专利名称：含铜离子的水性切削液、制备方法及使用方法
技术领域：
本发明涉及工业加工润滑、冷却技术领域，特别涉及一种含铜离子的水性切削液、制备方法及使用方法。
背景技术：
水溶性切削液属于新一代半合成微乳型水溶性切削液，具有良好的润滑性、冷却性和清洗性，且使用周期较长。为了降低成本。延长水性切削液的使用周期，需要防止水性切削液腐败变质，固在其中添加杀菌剂成分，而目前普遍使用的杀菌剂为吗啉、三嗪等有机杀菌剂类。此类有机杀菌剂类物质一般都具有强烈腐蚀性，气味刺鼻，而且在使用过程中不可避免的会挥发到空气中，接触到操作员皮肤，可能会造成操作员呕吐，皮肤过敏甚至昏厥；对周围环境具有不良影响。因此，需要一种低水性切削液，具有优良的抗菌性能、润滑性能，防锈性能和抗泡性能，无异味，对人体友好无伤害、无刺激，能保障操作人员的健康和安全，并不对周围环境造成污染；同时，需较长周期不会酸败变质，可以长周期循环添加使用，具有较低的使用成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含电解水的工业水性介质、制备方法及其使用方法，具有优良的抗菌性能、润滑性能，防锈性能和抗泡性能，无异味，对人体友好无伤害、无刺激，能保障操作人员的健康和安全，并不对周围环境造成污染；同时，需较长周期不会酸败变质，可以长周期循环添加使用，具有较低的使用成本。本发明的含电解水的工业水性介质，其原料按重量份包括以下组份:其原料按重量份包括以下组份:0.5-10份水溶性铜盐、1-5份二羧酸盐基复合物防锈剂、1-10乳化剂、1-2合成酯、1-5份单丁醚偶合剂、1-2份pH值调整剂和0-40份其他功能性添加剂，余量的去离子水添加至100份。进一步，二羧酸盐基复合物防锈剂采用二羧酸盐基复合物，单丁醚偶合剂为二乙二醇单丁醚，所述功能添加剂包括碱性剂、油性剂、抗氧化剂、水溶性极压润滑剂、消泡剂和抗硬水剂中的一种或两种以上的混合物；进一步，其原料按重量份包括以下组份:1.5份水溶性铜盐、I份二羧酸盐基复合物、3份乳化剂、1.5合成酯、I份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂、I份消泡剂、20份基础油和69份去离子水；进一步，水溶性铜盐为氯化铜或者硫酸铜。本发明还公开了一种含铜离子的水性切削液的制备方法，包括以下步骤:a.铜盐的选取:选用能够在水中电离出一定浓度的铜离子的水溶性铜盐；
b.按设定重量份将铜盐、防锈剂、去离子水和pH值调整剂先搅拌至均匀透明，然后依次加入乳化剂、合成酯、单丁醚偶合剂和其他功能性添加剂，搅拌混合均匀至透明。本发明还公开了一种含铜离子的水性切削液的使用方法，含铜离子的水性切削液与水按体积比1:5-50倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却。进一步，含铜离子的水性切削液与水按体积比1:30倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却。本发明的有益效果:本发明的含铜离子的水性切削液、制备方法及其使用方法，该水性切削液具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，工作液无异味，并且对人体友好无毒害、无刺激、无腐蚀，能有效保障操作人员的健康和安全，不会对周围环境造成污染；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境；本发明的产品为稳定透明液体，5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标。
具体实施例方式本发明的含电解水的工业水性介质，其原料按重量份包括以下组份:0.5-10份水溶性铜盐、1-5份二羧酸盐基复合物防锈剂、1-10乳化剂、1-2合成酯、1-5份单丁醚偶合剂、1-2份pH值调整剂和0-40份其他功能性添加剂，余量的去离子水添加至100份。本实施例中，二羧酸盐基复合物防锈剂采用二羧酸盐基复合物，单丁醚偶合剂为二乙二醇单丁醚，所述功能添加剂包括碱性剂、油性齐IJ、抗氧化齐IJ、水溶性极压润滑剂、消泡剂和抗硬水剂中的一种或两种以上的混合物。本实施例中，其原料按重量份包括以下组份:1.5份水溶性铜盐、I份二羧酸盐基复合物、3份乳化剂、1.5合成酯、I份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂、I份消泡剂、20份基础油和69份去离子水。本实施例中， 水溶性铜盐为氯化铜或者硫酸铜。本发明还公开了一种含铜离子的水性切削液的制备方法，包括以下步骤:a.铜盐的选取:选用能够在水中电离出一定浓度的铜离子的水溶性铜盐；b.按设定重量份将铜盐、防锈剂、去离子水和pH值调整剂先搅拌至均匀透明，然后依次加入乳化剂、合成酯、单丁醚偶合剂和其他功能性添加剂，搅拌混合均匀至透明。本发明还公开了一种含铜离子的水性切削液的使用方法，含铜离子的水性切削液与水按体积比1:5-50倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却。本实施例中，含铜离子的水性切削液与水按体积比1:30倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却，该比例的稀释具有较好的使用效果。以下为本发明的具体实施例:以下实施例中的原料中重量均为:重量份X10KG。实施例一本实施例的含铜离子的水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:1.5份水溶性铜盐、I份二羧酸盐基复合物、3份乳化剂、1.5合成酯、I份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂、I份消泡剂、20份基础油和69份去离子水；本实施例中，水溶性铜盐为硫酸铜，当然可选择其他能够溶于水而产生铜离子的铜盐进行代替，比如氯化铜等；二羧酸盐基复合物可采用其他性质相近的切削液用常规的且性质近似的防锈剂代替，对产品的性质并无明显影响；所述乳化剂采用切削液常见的乳化剂均可，优选斯潘-80、吐温-60、AE0-9等有一定的HLB的添加剂；所述合成酯采用切削液常用的合成酯均可，优选TMP油酸酯、甘油酯等；二乙二醇单丁醚可采用其他性质近似的单丁醚偶合剂，对产品的性质并无明显影响；PH值调整剂采用常用的三乙醇胺，当然，可采用化学性质相近似的其他PH值调整剂替代；本实施例中，其他功能性添加剂选择为环烷基基础油和消泡剂，所述功能添加剂可根据需要添加包括碱性剂、油性剂、抗氧化剂、水溶性极压润滑剂和抗硬水剂中的一种或两种以上的混合物的其他功能性添加剂，对其功能性具有较好的倾向性影响；本实施例中消泡剂采用德固赛公司的消泡剂DF575，碱性剂采用氢氧化钠、氢氧化钾等，油性剂可采用油酸，抗氧化剂为T501，水溶性极压润滑剂采用硼酸酯，抗硬水剂采用EDTA 二钠，均为一般水性切削液常用的物质。将上述重量份的原料按照前述的制备方法进行制备，获得含铜离子的水性切削液；本实施例的含铜离子的水性切削液在使用时与水按体积比1:30倍稀释，用于工业清洗、金属加工润滑或冷却。本实施例制得的含铜离子的水性切削液，使用时兑水1:30倍稀释使用，具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，并且对人体友好无伤害；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境。产品为稳定透明液体，1:30倍稀释液的各项指标超过GB6144-2010有关指标，其中作为冷却液使用换液周期超过3年以上，单机水池换液周期超过18个月以上。实施例二本实施例的含铜离子的水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:0.5份水溶性铜盐、3份二羧酸盐基复合物、I份乳化剂、I合成酯、5份二乙二醇单丁醚、1.5份pH值调整剂、20份水溶性极压润滑剂和68份去离子水；本实施例中，水溶·性铜盐为硫酸铜，当然可选择其他能够溶于水而产生铜离子的铜盐进行代替，比如氯化铜等；二羧酸盐基复合物可采用其他性质相近的切削液用常规的且性质近似的防锈剂代替，对产品的性质并无明显影响；所述乳化剂采用切削液常见的乳化剂均可，优选斯潘-80、吐温-60、AE0-9等有一定的HLB的添加剂；所述合成酯采用切削液常用的合成酯均可，优选TMP油酸酯、甘油酯等；二乙二醇单丁醚可采用其他性质近似的单丁醚偶合剂，对产品的性质并无明显影响；PH值调整剂采用常用的三乙醇胺，当然，可采用化学性质相近似的其他PH值调整剂替代；本实施例中，其他功能性添加剂选择为水溶性极压润滑剂，所述功能添加剂可根据需要添加包括碱性剂、油性剂、抗氧化剂、环烷基基础油、消泡剂和抗硬水剂中的一种或两种以上的混合物的其他功能性添加剂，对其功能性具有较好的倾向性影响；本实施例中消泡剂采用德固赛公司的消泡剂DF575，碱性剂采用氢氧化钠、氢氧化钾等，油性剂可采用油酸，抗氧化剂为T501，水溶性极压润滑剂采用硼酸酯，抗硬水剂采用EDTA 二钠，均为一般水性切削液常用的物质。将上述重量份的原料按照前述的制备方法进行制备，获得含铜离子的水性切削液；本实施例的含铜离子的水性切削液在使用时与水按体积比1:5倍稀释，用于工业清洗、金属加工润滑或冷却。
本实施例制得的含铜离子的水性切削液，使用时兑水1:5倍稀释使用，具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，并且对人体友好无伤害；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境。产品为稳定透明液体，1:5倍稀释液的各项指标超过GB6144-2010有关指标，其中作为冷却液使用换液周期超过2年以上，单机水池换液周期超过12个月以上。实施例三本实施例的含铜离子的水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:10份水溶性铜盐、5份二羧酸盐基复合物、10份乳化剂、2合成酯、I份二乙二醇单丁醚、I份pH值调整剂、I份抗硬水剂、I份抗氧化剂、19份环烷基基础油和50份去离子水；本实施例中，水溶性铜盐为硫酸铜，当然可选择其他能够溶于水而产生铜离子的铜盐进行代替，比如氯化铜等；二羧酸盐基复合物可采用其他性质相近的切削液用常规的且性质近似的防锈剂代替，对产品的性质并无明显影响；所述乳化剂采用切削液常见的乳化剂均可，优选斯潘-80、吐温-60、AE0-9等有一定的HLB的添加剂；所述合成酯采用切削液常用的合成酯均可，优选TMP油酸酯、甘油酯等；二乙二醇单丁醚可采用其他性质近似的单丁醚偶合剂，对产品的性质并无明显影响；PH值调整剂采用常用的三乙醇胺，当然，可采用化学性质相近似的其他PH值调整剂替代；本实施例中，其他功能性添加剂选择为抗硬水齐IJ、抗氧化剂、环烷基基础油，所述功能添加剂可根据需要添加包括碱性剂、油性剂、消泡剂和水溶性极压润滑剂中的一种或两种以上的混合物的其他功能性添加剂，对其功能性具有较好的倾向性影响；本实施例中消泡剂采用德固赛公司的消泡剂DF575，碱性剂采用氢氧化钠、氢氧化钾等，油性剂可采用油酸，抗氧化剂为T501，水溶性极压润滑剂采用硼酸酯，抗硬水剂采用EDTA 二钠，均为一般水性切削液常用的物质。将上述重量份的原料按照前述的制备方法进行制备，获得含铜离子的水性切削液；
本实施例的含铜离子的水性切削液在使用时与水按体积比1:50倍稀释，用于工业清洗、金属加工润滑或冷却。本实施例制得的含铜离子的水性切削液，使用时兑水1:50倍稀释使用，具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，并且对人体友好无伤害；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境。产品为稳定透明液体，1:50倍稀释液的各项指标超过GB6144-2010有关指标，其中作为冷却液使用换液周期超过2年以上，单机水池换液周期超过12个月以上。实施例四本实施例的含铜离子的水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:1份水溶性铜盐、1.5份二羧酸盐基复合物、3.5份乳化剂、I合成酯、1.5份二乙二醇单丁醚、1.5份pH值调整剂、5份水溶性极压润滑剂、0.1份消泡剂、84.9份去离子水；本实施例中，水溶性铜盐为氯化铜，当然可选择其他能够溶于水而产生铜离子的铜盐进行代替，比如硫酸铜等；二羧酸盐基复合物可采用其他性质相近的切削液用常规的且性质近似的防锈剂代替，对产品的性质并无明显影响；所述乳化剂采用切削液常见的乳化剂均可，优选斯潘-80、吐温-60、AEO-9等有一定的HLB的添加剂；所述合成酯采用切削液常用的合成酯均可，优选TMP油酸酯、甘油酯等；二乙二醇单丁醚可采用其他性质近似的单丁醚偶合剂，对产品的性质并无明显影响；PH值调整剂采用常用的三乙醇胺，当然，可采用化学性质相近似的其他PH值调整剂替代；本实施例中，其他功能性添加剂选择为水溶性极压润滑剂和消泡剂，所述功能添加剂可根据需要添加包括碱性剂、油性剂、抗硬水剂、抗氧化剂和基基础油中的一种或两种以上的混合物的其他功能性添加剂，对其功能性具有较好的倾向性影响。将上述重量份的原料按照前述的制备方法进行制备，获得含铜离子的水性切削液；本实施例的含铜离子的水性切削液在使用时与水按体积比1:35倍稀释，用于工业清洗、金属加工润滑或冷却。本实施例制得的含铜离子的水性切削液，使用时兑水1:35倍稀释使用，具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，并且对人体友好无伤害；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境。产品为稳定透明液体，1:35倍稀释液的各项指标超过GB6144-2010有关指标，其中作为冷却液使用换液周期超过2.5年以上，单机水池换液周期超过14个月以上。实施例五本实施例的含铜离子的水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:2份水溶性铜盐、3份二羧酸盐基复合物、4份乳化剂、1.5合成酯、2.5份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂、I份消泡剂、39份环烷基基础油和45份去离子水；本实施例中，水溶性 铜盐为氯化铜，当然可选择其他能够溶于水而产生铜离子的铜盐进行代替，比如硫酸铜等；二羧酸盐基复合物可采用其他性质相近的切削液用常规的且性质近似的防锈剂代替，对产品的性质并无明显影响；所述乳化剂采用切削液常见的乳化剂均可，优选斯潘-80、吐温-60、AE0-9等有一定的HLB的添加剂；所述合成酯采用切削液常用的合成酯均可，优选TMP油酸酯、甘油酯等；二乙二醇单丁醚可采用其他性质近似的单丁醚偶合剂，对产品的性质并无明显影响；PH值调整剂采用常用的三乙醇胺，当然，可采用化学性质相近似的其他PH值调整剂替代；本实施例中，其他功能性添加剂选择为份消泡剂和环烷基基础油，所述功能添加剂可根据需要添加包括碱性剂、油性剂、抗硬水剂、抗氧化剂和水溶性极压润滑剂中的一种或两种以上的混合物的其他功能性添加剂，对其功能性具有较好的倾向性影响；本实施例中消泡剂采用德固赛公司的消泡剂DF575，碱性剂采用氢氧化钠、氢氧化钾等，油性剂可采用油酸，抗氧化剂为T501，水溶性极压润滑剂采用硼酸酯，抗硬水剂采用EDTA 二钠，均为一般水性切削液常用的物质。将上述重量份的原料按照前述的制备方法进行制备，获得含铜离子的水性切削液；本实施例的含铜离子的水性切削液在使用时与水按体积比1:40倍稀释，用于工业清洗、金属加工润滑或冷却。本实施例制得的含铜离子的水性切削液，使用时兑水1:40倍稀释使用，具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，并且对人体友好无伤害；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境。产品为稳定透明液体，1:40倍稀释液的各项指标超过GB6144-2010有关指标，其中作为冷却液使用换液周期超过2.5年以上，单机水池换液周期超过14个月以上。实施例六本实施例的含铜离子的水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:3份水溶性铜盐、3.5份二羧酸盐基复合物、5份乳化剂、1.5合成酯、3份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂和82份去尚子水；本实施例中，水溶性铜盐为氯化铜，当然可选择其他能够溶于水而产生铜离子的铜盐进行代替，比如硫酸铜等；二羧酸盐基复合物可采用其他性质相近的切削液用常规的且性质近似的防锈剂代替，对产品的性质并无明显影响；所述乳化剂采用切削液常见的乳化剂均可，优选斯潘-80、吐温-60、AE0-9等有一定的HLB的添加剂；所述合成酯采用切削液常用的合成酯均可，优选TMP油酸酯、甘油酯等；二乙二醇单丁醚可采用其他性质近似的单丁醚偶合剂，对产品的性质并无明显影响；本实施例中，没有添加其他功能性添加剂，对使用周期以及抗菌性没有明显的不利影响。将上述重量 份的原料按照前述的制备方法进行制备，获得含铜离子的水性切削液；本实施例的含铜离子的水性切削液在使用时与水按体积比1:10倍稀释，用于工业清洗、金属加工润滑或冷却。本实施例制得的含铜离子的水性切削液，使用时兑水1:10倍稀释使用，具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，并且对人体友好无伤害；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境。产品为稳定透明液体，1:10倍稀释液的各项指标超过GB6144-2010有关指标，其中作为冷却液使用换液周期超过2.5年以上，单机水池换液周期超过14个月以上。由上述实施例可见，而对于以上技术效果，实施例一的配比以及工艺参数，使用效果最好，明显优于其它实施例，为最佳。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种含铜离子的水性切削液，其特征在于:其原料按重量份包括以下组份:0.5-10份水溶性铜盐、1-5份二羧酸盐基复合物防锈剂、1-10乳化剂、1-2合成酯、1-5份单丁醚偶合剂、1-2份pH值调整剂和0-40份其他功能性添加剂，余量的去离子水添加至100份。
2.根据权利要求1所述的含铜离子的水性切削液，其特征在于:二羧酸盐基复合物防锈剂采用二羧酸盐基复合物，单丁醚偶合剂为二乙二醇单丁醚，所述功能添加剂包括碱性齐U、油性剂、抗氧化剂、水溶性极压润滑剂、消泡剂和抗硬水剂中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求2所述的含铜离子的水性切削液，其特征在于:其原料按重量份包括以下组份:1.5份水溶性铜盐、I份二羧酸盐基复合物、3份乳化剂、1.5合成酯、I份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂、I份消泡剂、20份基础油和69份去离子水。
4.根据权利要求3所述的含铜离子的水性切削液，其特征在于:水溶性铜盐为氯化铜或者硫酸铜。
5.一种含铜离子的水性切削液的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: a.铜盐的选取:选用能够在水中电离出一定浓度的铜离子的水溶性铜盐； b.按设定重量份将铜盐、防锈剂、去离子水和pH值调整剂先搅拌至均匀透明，然后依次加入乳化剂、合成酯、单丁醚偶合剂和其他功能性添加剂，搅拌混合均匀至透明。
6.一种含铜离子的水性切削液的使用方法，其特征在于:含铜离子的水性切削液与水按体积比1:5-50倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却。
7.权利要求6所述的含铜 离子的水性切削液的使用方法，其特征在于:含铜离子的水性切削液与水按体积比1:30倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却。
全文摘要
本发明公开一种含铜离子的水性切削液、制备方法及使用方法，包括以下组份水溶性铜盐、二羧酸盐基复合物防锈剂、乳化剂、合成酯、单丁醚偶合剂、pH值调整剂和其他功能性添加剂及去离子水，该水性切削液具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，工作液无异味，并且对人体友好无毒害、无刺激、无腐蚀，能有效保障操作人员的健康和安全，不会对周围环境造成污染；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境；本发明的产品为稳定透明液体，5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标。
文档编号C10N30/16GK103232886SQ20131004639
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者孙果洋, 汪小龙 申请人:东莞市安美润滑科技有限公司