专利名称：环保型水基合成切削液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属加工切削液，系属于高水基型合成切削液的制备方法。
性能优良的切削液具有良好的润滑、冷却、清洗及防锈性能，对提高切削加工质量和效率，减少刀具磨损等有着显著效果。目前，国内外使用的水溶性切削液主要分为乳化型切削液和水基合成切削液。前者主要由水、矿物油和乳化剂组成，其特点是润滑性能好，但是在冷却性、渗透性、稳定性上较差，使用周期短，易产生发霉、发臭等现象；后者主要由各种水溶性添加剂(如润滑、抗磨、极压、防锈、表面活性剂等)和水组成，其特点是不含油，在性能上具有良好的润滑性、冷却性、清洗性、稳定性，使用周期长，从环保、节约油料资源等方面具有积极的意义，是切削液发展的主流。然而，目前在国内市场上生产、销售、使用的有些合成切削液含有苯酚类杀菌剂，亚硝酸盐或者含有磷、氯等有害元素的防锈剂等等，不仅对人体有害，而且污染环境。
本发明的目的是提供一种不含矿物油和亚硝酸盐，并具有良好的润滑性、冷却性、清洗性和防锈性的环保型合成切削液。
本发明的环保型水基合成切削液，由水溶性润滑剂、清洗剂、极压抗磨剂、防锈剂、抗菌剂、络合剂在水溶液中反应而得到，加入重量配比分别为1～10％、2～20％、1～15％、0.3～2％、0～5％、0.1～0.5％，在切削液合成过程中添加了1～7％的复合有机硼酸酯，其余为水。其中，复合有机硼酸酯最好是由硼酸盐20～30％、乙醇胺35～42％、二甘醇8～15％、二元羧酸酐5～10％、含氮3～10％、含硫化合物1～5％反应而成。这种环保型水基合成切削液的制备所用原料为水溶性高分子表面活性剂(如低分子量聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯以及聚醚等)、油酸酰胺、蓖麻酰胺、牛油烷基丙醇胺、甘油、乙醇胺等作为润滑清洗剂，硼砂、硫代硫酸钠为极压剂，复合型有机硼酸酯(极压、抗磨、防锈、抗菌剂)、N，N-二甲基乙醇胺(杀菌、防锈剂)、N-酰基亮氨酸盐、N-酰基谷氨酸盐(极压抗磨、防锈剂)、钼酸盐、苯并三氮唑(防锈剂)、硼酸(抗菌剂)、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠(络合剂)等等。
本发明的特点是(一)由于以复合型有机硼酸酯为原料，化学稳定性好，再加之添加最佳量的高分子表面活性剂，保护有机硼酸酯的化学稳定性，可提高切削液的润滑、极压、抗磨、防锈性能，并且配方合理，消泡性≤2ml/10min，防锈性单片＞150h，叠片＞72h；(二)由于不含亚硝酸盐、磷、氯、铬、铅等微量元素、矿物油、苯酚、甲醛等有害物质，无毒无味，对人体无害，系环境友好产品；(三)由于产品的PH值控制在8.5～9.0，不会伤害使用者的皮肤；(四)由于不含易发霉的矿物油等物质，而且添加了抗菌剂，所以使用周期一般为4个月以上；(五)由于本发明产品为无色或淡黄色透明液体，工作液清晰透明，有利于观察加工表面，可提高加工件光洁度，而且润滑性好，可提高刀具使用寿命。
本发明中的防锈性检验按GB6144-85标准检测。
下面通过实施例具体说明本发明。
实施例1，将280kg水放入釜内，搅拌加热升温至60～70℃，每间隔20min依次加入34kg硼酸、18kg低分子量聚丙烯酰胺、22kg复合有机硼酸酯、40kg三乙醇胺、3.6kg聚醚、2.4kg苯并三氮唑，降温至30℃，调节PH值为8.5～9.0，加入适量消泡剂，得到消泡性≤2ml/10min，防锈性单片＞150h、叠片＞72h的淡黄色透明切削液，工作液浓度为1.5～1.8％。
实施例2，将280kg水放入釜内，搅拌加热升温至60℃左右，每间隔20min依次加入36.8kg硼酸、20kg低分子量聚丙烯酸钠、6kg牛油烷基丙醇胺、13kg甘油、16kg二乙醇胺、12kg复合硼酸酯、11.2kg聚醚、2.4kg钼酸钠、2.6kg苯并三氮唑，降温至30℃，调节PH值为8.5～9.0，加入适量消泡剂，得到消泡性≤2ml/10min，防锈性单片＞160h、叠片＞76h的淡黄色透明切削液。
实施例3，将280kg水放入釜内，搅拌加热升温至70℃左有，每间隔20min依次加入22kg聚氧化乙烯、15kg硼酸、28kg一乙醇胺、18kg蓖麻酰胺、9.4kg聚醚、18.6kg复合有机硼酸酯、4.2kg钼酸铵、2.2kg甘油、1.8kg苯并三氮唑、0.8kgEDTA，降温至30℃，调节PH值为8.5～9.0，加入适量消泡剂，得到消泡性≤2ml/10min，防锈性单片＞150h、叠片＞72h的淡黄色透明切削液。
实施例4，将280kg水放入釜内，搅拌加热升温至60℃左右每间隔20min依次加入18kg硼酸、20kg聚醚、18kg油酸酰胺、9.8kg蓖麻酰胺、16kg复合有机硼酸酯、2kg硼砂、23kg三乙醇胺、8kg硫代硫酸钠、4.3kg钼酸钠、0.7kg苯并三氮唑、0.2kgEDTA，降温至30℃，调节PH值为8.5～9.0，加入适量消泡剂，得到消泡性≤2ml/10min，防锈性单片＞150h、叠片＞72h的淡黄色透明切削液。
实施例5，将280kg水放入釜内，搅拌加热升温至80℃左右，每间隔20min依次加入18kg低分子量聚丙烯酰胺、18.8kg硼酸、28kg聚醚、9kg甘油、17kg二乙醇胺、5.2kg蓖麻酰胺、13.7kg复合有机硼酸酯、4.3kg硫代硫酸钠、3kgN-酰基谷氨酸钠、2.4kg苯并三氮唑、0.6kgEDTA，降温至30℃，调节PH值为8.5～9.0，加入适量的消泡剂，得到消泡性≤2ml/10min，防锈性单片＞160h、叠片＞80h的淡黄色透明切削液。
权利要求
1.一种环保型水基合成切削液，由水溶性润滑剂、清洗剂、极压抗磨剂、防锈剂、抗菌剂、络合剂在水溶液中反应而得到，加入重量配比分别为1～10％、2～20％、1～15％、0.3～2％、0～5％、0.1～0.5％，在切削液合成过程中添加了1～7％的复合有机硼酸酯，其余为水。
2.如权利要求1所述的切削液，其特征是复合有机硼酸酯是由硼酸盐20～30％、乙醇胺35～42％、二甘醇8～15％、二元羧酸酐5～10％、含氮3～10％、含硫化合物1～5％反应而成。
3.如权利要求2所述的切削液，其特征是在切削液合成过程中添加了低分子量聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯以及聚醚中的一种或一种以上的高分子表面活性剂。
4.如权利要求1或2或3所述的切削液，其特征是优选油酸酰胺、蓖麻酰胺、牛油烷基丙醇胺、甘油、乙醇胺等一种或一种以上作为润滑清洗剂。
5.如权利要求1或2或3所述的切削液，其特征在优选硼砂、硫代硫酸钠为极压剂。
6.如权利要求4所述的切削液，其特征在最终产品的PH值为8.5～9.0。
全文摘要
环保型水基合成切削液，由水溶性润滑剂1～10％、清洗剂2～20％、极压抗磨剂1～15％、防锈剂0.3～2％、抗菌剂0～5％、络合剂0.1～0.5％反应而得到，还添加了1～7％的复合有机硼酸酯，其余为水。复合有机硼酸酯最好由硼酸盐20～30％、乙醇胺35～42％、二甘醇8～15％、二元羧酸酐5～10％、含氮3～10％、含硫化合物1～5％反应而成。化学稳定性好，可提高切削液的润滑、极压、抗磨、防锈性能，并且配方合理，消泡性≤2ml/10min，防锈性单片＞150h，叠片＞72h；无毒无味，对人体无害，系环境友好产品；不会伤害使用者的皮肤；使用周期一般为4个月以上。
文档编号C10M173/02GK1746281SQ20041005038
公开日2006年3月15日 申请日期2004年9月6日 优先权日2004年9月6日
发明者程芹, 孙艳霞, 车吉泰, 尹海滨, 崔祜徽 申请人:大连广汇化学有限公司