一种高性能金属切削液的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高性能金属切削液，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂3-15份、吐温5-12份、十二烷基氨基丙酸10-25份、甜菜碱型两性表面活性剂5-10份、烷基苯磺酸钠10-20份、槐糖脂1-10份、水溶性润滑剂10-25份、油酸三乙醇胺5-18份、硼酸钠5-15份、苯并三氮唑1-5份、环己六醇磷酸酯5-20份、有机硼酸酯8-25份、钼酸盐5-15份、柠檬酸铜3-8份、螯合剂3-10份、柠檬酸钠3-10份、柠檬酸4-15份、水80-150份。本发明所述高性能金属切削液其同时具有优异的清洗性能、防腐性能、冷却性能、润滑性能、抗硬水性能，储存稳定，适用于多种材质。
【专利说明】一种高性能金属切削液
【技术领域】
[0001] 本发明涉及切削液【技术领域】，尤其涉及一种高性能金属切削液。
【背景技术】
[0002] 金属切削过程中，刀具切入被加工材料，产生切割作用，被加工材料受到刀具前刀 面的推挤和摩擦，沿着某一斜面滑移，产生塑性变形，形成切削。在切削的过程中，要使切削 温度和切削力得到最大限度的降低，提高刀具寿命和工件尺寸精度及表面质量，切削液是 一个重要的途径，有时甚至起着决定性作用。
[0003] 切削液具有以下主要功能：润滑作用：在高举的前、后刀面与工件之间形成一层 润滑薄膜，可减少或避免刀具与工件或切屑间的直接接触，减轻摩擦和黏结程度；冷却作 用：带走大量的热量，降低工件与刀具的温度，提高刀具耐用度，减少热变形，提高加工精 度；清洗作用：减小细小切屑及粉末的粘结以利清洗并将切屑的灰末冲走；防锈作用：防止 水分、氧气、手汗、酸性物质以及空气的灰尘侵袭金属而产生锈蚀；除了以上四种功能外，还 应具有良好的储存稳定性、抗菌防腐性以及抗硬水能力，对人体和环境无害，便于回收、排 放等。
[0004] 水基切削液是一种不含矿物油和动植物油、不含亚硝酸钠和硫、氯型添加剂，水溶 液清晰透明、无毒、无刺激、无异味的冷却润滑液。目前水基金属切削液的润滑性、防腐性、 抗硬水性、稳定性能欠佳，很多切削液只能对单一的材质进行使用，不能满足社会的要求。
【发明内容】
[0005] 本发明提出了一种高性能金属切削液，其同时具有优异的清洗性能、防腐性能、冷 却性能、润滑性能、抗硬水性能，且储存稳定，适用于多种材质。
[0006] 本发明提出了一种高性能金属切削液，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子 表面活性剂3-15份、吐温5-12份、十二烷基氨基丙酸10-25份、甜菜碱型两性表面活性 剂5-10份、烷基苯磺酸钠10-20份、槐糖脂1-10份、水溶性润滑剂10-25份、油酸三乙醇 胺5-18份、硼酸钠5-15份、苯并三氮唑1-5份、环己六醇磷酸酯5-20份、有机硼酸酯8-25 份、钥酸盐5-15份、朽 1檬酸铜3-8份、螯合剂3-10份、朽1檬酸钠3-10份、朽1檬酸4-15份、水 80-150 份。
[0007] 优选地，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂7-12份、吐温8-10 份、十二烷基氨基丙酸15-20份、甜菜碱型两性表面活性剂6-9份、烷基苯磺酸钠13-17份、 槐糖脂6-9份、水溶性润滑剂17-22份、油酸三乙醇胺10-15份、硼酸钠7-13份、苯并三氮唑 2-3. 8份、环己六醇磷酸酯8-16份、有机硼酸酯10-17份、钥酸盐7-13份、柠檬酸铜4-6. 5 份、螯合剂4-8份、柠檬酸钠5-7份、柠檬酸8-13份、水120-130份。
[0008] 优选地，所述吐温为吐温60、吐温80、吐温20中的一种或者多种的组合。
[0009] 优选地，所述甜菜碱型两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二甲 基甜菜碱中的一种或者两种的组合。
[0010] 优选地，所述水溶性润滑剂为聚乙烯醇、甘油、辛葵酸中的一种或者多种的组合。 [0011] 优选地，所述有机硼酸酯为三乙醇胺硼酸酯、油酸二乙醇酰胺硼酸酯、月桂酸二乙 醇酰胺硼酸酯、月桂酸三乙醇酰胺硼酸酯、〇-(N_琥珀酰亚胺）-1，1，3,3_四甲基脲四氟硼 酸酯中的一种或者多种的组合。
[0012] 优选地，所述螯合剂为2-羟基-5-磺基苯甲酸、二乙基三胺五乙酸、二羟乙基甘氨 酸、Ν，Ν' -乙二胺二琥珀酸、水溶性乙二胺四乙酸盐、次氮基三醋酸盐、甲基甘氨酸二乙酸、 丙二酸、水杨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和吡啶二羧酸中的一种或者多种的组合。
[0013] 优选地，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂10. 5份、吐温80 9 份、十二烷基氨基丙酸16. 8份、十二烷基二甲基甜菜碱8. 3份、烷基苯磺酸钠15份、槐糖脂 6. 8份、甘油7份、聚乙烯醇13份、油酸三乙醇胺13份、硼酸钠10份、苯并三氮唑3. 3份、环 己六醇磷酸酯13份、月桂酸三乙醇酰胺硼酸酯16份、钥酸盐10份、柠檬酸铜5份、二乙基 三胺五乙酸6份、朽 1檬酸钠6份、朽1檬酸9. 8份、水126份。
[0014] 本发明中，油酸酰胺基非离子型表面活性剂中具有多个羟基、酰胺基等极性基团 和长碳链羟基，具有很好的润湿、乳化、增溶、清洗、防锈等功能，甜菜碱型两性离子表面活 性剂，溶解性能优异，无论在酸性、碱性还是中性的水溶液中都能溶解，无沉淀，渗透力强， 去污性能较好；油酸酰胺基非离子表面活性剂、甜菜碱型两性表面活性剂与吐温、十二烷 基氨基丙酸、烷基苯磺酸钠、槐糖脂作为切削液的表面活性剂配合使用，使非离子表面活性 齐IJ、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂以及生物表面活性剂配伍，使各表面活性剂中 各活性物质协同作用，提高了切削液的清洗、润滑、防腐性能，与油酸三乙胺、硼酸钠、苯并 三氮唑配伍后不仅能抑制微生物的增值对切削液稳定性造成的破坏，同时显著提高切削液 对铝、铁的防锈性；钥酸盐是阳性缓蚀剂，添加到切削液中，可在工件金属表面生成一种钝 化膜，获得良好的缓蚀效果，是一种无毒、不污染环境的防锈剂，提高切削液的挤压抗磨性 能，钥酸盐与油酸三乙胺和有机硼酸酯配合，降低成本，提高了防锈效果；有机硼酸酯的油 膜强度高，摩擦系数低，具有优良的减磨抗磨性能，具有良好的防锈性能，具有抗菌和杀菌 功能，对人体无毒害作用，是一种理想的绿色环保型添加剂，添加到切削液中改善了切削液 的性能；环己六醇磷酸酯分子结构中具有能同金属配位的24个氧原子、12个羟基和6个磷 酸基，与金属接触，极易在金属表面形成一层致密的有机单分子保护膜，使金属的电极变的 和铝、金一样，从而有效的阻止了金属的腐蚀，进一步提高了切削液的耐腐蚀性；各原料协 同配合，得到的高性能金属切削液防锈性能好、抗腐蚀性可靠、不含矿物油、不含亚硝酸盐、 铬酸盐等有害物质，与皮肤有很好的相容性，废液在自然环境中容易被微生物降解，环境指 标良好，不易受细菌感染和发臭变质，使用周期长，废液排放量少。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发 明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发 明的保护范围内。
[0016] 在具体实施例中，本发明所述高性能金属切削液，其原料中，油酸酰胺基非离子 表面活性剂的重量份可以为 3· 6、4、5、6、6· 3、7、7· 8、9、9· 3、10、11、12· 4、13、13· 4、14、14· 8 份，吐温的重量份可以为5. 3、5. 9、6、7、7. 5、8、8. 6、9、9. 4、10、11、11. 5份，十二烷基氨基 丙酸的重量份可以为 1〇· 4、11、12· 3、14、14· 6、15、16、17、18、18· 9、20、22、22· 5、23、24、 24. 3份，甜菜碱型两性表面活性剂的重量份可以为5. 3、6、6. 4、7、7. 5、8、8. 6、9、9. 5份，烷 基苯磺酸钠的重量份可以为 1〇· 5、11、12. 3、13、14. 6、15、15. 3、16、17、17. 4、18、18. 5、19、 19. 2 份，槐糖脂的重量份可以为 L 5、2、2· 3、3、3· 4、4、4· 5、5、5· 2、6、6· 7、7、7· 8、8、9· 3、9· 6 份，水溶性润滑剂的重量份可以为 10. 5、11、12、13. 5、14、15、15. 6、16、17、18、18. 6、19、20、 21. 3、22、23· 5、24、24· 6 份，油酸三乙醇胺的重量份可以为 5. 6、6、7、8、9、10、10· 3、11、12、 13、13· 4、14、14· 5、15、16、16· 7、17 份，硼酸钠的重量份可以为 5· 3、6、7、7· 5、8、8· 6、9、9· 4、 10、11、12、13、13· 4、14、14· 3 份，苯并三氮唑的重量份可以为 L 3、1· 8、2、2· 3、2· 4、2· 9、3、 3. 5、4、4· 6份，环己六醇磷酸酯的重量份可以为5· 6、6、7、8、9、10、11· 3、12、14、15· 6、17、 18、18. 5、19、19. 5 份，有机硼酸酯的重量份可以为 8. 5、9、10、11、12、12. 3、13、13. 4、14、15、 15. 6、16、16· 2、17、18、19、20、2L 3、22、23· 4、24、24· 6 份，钥酸盐的重量份可以为 5. 3、6、 6· 4、7、7· 5、8、8· 3、9、9· 4、10、10· 5、11、11· 2、12、12· 5、13、13· 4、14、14· 6 份，柠檬酸铜的重 量份可以为3. 4、4、4. 2、5、5. 3、6、6. 1、7、7. 5份，螯合剂的重量份可以为3. 5、4、4. 2、5、5. 6、 6、6· 2、7、7· 8、8、8· 2、9、9· 5 份，柠檬酸钠的重量份可以为 3· 4、4、4· 6、5、6、6· 3、7、8、9、9· 6 份，柠檬酸的重量份可以为 4· 9、6、6· 5、7、7· 3、8、8· 5、9、9· 6、10、11、11· 5、12· 3、13、14、14· 5 份，水的重量份可以为 85、86、89· 5、93、95· 6、98、99· 8、103、105· 6、107、109· 3、123、126、 131、135· 4、136· 5、140、142、143、144、145· 6、147、148· 3、149· 2 份。
[0017] 实施例1
[0018] 本发明所述高性能金属切削液，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活 性剂3份、吐温20 5份、吐温60 7份、十二烷基氨基丙酸10份、甜菜碱型两性表面活性剂 10份、烷基苯磺酸钠10份、槐糖脂10份、甘油10份、油酸三乙醇胺18份、硼酸钠5份、苯并 三氮唑1份、环己六醇磷酸酯20份、有机硼酸酯8份、钥酸盐15份、柠檬酸铜8份、螯合剂 3份、梓檬酸钠3份、梓檬酸4份、水80份。
[0019] 本实施例中所述高性能金属切削液的性能指标以及GB6144指标如表1所示。
[0020] 表1本实施例中高性能金属切削液性能指标以及GB6144指标
[0021]
【权利要求】
1. 一种高性能金属切削液，其特征在于，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表 面活性剂3-15份、吐温5-12份、十二烷基氨基丙酸10-25份、甜菜碱型两性表面活性剂 5-10份、烷基苯磺酸钠10-20份、槐糖脂1-10份、水溶性润滑剂10-25份、油酸三乙醇胺 5-18份、硼酸钠5-15份、苯并三氮唑1-5份、环己六醇磷酸酯5-20份、有机硼酸酯8-25 份、钥酸盐5-15份、朽1檬酸铜3-8份、螯合剂3-10份、朽1檬酸钠3-10份、朽 1檬酸4-15份、水 80-150 份。
2. 根据权利要求1所述高性能金属切削液，其特征在于，其原料按重量份包括：油酸酰 胺基非离子表面活性剂7-12份、吐温8-10份、十二烷基氨基丙酸15-20份、甜菜碱型两性 表面活性剂6-9份、烷基苯磺酸钠13-17份、槐糖脂6-9份、水溶性润滑剂17-22份、油酸三 乙醇胺10-15份、硼酸钠7-13份、苯并三氮唑2-3. 8份、环己六醇磷酸酯8-16份、有机硼酸 酯10-17份、钥酸盐7-13份、朽1檬酸铜4-6. 5份、螯合剂4-8份、朽1檬酸钠5-7份、朽1檬酸 8-13 份、水 120-130 份。
3. 根据权利要求1或2所述高性能金属切削液，其特征在于，所述吐温为吐温60、吐温 80、吐温20中的一种或者多种的组合。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，所述甜菜碱型两 性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱中的一种或者两种的组 合。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，所述水溶性润滑 剂为聚乙烯醇、甘油、辛葵酸中的一种或者多种的组合。
6. 根据权利要求1-5中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，所述有机硼酸酯 为三乙醇胺硼酸酯、油酸二乙醇酰胺硼酸酯、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯、月桂酸三乙醇酰胺 硼酸酯、〇-(N_琥珀酰亚胺）_1，1，3,3_四甲基脲四氟硼酸酯中的一种或者多种的组合。
7. 根据权利要求1-6中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，所述螯合剂为 2-羟基-5-磺基苯甲酸、二乙基三胺五乙酸、二羟乙基甘氨酸、N，N'_乙二胺二琥珀酸、水溶 性乙二胺四乙酸盐、次氮基三醋酸盐、甲基甘氨酸二乙酸、丙二酸、水杨酸、甘氨酸、天冬氨 酸、谷氨酸和吡啶二羧酸中的一种或者多种的组合。
8. 根据权利要求1-7中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，其原料按重量份 包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂10. 5份、吐温809份、十二烷基氨基丙酸16. 8份、十二 烷基二甲基甜菜碱8. 3份、烷基苯磺酸钠15份、槐糖脂6. 8份、甘油7份、聚乙烯醇13份、 油酸三乙醇胺13份、硼酸钠10份、苯并三氮唑3. 3份、环己六醇磷酸酯13份、月桂酸三乙 醇酰胺硼酸酯16份、钥酸盐10份、柠檬酸铜5份、二乙基三胺五乙酸6份、柠檬酸钠6份、 朽1檬酸9. 8份、水126份。
【文档编号】C10M173/02GK104403772SQ201410537948
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】陈孝炎 申请人:巢湖广丰金属制品有限公司