专利名称：一种切削油及其制备方法
技术领域：
本发明涉及润滑油领域，具体涉及一种切削油及其制备方法。
技术背景
在金属切削过程中，为提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面的粗糙度， 延长刀具使用寿命，达到最佳的经济效果，就必须减少刀具与工件、刀具与切屑之间的摩 擦，及时带走切削区内因材料变形而产生的热量。要达到这些目的，一方面是通过开发高硬 度耐高温的刀具材料和改进刀具的几何形状；另一方面采用性能优良的切削液以提高切削 效率，降低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，从而获得良好的经济效益。
近年来，随着制造设备的进步，新的机械设备朝着缩小体积、减轻质量、增大功率、 提高效率、增加设备可靠性和环境友好方向发展。随着现代机械制造业的快速发展，切削技 术和切削工艺的不断创新，加上材料材质的改进以及工厂管理水平的提高，对机械加工的 配套材料金属切削油提出了更苛刻的要求。随着人类环保和节能意识的不断加强，人们越 来越意识到金属加工润滑剂对人体和环境造成的危害，但在金属加工切削过程中，由于运 输、使用、泄漏、溅射、自然更换等原因，切削油将不可避免地直接排放到环境中。
传统的金属切削油绝大多数以矿物油为基础油，它为减少摩擦磨损，延长刀具使 用寿命及满足苛刻工况条件下的润滑需要发挥了巨大作用，但是传统矿物油基润滑剂的生 物降解性能差、生态毒性高，在环境中积聚并对生态环境造成污染，加之石油是一种不可再 生的稀缺能源。因此，研制和开发具有节能和再生能力的环境友好切削油，具有特别重要的眉、ο发明内容
本发明解决的问题在于提供一种切削油，专门满足现代先进的干式和微量润滑加 工，可生物降解，对人体和生态环境低毒低害，符合相关环境指标要求。本发明还提供了该 切削油的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为
—种切削油，包括以下重量百分比的成分
合成酯20% 40%;
植物油60% 80% ；
抗氧剂0% 3%;
防锈剂0% 2%;
极压抗磨剂0% 5% ；
金属减活剂0% 1%。
作为优选，所述合成酯由三羟甲基丙烷三油酯、硬脂酸异辛酯、油酸异辛酯按照质 量比2 4 0.5 1.5 0.5 1.5混合而成。
作为优选，所述合成酯由三羟甲基丙烷三油酯、硬脂酸异辛酯、油酸异辛酯按照质量比3 1 1混合而成。
作为优选，所述植物油为菜籽油、氧化菜籽油和蓖麻油中的一种或几种。
作为优选，所述抗氧剂为2，6_ 二叔丁基对甲酚、液态辛基/ 丁基二苯胺和高分子 量酚类抗氧剂中的一种或几种。
作为优选，所述防锈剂由十二稀基丁二酸半脂和铵盐型防锈复合剂按照质量比 3 5 0. 5 1. 5混合而成。
作为优选，所述防锈剂由十二稀基丁二酸半脂和铵盐型防锈复合剂按照质量比 4 1混合而成。
作为优选，所述极压抗磨剂为硫磷双辛伯烷基锌盐、磷氮复合物和磷酸酯中的一 种或几种。
作为优选，所述金属减活剂为苯三唑衍生物和甲基苯并三氮唑衍生物中的一种或 两种。
一种切削油的制备方法，包括以下步骤
a)将合成酯和植物油混合；
b)将a)得到的基础油升温搅拌，升温至60V 100°C，加入抗氧剂、防锈剂、极压 抗磨剂和金属减活剂，搅拌，然后降温至50°C以下，停止搅拌；
各成分的重量百分比为合成酯20% 40%，植物油60% 80%，抗氧剂0(% 3%，防锈剂0% 2%，极压抗磨剂1% 5(%，金属减活剂0(% ；
c)将b)得到的油品进行过滤。
本发明提供的切削油以合成酯和植物油相配合作为基础油，具有良好的润滑性和 可生物降解性、资源可再生及无毒等优点，可生物降解部分在90%以上，对人体和生态环 境低毒低害，符合相关环境指标要求。本发明的产品是特别为现代先进的干式和微量润滑 加工研制的专用切削油，综合了这种润滑方式的三种需要，即冷却、润滑、使刀具摩擦最小， 研制了调节切削界面温度及压力的合适添加剂，使这三个主要用途发挥得更好。制备的切 削油低温性能、过滤性和氧化稳定性较好，通用性强，可适合于绝大部分材质的金属切削加 工，主要用于油雾润滑，气液两相的油雾既能起到润滑作用，又能带走大量的热量，还能减 少切削液的使用量，降低成本，减少废液排放，有利于环境保护。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
切削油一般由基础油和添加剂两部分组成，基础油是切削油的主要成分，决定着 切削油的基本性质，是起到润滑作用的主要物质；添加剂则可弥补和改善切削油的使用性 能，满足更高的应用要求，一般能够延长切削油的寿命，防止切削油对设备的腐蚀，增加抗 磨性等，是切削油的重要组成部分。
本发明提供的切削油包括以下重量百分比的成分
合成酯20% 40%;植物油60% 80%;抗氧剂0% 3%;防锈剂0% 2%; 极压抗磨剂0^-5% ；金属减活剂0^-1 ^
合成酯是由三羟甲基丙烷三油酯、硬脂酸异辛酯、油酸异辛酯按质量比2 4 0.5 1.5 0.5 1.5混合而成，优选三羟甲基丙烷三油酯、硬脂酸异辛酯、油酸异辛 酯的质量比为3 1 1。合成酯具有优良的生物降解性、热稳定性、低挥发性、水害级为0 及粘度指数高等优点。植物油为菜籽油、氧化菜籽油和蓖麻油中的一种或几种，植物油具有 良好的润滑性和可生物降解性、资源可再生及无毒等优点。本发明将合成酯和植物油结合 起来，形成互补，能得到低温性能和氧化稳定性较好的产品。
在使用中，由于受高温和金属催化作用，切削油容易氧化，使粘度增加，产生酸性 物质腐蚀金属，产生各种胶状或浙青状沉淀物，对油品的继续使用带来不利影响。通过添加 抗氧剂，能够抑制切削油的氧化过程，钝化金属的催化作用，延长油品使用寿命。抗氧剂优 选为2，6_ 二叔丁基对甲酚、液态辛基/ 丁基二苯胺、高分子量酚类抗氧剂和液态高分子量 酚类抗氧剂中的一种或几种。
防锈剂是一些极性化合物，对金属有很强的吸附力，能够在金属表面形成防锈保 护膜，隔绝水分、潮气和酸性物质的侵蚀，使金属不致锈蚀，还能阻止氧化、防止酸性氧化物 的生成，起到防锈的作用。本发明防锈剂由十二稀基丁二酸半脂和铵盐型防锈复合剂按照 质量比3 5 0.5 1.5混合而成。优选十二稀基丁二酸半脂和铵盐型防锈复合剂的质 量比为4 1混合而成。十二稀基丁二酸半脂由十二稀基丁二酸酯化改性而成，有更高效 的防锈效果，尤为突出的是其脱水性能。
极压抗磨剂是一种重要的添加剂，可以弥补在苛刻条件下润滑性能的不足，大部 分是一些含硫、磷、氯、铅、钼的化合物。在一般情况下，氯类、硫类可提高压缩机油的耐负荷 能力，防止金属表面在高负荷条件下发生烧结、卡咬、刮伤；而磷类、有机金属盐类具有较高 的抗磨能力，可防止或减少金属表面在中等负荷条件下的磨损。本发明的极压抗磨剂为硫 磷双辛伯烷基锌盐、磷氮复合物和磷酸酯中的一种或几种，气味温和、颜色浅、稳定性好、极 压性能优越。
本发明的金属减活剂为苯三唑衍生物和甲基苯并三氮唑衍生物中的一种或两种， 能在金属表面形成惰性保护膜或与金属离子生成螯合物，使用方便、有效成分含量大、对有 色金属的防护作用强，在切削黑色金属时可以不添加金属减活剂。
本发明还提供一种切削油的制备方法，包括如下步骤
a)将合成酯和植物油放入调配釜中混合、搅拌；
b)将a)得到的基础油升温搅拌，升温至60V 100°C，加入抗氧剂、防锈剂、极压 抗磨剂和金属减活剂，搅拌，然后降温至50°C以下，停止搅拌；
各成分的重量百分比为合成酯20% 40%，植物油60% 80%，抗氧剂0(% 3%，防锈剂0% 2%，极压抗磨剂1% 5(%，金属减活剂0(% ；
c)将b)得到的油品进行过滤得到切削油产品。
实施例1
a)将重量百分比为30%的合成酯和65. 3%的菜籽油放入调配釜中混合、搅拌，其 中合成酯由三羟甲基丙烷三油酯、硬脂酸异辛酯、油酸异辛酯按照质量比3 1 1混合而 成；
b)将a)得到的基础油升温搅拌，升温至70°C，加入的2，6_ 二叔丁基对甲酚、 0. 6%的防锈剂、3%的三烷基磷酸酯和0. 1 %的苯三唑衍生物，搅拌，然后降温至40°C，停止搅拌，其中所述防锈剂由十二稀基丁二酸半脂和铵盐型防锈复合剂按照质量比4 1混 合而成；
c)将b)得到的油品进行过滤得到切削油产品。
实施例2
a)将重量百分比为25%的合成酯和65. 6%的植物油放入调配釜中混合、搅拌，其 中合成酯由三羟甲基丙烷三油酯、硬脂酸异辛酯、油酸异辛酯按照质量比2 1 1.5混合 而成；植物油由菜籽油、氧化菜籽油按照质量比8 2混合而成；
b)将a)得到的基础油升温搅拌，升温至80°C，加入3%的L57辛基/ 丁基二苯 胺、1. 2%的防锈剂、5%的磷氮复合物和0. 2%的甲基苯并三氮唑衍生物，搅拌，然后降温至 45°C，停止搅拌，其中所述防锈剂由十二稀基丁二酸半脂和铵盐型防锈复合剂按照质量比 31混合而成；
c)将b)得到的油品进行过滤得到切削油产品。
实施例3
a)将重量百分比为20%的合成酯和74. 9%的植物油放入调配釜中混合、搅拌，其 中合成酯由三羟甲基丙烷三油酯、硬脂酸异辛酯、油酸异辛酯按照质量比4 1.5 1混合 而成；植物油由菜籽油、蓖麻油按照质量比7 3混合而成；
b)将a)得到的基础油升温搅拌，升温至90°C，加入2%的液态高分子量酚类抗氧 剂、1. 5%的防锈剂、1. 5%的硫磷双辛伯烷基锌盐极压抗磨剂和0. 的苯三唑衍生物，搅 拌，然后降温至45°C，停止搅拌，其中所述防锈剂由十二稀基丁二酸半脂和铵盐型防锈复合 剂按照质量比5 1.5混合而成；
c)将b)得到的油品进行过滤得到切削油产品。
比较例
一种矿物油基切削油，其重量百分比组成为150SN矿物油94.9%，T501抗氧剂 1 %，T746防锈剂1 %，T203极压抗磨剂3 %，T706金属减活剂0.1%。
分别对各实施例和比较例制备的切削油进行性能测试，测试方法为本领域技术人 员所公知，实验结果见表1
表1比较例与实施例制备的切削油的性能典型数据
权利要求
1.一种切削油，其特征在于，包括以下重量百分比的成分合成酯20% 40% ；植物油60% 80% ；抗氧剂0% 3% ；防锈剂0% 2% ；极压抗磨剂0^-5%;金属减活剂刃^ 丄1^。
2.根据权利要求1所述的切削油，其特征在于，所述合成酯由三羟甲基丙烷三油酯、硬 脂酸异辛酯、油酸异辛酯按照质量比2 4 0.5 1.5 0.5 1.5混合而成。
3.根据权利要求2所述的切削油，其特征在于，所述合成酯由三羟甲基丙烷三油酯、硬 脂酸异辛酯、油酸异辛酯按照质量比3 1 1混合而成。
4.根据权利要求1所述的切削油，其特征在于，所述植物油为菜籽油、氧化菜籽油和蓖 麻油中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的切削油，其特征在于，所述抗氧剂为2，6_二叔丁基对甲酚、液 态辛基/丁基二苯胺和高分子量酚类抗氧剂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的切削油，其特征在于，所述防锈剂由十二稀基丁二酸半脂和 铵盐型防锈复合剂按照质量比3 5 0.5 1.5混合而成。
7.根据权利要求6所述的切削油，其特征在于，所述防锈剂由十二稀基丁二酸半脂和 铵盐型防锈复合剂按照质量比41混合而成。
8.根据权利要求1所述的切削油，其特征在于，所述极压抗磨剂为硫磷双辛伯烷基锌 盐、磷氮复合物和磷酸酯中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的切削油，其特征在于，所述金属减活剂为苯三唑衍生物和甲 基苯并三氮唑衍生物中的一种或两种。
10.一种切削油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤a)将合成酯和植物油混合；b)将a)得到的基础油升温搅拌，升温至60°C 100°C，加入抗氧剂、防锈剂、极压抗磨 剂和金属减活剂，搅拌，然后降温至50°C以下，停止搅拌；各成分的重量百分比为合成酯20% 40%，植物油60% 80%，抗氧剂0(% 3%， 防锈剂0% 2%，极压抗磨剂1% 5(%，金属减活剂0(% ；c)将b)得到的油品进行过滤。
全文摘要
本发明提供了一种环保高效雾化切削油，包括以下重量百分比的成分合成酯20％～40％，植物油60％～80％，抗氧剂0％～3％，防锈剂0％～2％，极压抗磨剂0％～5％，金属减活剂0％～1％。本发明的切削油以合成酯和植物油相配合作为基础油，具有良好的润滑性和可生物降解性、资源可再生及无毒等优点，对人体和生态环境低毒低害，符合相关环境指标要求，低温性能和氧化稳定性较好，通用性强，适合于绝大部分材质的金属切削加工，还是特别为现代先进的半干式和微量润滑加工研制的专用切削油，主要用于油雾润滑，气液两相的油雾既能起到润滑作用，又能带走大量的热量，还能减少切削液的使用量，降低成本，减少废液排放，有利于环境保护。
文档编号C10N40/22GK102031190SQ20101061170
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者尹进武, 欧博明, 胡建 申请人:东莞太平洋博高润滑油有限公司