油、氯化石蜡、磷酸三甲酚酯中的一种 或几种； 组分G为三丹油、BK、硼酸酯、苯酚、四氯苯酚、苯甲酸钠中的一种或几种； 组分H为丁基必醇、乙二胺四乙酸中的一种或几种； 组分I为聚乙烯醇、羧甲基纤维素盐、聚丙烯酸盐中的一种或几种； 组分J为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种； 组分K为二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甲基硅油中的一种或几种与水的 混合物。
[0006] 所述组分F中硫化动植物油为硫化蓖麻油。
[0007] -种易生物降解的微乳型线切割专用液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 在一个装有搅拌和加温装置的反应釜中，加入组分A、组分B、组分C升温至60~65 °C，保温反应30min，再加入组分E、组分F、保温反应30min，降温至35°C，过滤放出缩合物待 用；以及 (2) 向反应釜中先加入组分K中的水，开动搅拌，加入组分I，组分H，使其溶解到透明，然 后加入组分D，反应30min后，加入步骤（1)所得缩合物，搅拌30min，最后加入组分G、组分J和 组分K中的其他助剂，调PH至8.5~9，过滤包装后即得成品。
[0008] 本发明的有益效果:本发明的一种易生物降解的微乳型线切割专用液含矿物油成 分少，能生物降解的植物油及合成醇成分多，可在水中形成半透明至透明状的微乳液，便于 对加工机件的清晰观察，并且清洗性好，对切肩、铁粉微粒、油泥等具有良好的分离和沉降 作用，工作液稳定性好，切割速度快，不易产生细菌，使用周期长，能生物降解，使用成本低 廉。
[0009]
【附图说明】
[0010] 图1是本发明所述微乳型线切割专用液几种常用的防锈剂抗盐雾的情况； 图2是本发明所述微乳型线切割专用液微生物生长与液体PH值的关系； 图3是本发明所述微乳型线切割专用液中极压剂化学反应与载荷性能的关系，其中含 硫系极压剂的油中硫组分的质量分数为〇. 5%。
[0011] 附图标记说明： 1、二苯基二硫化物;2、十二烷基二硫化物;3、二苄基二硫化物;4、元素碳。
【具体实施方式】
[0012] -种易生物降解的微乳型线切割专用液，由下述重量百分比的原料组成：组分A: 15-35%、组分 B: 8-15%、组分 C: 7-13%、组分D: 7-13%、组分E: 6-11%、组分F: 5-10%、组分G: 2-5%、组分H: 2-5%、组分1:1-3%、组分J: 1-3%、组分K: 25-40%，其中： 组分A为橡胶油、变压器油、15号白油、液体石蜡中的一种或几种； 组分B为十二烯基丁二酸、N-油酰基氨酸十八胺盐、磺酸钡、苯并三氮唑、二壬基萘磺酸 钡、有机磷酸盐、硼酸酯、磺酸钙、羊毛脂镁皂中的一种或几种； 组分C为失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚、咪唑型化合物、甜菜碱型表面活性 剂、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种； 组分D为聚二乙醇400、聚乙二醇1540、丙三醇中的一种或几种； 组分E为棕榈油、动植物油脂、聚酯、二元酸双酯、油酸酯、油酸钠、极压抗磨剂T301、 T301/单十二烷基磷酸酯钾盐、脂肪胺型油性剂、脂肪酸、葵二酸中的一种或多种； 组分F为二苯基二硫化物、四硼酸钠、硫化动植物油、氯化石蜡、磷酸三甲酚酯中的一种 或几种； 组分G为三丹油、BK、硼酸酯、苯酚、四氯苯酚、苯甲酸钠中的一种或几种； 组分H为丁基必醇、乙二胺四乙酸中的一种或几种； 组分I为聚乙烯醇、羧甲基纤维素盐、聚丙烯酸盐中的一种或几种； 组分J为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种； 组分K为二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甲基硅油中的一种或几种与水的 混合物。
[0013] 组分F中硫化动植物油为硫化蓖麻油。
[0014] 组分A中液体石蜡的倾点为-10~-5°c，由&2~&4直链烷烃组成，密度为760kg/m 3， 馏程为220~255°C，这类液蜡由于其馏分窄，不易形成污斑。
[0015] 组分B中有机磷酸盐包括烷基磷酸的有机铵盐和咪唑啉盐。
[0016] 组分B中硼酸酯是硼酸与二乙醇胺在一定温度下反应生成的硼胺型防锈润滑剂。 [0017]表1为有机硼酸酯的润滑性。
[0018] 组分B中烯基丁二酸的结构式为(其中R为Ciq-C14):
表2为各防锈剂的实验结果。
[0019] 组分C中甜菜碱型表面活性剂为代表性的两性离子乳化剂，咪唑啉型化合物的结 构式如下(其中R为C11~C 17的烷基）。
[0020]组分E中合成酯是有机酸和醇的反应产物，具有良好的高温稳定性，单元酯是一元 酸和一元醇的反应产物，在金属加工润滑剂中应用广泛，磷酸酯显示出良好的润滑特性，特 别是在高温下仍能维持其稳定性。脂肪胺型油性剂如苯三唑脂肪胺盐具有油性、抗氧、防 腐、抗磨、防锈等性能。
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[0024] 组分I中羧甲基纤维素盐(CMC-Na)是水溶性高分子化合物。
[0025] 组分K中二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚在微乳型线切割专用液中对降低 冰点起到关键作用。
[0026] -种易生物降解的微乳型线切割专用液的制备方法，包括以下步骤： (1)在一个装有搅拌和加温装置的反应釜中，加入组分A、组分B、组分C升温至60~65 °C，保温反应30min，再加入组分E、组分F、保温反应30min，降温至35°C，过滤放出缩合物待 用；以及 (2)向反应釜中先加入组分K中的水，开动搅拌，加入组分I，组分H，使其溶解到透明，然 后加入组分D，反应30min后，加入步骤（1)所得缩合物，搅拌30min，最后加入组分G、组分J和 组分K中的其他助剂，调PH至8.5~9，过滤包装后即得成品。
[0027]表6为几种切削液的热导率。
[0029]
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的 技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应 涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种易生物降解的微乳型线切割专用液，其特征在于，由下述重量百分比的原料组 成:组分A: 15-35%、组分 B: 8-15%、组分C: 7-13%、组分 D: 7-13%、组分 E: 6-11 %、组分 F: 5-10%、 组分G: 2-5%、组分Η: 2-5%、组分1:1-3%、组分J: 1-3%、组分K: 25-40%，其中： 组分Α为橡胶油、变压器油、15号白油、液体石蜡中的一种或几种； 组分B为十二烯基丁二酸、N-油酰基氨酸十八胺盐、磺酸钡、苯并三氮唑、二壬基萘磺酸 钡、有机磷酸盐、硼酸酯、磺酸钙、羊毛脂镁皂中的一种或几种； 组分C为失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚、咪唑型化合物、甜菜碱型表面活性 剂、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种； 组分D为聚乙二醇400、聚乙二醇1540、丙三醇中的一种或几种； 组分E为棕榈油、动植物油脂、聚酯、二元酸双酯、油酸酯、油酸钠、极压抗磨剂T301、 T301/单十二烷基磷酸酯钾盐、脂肪胺型油性剂、脂肪酸、葵二酸中的一种或多种； 组分F为二苯基二硫化物、四硼酸钠、硫化动植物油、氯化石蜡、磷酸三甲酚酯中的一种 或几种； 组分G为三丹油、BK、硼酸酯、苯酚、四氯苯酚、苯甲酸钠中的一种或几种； 组分Η为丁基必醇、乙二胺四乙酸中的一种或几种； 组分I为聚乙烯醇、羧甲基纤维素盐、聚丙烯酸盐中的一种或几种； 组分J为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种； 组分Κ为二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甲基硅油中的一种或几种与水的 混合物。2. 根据权利要求1所述的易生物降解的微乳型线切割专用液，其特征在于，所述组分F 中硫化动植物油为硫化蓖麻油。3. 根据权利要求1所述的易生物降解的微乳型线切割专用液的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： (1) 在一个装有搅拌和加温装置的反应釜中，加入组分Α、组分Β、组分C升温至60~65 °C，保温反应30min，再加入组分Ε、组分F、保温反应30min，降温至35°C，过滤放出缩合物待 用；以及 (2) 向反应釜中先加入组分K中的水，开动搅拌，加入组分I，组分H，使其溶解到透明，然 后加入组分D，反应30min后，加入步骤（1)所得缩合物，搅拌30min，最后加入组分G、组分J和 组分K中的其他助剂，调PH至8.5~9，过滤包装后即得成品。
【文档编号】C10M173/00GK105861126SQ201610241438
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】边自海, 李胜
【申请人】天津市金海利油脂有限公司