一种全合成金属切削液及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种全合成金属切削液，包括以下成分及其重量百分比：pH调节剂0.5-1%、防锈剂10-20%、混合醇胺10-15%、润滑剂5-8%、铜合金缓蚀剂0.1-0.3%、杀菌剂1-2%、消泡剂0.1-0.2%、EDTA-4钠0-0.5%和水余量。本发明提供一种全合成金属切削液的制备方法，本发明润滑性佳，使用效果优于乳化液，可提高工件表面光洁度，不粘砂轮，降低砂轮磨损。具有较好的沉降效果，低泡、使用寿命长，具有优异的防锈性、冷却性、渗透性及清洗性，能有效的延长砂轮寿命。适用于轴承钢、碳钢等材质，溶液无色透明，易于观察表面加工情况。同时，此全合成切削液不含亚硝酸钠、酚类等有毒有害物质，对环境与操作人员健康无害。
【专利说明】一种全合成金属切削液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种全合成金属切削液，本发明还涉及一种全合成金属切削液的制备 方法，属于切削液领域。
【背景技术】
[0002] 全合成切削液具有良好的冷却性能、清洗性能和可见性能，同时由于其不含矿物 油，降解性能好，不易腐败发臭，使用寿命长的优点；符合切削液绿色环保的发展趋势。
[0003] 随着金属加工技术的发展，机械加工设备生产效率日益提高，朝着高速、大进给 量、高精度、多工位一体的方向发展，对切削液的润滑性能提出新的更高的要求。
[0004] 现有的全合成切削液，由于是不含油的，润滑性能较差，难以满足高速、大进给量、 高精度、高效率生产机械加工设备加工润滑的要求。目前众多全合成切削液为了满足金属 加工对高润滑性能的需求，通过添加含氯、含磷的润滑添加剂，提高全合成切削液的极压润 滑性。但是含氯的润滑添加剂在加工过程中的高温作用下，会发生裂解反应，产生氯化氢， 引起机械设备与加工工件的腐蚀与生锈等问题，导致加工液的防锈性能下降。含磷的添加 剂易于促进微生物的生长，容易引起切削液的腐败发臭，甚至进而引发生产工人的皮肤过 敏与发炎，危害工人的身体健康。市面上还有很少的一部分不含氯、磷的全合成切削液，其 配方复杂，生产过程繁琐，防锈性能也需要进一步提高。
[0005] 综上所述，现有的全合成切削液，由于配方的上原因，在极压润滑性能、冷却性能、 防锈性能、环保性能、以及寿命方面等综合性能上还存在不理想之处。因此如何制备出绿色 环保，使用寿命长，配方简单，容易生产，透明稳定，具有优良的极压润滑性能和防锈性能， 能用于加工铝合金、铸铁、碳钢和铜等多种材质的加工，满足高效率、高精度、先进机械加工 设备润滑需求的全合成金属切削液，是全合成切削液的发展趋势与目前本领域的研究人员 研究的热点。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对目前全合成切削液综合性能的不足，难以满足当今金属加 工设备与加工技术发展需求的矛盾，提供一种全合成金属切削液及其制备方法，具有不易 腐败发臭、使用寿命长、环境相容性好，具有良好的防锈性、冷却性、渗透性及清洗性。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种全合成金属切削液，其创 新点在于：包括以下成分及其重量百分比：pH调节剂0. 5-1%、防锈剂10-20%、混合醇胺 10-15%、润滑剂5-8%、铜合金缓蚀剂0. 1-0. 3%、杀菌剂1-2%、消泡剂0. 1-0. 2%、EDTA-4钠 0-0. 5%和水余量。
[0008] 进一步的，所述防锈剂为硼酸、i^一碳二元酸、癸二酸、合成酯或三元酸中的一种 或任意几种混合物。
[0009] 进一步的，所述pH调节剂为氢氧化钾或碳酸钠。
[0010] 进一步的，所述混合醇胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、特殊醇胺或一异丙醇 胺中的一种或任意几种混合物。
[0011] 进一步的，所述润滑剂为聚醚类化合物。
[0012] 进一步的，所述铜合金缓蚀剂为苯并三氮唑及其衍生物。
[0013] 进一步的，所述杀菌剂为三嗪类、苯并异噻唑啉酮及其衍生物、3-碘-2-丙炔基丁 基氨基甲酸酯中的一种或任意几种的混合物。
[0014] 进一步的，所述消泡剂为聚醚类化合物或改性硅油类的一种或两者混合物。
[0015] 本发明的另一个目的是提供一种全合成金属切削液的制备方法，其创新点在于： 具体包括以下步骤： (1) 首先，分别将配比量的PH值调节剂、固体类防锈剂、混合醇胺、铜合金缓蚀剂和乙 二胺四乙酸四钠加入水中，加热至50-55°C，搅拌使其完全溶解； (2) 然后，在步骤1中加入配比量的润滑剂、合成酯类防锈剂，搅拌15-20分钟； (3) 最后，加入配比量的杀菌剂及消泡剂，搅拌10-15分钟即可得到。
[0016] 本发明的有益效果如下： (1)本发明润滑性佳，使用效果优于乳化液，可提高工件表面光洁度，不粘砂轮，降低砂 轮磨损。
[0017] (2)本发明具有较好的沉降效果，低泡、使用寿命长，具有优异的防锈性、冷却性、 渗透性及清洗性，能有效的延长砂轮寿命。
[0018] (3)本发明适用于轴承钢、碳钢等材质，溶液无色透明，易于观察表面加工情况。同 时，此全合成切削液不含亚硝酸钠、酚类等有毒有害物质，对环境与操作人员健康无害。
[0019] (4)本发明的制备方法，工艺简便，操作简单，可节省大量的时间人力物力。
[0020] (5)本发明的产品具有不易腐败发臭、使用寿命长、环境相容性好，具有良好的防 锈性、冷却性、渗透性及清洗性，具有优异的润滑性能、对加工金属屑具有出色的排屑性与 沉降性。
[0021] (6)可用于铸铁、合金钢、不锈钢等硬度高、粘性大难加工的材质，可满足当今高 速、大进给量的高效率高精度多位一体机床的润滑需求，可应用于枪钻、滚齿和铰孔等苛刻 加工场合。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
[0023] 实施例1 一种全合成金属切削液，由下列重量质量百分比混合组成： pH调节剂 1% 防锈剂 15% 混合醇胺 10% 润滑剂 5% 铜合金缓蚀剂 〇. 1% 杀菌剂 1.5% 消泡剂 0.2% EDTA-4 钠 0· 5% 水 余量 其中，pH调节剂是碳酸钠；防锈剂是硼酸、十一碳二元酸、合成酯；混合醇胺是二乙醇 胺或三乙醇胺；润滑剂是聚醚1740与1720的混合物； 铜合金缓蚀剂是苯并三氮唑及其衍生物；杀菌剂为六氢化三嗪，消泡剂是改性硅油。
[0024] 上述全合成切削液的制备方法，包括以下步骤： (1) 将pH调节剂、硼酸、十一碳二元酸、混合醇胺、铜合金缓蚀剂、乙二胺四乙酸四钠等 固体固体添加剂加入水中，加热至50-55°C，搅拌使其完全溶解； (2) 在步骤1中加入聚醚、合成酯，搅拌15分钟； (3) 最后加入杀菌剂及消泡剂搅拌15分钟后取样进行检测。
[0025] 实施例2 在实施例1的基础之上，改变全合成金属切削液的配比量，具体如下： pH调节剂 0· 8% 防锈剂 10% 混合醇胺 12% 润滑剂 5% 铜合金缓蚀剂 〇. 2% 杀菌剂 1% 消泡剂 0. 1% EDTA-4 钠 0· 5% 水 余量 其中，PH调节剂是碳酸钠；防锈剂是硼酸、癸二酸、合成酯；混合醇胺是单乙醇胺或异 丙醇胺；润滑剂是聚醚1740与1720混合物； 铜合金缓蚀剂是苯并三氮唑及其衍生物；杀菌剂为3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯 (IPBC)，消泡剂是聚醚类。
[0026] 按照实施例1的制备方法进行制备，最后取样检测。
[0027] 实施例3 在实施例1或2的基础之上，改变全合成金属切削液的配比量，具体如下： pH调节剂 0. 5% 防锈剂 20% 混合醇胺 15% 润滑剂 8% 铜合金缓蚀剂 〇. 3% 杀菌剂 2% 消泡剂 0. 15% 水 余量 其中，PH调节剂是氢氧化钾；防锈剂是癸二酸、三元酸、合成酯；混合醇胺是三乙醇胺、 特殊醇胺的混合物；润滑剂是聚醚1740与1720混合物； 铜合金缓蚀剂是苯并三氮唑及其衍生物；杀菌剂为3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯 (IPBC)，消泡剂是聚醚类。
[0028] 上述全合成切削液的制备方法，包括以下步骤： (1)在适量水中缓慢加入剂量氢氧化钾，添加时需不断搅拌，并注意防护措施，充分溶 解后倒入反应釜中（该过程在釜外完成）； 其余步骤按照实施例1的制备方法进行制备，最后取样检测。
[0029] 以上实施例的检测结果如下表所示：
【权利要求】
1. 一种全合成金属切削液，其特征在于：包括以下成分及其重量百分比：pH调节剂 0. 5-1%、防锈剂10-20%、混合醇胺10-15%、润滑剂5-8%、铜合金缓蚀剂0. 1-0. 3%、杀菌剂 1-2%、消泡剂 0? 1-0. 2%、EDTA-4 钠 0-0? 5% 和水余量。
2. 根据权利要求1所述的全合成金属切削液，其特征在于：所述防锈剂为硼酸、十一碳 二元酸、癸二酸、合成酯或三元酸中的一种或任意几种混合物。
3. 根据权利要求1所述的全合成金属切削液，其特征在于：所述pH调节剂为氢氧化钾 或碳酸钠。
4. 根据权利要求1所述的全合成金属切削液，其特征在于：所述混合醇胺为单乙醇胺、 二乙醇胺、三乙醇胺、特殊醇胺、一异丙醇胺中的一种或任意几种混合物。
5. 根据权利要求1所述的全合成金属切削液，其特征在于：所述润滑剂为聚醚类化合 物。
6. 根据权利要求1所述的全合成金属切削液，其特征在于：所述铜合金缓蚀剂为苯并 三氮唑及其衍生物。
7. 根据权利要求1所述的全合成金属切削液，其特征在于：所述杀菌剂为三嗪类、苯并 异噻唑啉酮及其衍生物、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯中的一种或任意几种的混合物。
8. 根据权利要求1所述的全合成金属切削液，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类化合 物或改性硅油类的一种或两者混合物。
9. 一种权利要求1所述的全合成金属切削液的制备方法，其特征在于：具体包括以下 步骤： (1) 首先，分别将配比量的pH值调节剂、固体类防锈剂、混合醇胺、铜合金缓蚀剂和乙 二胺四乙酸四钠加入水中，加热至50-55°C，搅拌使其完全溶解； (2) 然后，在步骤1中加入配比量的润滑剂、合成酯类防锈剂，搅拌15-20分钟； (3) 最后，加入配比量的杀菌剂及消泡剂，搅拌10-15分钟即可得到。
【文档编号】C10N30/06GK104312711SQ201410548634
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】周晓炜 申请人:江苏鑫露新材料股份有限公司