专利名称：长效环保通用型水剂金属加工液的制作方法
技术领域：
本发明属于化工技术领域，涉及一种适用于不锈钢、合金钢、黑色金属等的切削、 车削、钻削、镗削、磨削和研磨等工艺的长效环保通用型水剂金属加工液。
背景技术：
目前国内传统的金属加工企业大多数使用亚硝酸钠和乳化油为主要原料自行调 配制作金属加工液，还有一些企业使用普通的油剂和乳化剂制作金属加工液，上述金属加 工液存在污染环境，易变质发臭，对人身、机床、刃具和加工材料有害，危害职工身体健康， 还存在加工液腐蚀加工材料、刀具磨具消耗大、产品质量不稳定等缺点。现代机械加工向高速、强力、精密方向发展，超硬、超强度等难加工材料的发展也 使切削加工的难度日益增加。这两方面的原因导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅 度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工 表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差；乳化液的冷却、清洗性能优 良，但润滑、防锈性能差。随着先进的自动化、精密机床的不断涌现，刀具和工件材料的多样化，对金属加工 液的品质要求也越来越高。现有的上述金属加工液不能满足现代生产和环保的要求。
发明内容
为克服上述的技术缺点，本发明提供一种可提高切磨削速度30%以上、降低切磨 削温度100-150°C、减少切磨削力10%-30%、延长刀具寿命4-5倍、减小表面粗糙度值、并能 降低成本的长效环保通用型水剂金属加工液。本发明解决其技术问题所采用的技术方法是一种长效环保通用型水剂金属加工 液，其组分及其重量配比是非离子表面活性剂H :20-25、油酸三乙醇胺酯25-30、合成极 压剂10-15、混凝剂及消泡剂8-10。所述非离子表面活性剂H是利用松香与顺酐进行共聚反应所制得的共聚物进一 步与多元胺发生中和反应所制得的产品，产品为红棕色粘稠液体。所述油酸三乙醇胺酯是采用油酸与三已醇胺发生酯化反应所制得的油酸三乙醇 胺酯产品。所述合成极压剂是采用组分和重量配比为润滑添加剂10_15、防锈剂5-10和泡 沫抑制剂2-5进行调制所制得的产品。制备上述长效环保通用型水剂金属加工液的方法，其工艺步骤是第一步是非离子表面活性剂H的制备在催化剂的作用下，反应温度为160 200°C 时，松香与顺酐进行共聚反应所制得的共聚物进一步与多元胺发生中和反应制得非离子表 面活性剂H产品，产品为红棕色粘稠液体；第二步是油酸三乙醇胺酯的合成在130 160°C条件下，油酸与三已醇胺的初始反应 摩尔比不超过1 :3时，油酸的COOH基团与三乙醇胺的-OH基团发生酯化反应，生成油酸三乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一种优良的水溶性油性剂；第三步是合成极压剂的制备采用组分和重量配比为润滑添加剂10_15、防锈剂 5-10和泡沫抑制剂2-5进行调制得到合成极压剂产品；第四步是各组分混合按照长效环保通用型水剂金属加工液中的组分及其重量配比分 别称取各组分后进行搅拌，经检验合格后，制得长效环保通用型水剂金属加工液产品。本发明所述长效环保通用型水剂金属加工液的使用方法产品使用时，直接兑水 后添加到机床冷却系统或集中供液冷却系统，根据加工工艺和加工精度的不同，金属加工 液与水的比例按下述重量配比选取普通磨削加工1 :20— 30，高精密磨加工1 :12-25, 拉、铣、挤、滚、攻丝、套扣1 :8—15，车、刨、钻、铰1 :10—18，精镗、衍1 :3—8。本发明的有益效果是是金属加工的重要配套材料，有效使用能提高切磨削速度 30%以上，降低切磨削温度100-150°C，减少切磨削力10%-30%，延长刀具寿命4-5倍，减小表 面粗糙度值，并能降低成本。
图1是本发明的工艺流程方框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。一种长效环保通用型水剂金属加工液，其组分及其重量配比是非离子表面活性 剂H :20-25、油酸三乙醇胺酯25-30、合成极压剂10_15、混凝剂3_5和消泡剂2_3。所述非离子表面活性剂H是利用松香与顺酐进行共聚反应所制得的共聚物进一 步与多元胺发生中和反应所制得的产品，产品为红棕色粘稠液体。所述油酸三乙醇胺酯是采用油酸与三已醇胺发生酯化反应所制得的油酸三乙醇 胺酯产品。所述合成极压剂是采用组分和重量配比为润滑添加剂10_15、防锈剂5-10和泡 沫抑制剂2-5进行调制所制得的产品。参见图1，制备上述长效环保通用型水剂金属加工液的方法，其工艺步骤是 第一步是非离子表面活性剂H的制备在催化剂的作用下，反应温度为160 200°C时，松香与顺酐进行共聚反应所制得的共聚物进一步与多元胺发生中和反应制得非离子表 面活性剂H产品，产品为红棕色粘稠液体；第二步是油酸三乙醇胺酯的合成在130 160°C条件下，油酸与三已醇胺的初始反应 摩尔比不超过1 :3时，油酸的COOH基团与三乙醇胺的-OH基团发生酯化反应，生成油酸三 乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一种优良的水溶性油性剂；第三步是合成极压剂的制备采用组分和重量配比为润滑添加剂10_15、防锈剂 5-10和泡沫抑制剂2-5进行调制得到合成极压剂产品；第四步是各组分混合按照长效环保通用型水剂金属加工液中的组分及其重量配比分 别称取各组分后进行搅拌，经检验合格后，制得长效环保通用型水剂金属加工液产品。本发明所述长效环保通用型水剂金属加工液的使用方法产品使用时，直接兑水 后添加到机床冷却系统或集中供液冷却系统，根据加工工艺和加工精度的不同，金属加工 液与水的比例按下述重量配比选取普通磨削加工1 :20— 30，高精密磨加工1 :12-25,拉、铣、挤、滚、攻丝、套扣1 :8—15，车、刨、钻、铰1 :10—18，精镗、衍1 :3—8。本发明所述长效环保通用型水剂金属加工液的技术指标产品外观微绿或透明 液体；PH值9-9. 5 ；表面张力=30—40 ；消泡性ml/10mim <2 ；腐蚀试剂(5%溶液55士2°C全 浸h，钢片>72，铜片>36 ；腐蚀试剂(5%溶液55士2°C —级铸铁):72 ；最大无卡咬负荷(PN值 /N) :1028ο本发明所述长效环保通用型水剂金属加工液的特性一是冷却性能突出能大大带走切削热和充分冷却刃具的切削刃，使其保持硬度、强度 和锐利的切削能力，加工液在使用中可以渗入工件切削表面的极细微裂缝中，使表面金属 晶格脆化，使切削加工容易进行。从而提高了工作效率。二是超级润滑，提高切削性能的关键在切削区能形成润滑油膜，纳米级的水滴均 勻分布到刀尖表面，切削液最大无卡咬负荷PN值达到7 以上；降低摩擦系数，减少热量生 成，提高表面质量，显著延长刀具寿命。很好地解决了润滑和防锈两者之间的矛盾。三是超强稳定性，只需维护，无须更换全合成结构硬度自动调节和抗废油能力保 证高压下的物理化学稳定性，在正确的维护下，无须更换。在存储和使用时，不分层及析出 沉淀物，不易腐败，不产生防碍工人健康的气体。四是微生物平衡技术无须任何杀菌剂，使用原生菌生长控制技术，抑制有害细 菌，真菌和其它微生物的生长。五是健康环保，减少废液处理费用内置PH值稳定剂保证持久中性，无杀菌剂，不 含亚硝酸盐等致癌物质，环保、健康和安全等方面的性能突出。工作环境干净无味，加工时 能清晰观察工件表面。工作废液少，易于处理，大大地减少了环境污染。六是具有优良的化学、热安定性和防锈性。在高温、高压与空气接触中不分解、不 变质、不腐蚀金属表面。加工件常温下两周内不生锈。七是易于维护无需专业仪器，无需任何添加剂。除去废油，保持浓度是日常维护 的唯一要求。八是具有很好的流动性和良好的清洗性。长效环保通用型水剂金属加工液的适应性能具有良好的冷却、润滑、清洗、防锈功能， 良好的抗泡性功能、良好的耐硬水性、并且产品性能长期稳定，使用后无废液排放、环保， 能够延长刀具使用寿命，提高工件表面质量。使用时，与水按照不同的比例调兑，能够满足 各种加工工艺及要求。本发明所述长效环保通用型水剂金属加工液适用于不锈钢、合金钢、黑色金属等 的切削、车削、钻削、镗削、磨削、研磨等工艺，在加工中心、数控机床、柔性加工系统和国产 的各种机床、磨床上可以使用。经实用证明以非离子表面活性剂H和油酸三乙醇胺酯等复合配制而成的水基 切削液，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。是水基切削液的重大突破。长效环 保通用型水剂金属加工液的技术水平国内先进，完全替代进口切削液以及国产乳化和微乳 液，使用寿命长达两年以上，综合使用成本低于市面上所售的水基切削液，性价比优于同类进口产品。据估算，我国目前金属加工润滑剂的市场总需求约为250万吨。切削液由于其重 要的作用，在机械加工中得到了广泛地应用。特别是近年来，一些先进制造工艺如超高速切5削的出现，它的使用量更是成倍地增长，市场前景看好。产品一推出，深受用户的欢迎。经济和社会效益年生长效环保通用型水剂金属加工液产580吨，销售500吨，实 现销售收入900万元，利税120万元。运用新配方生产节能、环保、长效、通用型具有高技术附加值的金属加工液。项目 产品广泛应用于金属零部件生产企业，能够显著地减少金属切削生产过程中所产生的废液 排放，降低其生产成本，降低员工劳动强度，清洁生产创造环境友好型工厂。新型长效环保 通用型水剂金属加工液是无毒无刺激、无污染的绿色环保产品，具有较好的润滑性，良好的 防锈性；良好的冷却性及洗涤性能，水基稳定性佳，不易变质；对人体无害，对皮肤无刺激， 保护人体安全。可明显提高切削效率，减少刀具及材料的消耗，防止机床锈蚀，延长刀具使 用寿命，提高工件表面质量，降低生产成本，降低维护成本。
权利要求
1.一种长效环保通用型水剂金属加工液，其特征在于组分及其重量配比是非离子表 面活性剂H :20-25、油酸三乙醇胺酯25-30、合成极压剂10-15、混凝剂及消泡剂8_10。
2.如权利要求1所述的长效环保通用型水剂金属加工液，其特征是所述非离子表面 活性剂H是利用松香与顺酐进行共聚反应所制得的共聚物进一步与多元胺发生中和反应 所制得的产品，产品为红棕色粘稠液体。
3.如权利要求1所述的长效环保通用型水剂金属加工液，其特征是所述油酸三乙醇 胺酯是采用油酸与三已醇胺发生酯化反应所制得的油酸三乙醇胺酯产品。
4.如权利要求1所述的长效环保通用型水剂金属加工液，其特征是所述合成极压剂 是采用组分和重量配比为润滑添加剂10_15、防锈剂5-10和泡沫抑制剂2-5进行调制所 制得的产品。
5.制备如权利要求1所述的长效环保通用型水剂金属加工液的方法，其特征在于工艺 步骤是第一步是非离子表面活性剂H的制备在催化剂的作用下，反应温度为160 200°C 时，松香与顺酐进行共聚反应所制得的共聚物进一步与多元胺发生中和反应制得非离子表 面活性剂H产品，产品为红棕色粘稠液体；第二步是油酸三乙醇胺酯的合成在130 160°C条件下，油酸与三已醇胺的初始反应 摩尔比不超过1 :3时，油酸的COOH基团与三乙醇胺的-OH基团发生酯化反应，生成油酸三 乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一种优良的水溶性油性剂；第三步是合成极压剂的制备采用组分和重量配比为润滑添加剂10_15、防锈剂 5-10和泡沫抑制剂2-5进行调制得到合成极压剂产品；第四步是各组分混合按照长效环保通用型水剂金属加工液中的组分及其重量配比分 别称取各组分后进行搅拌，经检验合格后，制得长效环保通用型水剂金属加工液产品。
6.使用如权利要求1所述长效环保通用型水剂金属加工液的方法，其特征是产品使 用时，直接兑水后添加到机床冷却系统或集中供液冷却系统，根据加工工艺和加工精度的 不同，金属加工液与水的比例按下述重量配比选取普通磨削加工1 :20—30，高精密磨加 工1 :12 — 25，拉、铣、挤、滚、攻丝、套扣1 :8 —15，车、刨、钻、铰1 :10 —18，精镗、衍1 3—8。
全文摘要
本发明涉及一种长效环保通用型水剂金属加工液，其组分及其重量配比是非离子表面活性剂H20-25、油酸三乙醇胺酯25-30、合成极压剂10-15、混凝剂及消泡剂8-10。本发明是金属加工的重要配套材料，有效使用能提高切磨削速度30%以上，降低切磨削温度100-150℃，减少切磨削力10%-30%，延长刀具寿命4-5倍，减小表面粗糙度值，并能降低成本。
文档编号C10M169/04GK102051255SQ20111000760
公开日2011年5月11日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者杨长岭 申请人:韶关市广化科技有限公司