一种具有优异防锈性能的金属切削液的制作方法

文档序号:12456637阅读:455来源:国知局

本发明涉及一种切削液,尤其涉及一种具有优异防锈性能的金属切削液。



背景技术:

金属切削液是金属加工过程所需要的一种重要的辅助材料,它主要起到防锈、润滑、清洗及冷却的效果。目前国内外切削液主要分为油基切削液与水基两个大的种类,而且有油基型向水基切削液过渡的趋势,油基切削液即通常所说的切削油,其润滑性能良好,但冷却效果较差,在高速和重切削条件下会产生烟雾,并会严重污染环境,而且产品使用过程中易着火,造成使用不安全。正是由于以上缺点,因此,油基切削液已不能满足先进金属加工技术的使用要求。而水基切削液具有一系列优点,如冷却效果好,防火性好,对环境的污染问题易于解决等。因此,近年来发展很快,水基切削液包括乳化液、合成切削液和微乳状切削液(也称半合成切削液)。合成切削液的液体形态与半合成切削液近似,稀释性呈透明状,加工过程中便于观察加工情况,使用寿命比乳化液长4~6倍;可对机床滑动部件起到良好的润滑防锈作用。

现有技术中的切削液的合成主要是一些润滑剂、表面活性剂、防锈剂、偶合剂、有机硅型消泡剂等组成,润滑剂主要是应用机油、聚乙二醇、脂肪酸皂等,而防锈剂主要是应用油酸三乙醇胺皂、硼酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐等。表面活性剂主要应用NP系列、TX系列、聚醚系列等。

现有技术中的切削液的防锈性能无法满足实际生产过程中的需求,因此亟需开发一种具有优异防锈性能的金属切削液来解决现有技术中的问题。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种具有优异防锈性能的金属切削液,具有优异的防锈性能。

本发明提出的一种具有优异防锈性能的金属切削液,其原料按重量份包括:环烷基础油20-40份、脂肪醇聚氧乙烯醚5-15份、改性防锈剂5-10份、EDTA螯合剂2-8份、缓蚀组合物3-9份、三乙醇胺2-6份、石油磺酸钠3-5份、甲基苯三唑1-4份、聚合油酸合成酯润滑剂2-4份、多元油酸合成酯润滑剂3-6份、短碳链二元羧酸防锈剂1-6份、长碳链多元羧酸防锈剂2-5份、马来海松酸醇酰胺3-4份、杀菌剂1-4份、消泡剂2-6份、水1-4份。

改性防锈剂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将蔗脂、烧碱溶液和水混合均匀,加热至80-90℃,搅拌3-5h,然后加入冷水搅拌1-3h,冷却至室温得到物料a;

S2、向物料a中加入氯化钙溶液,搅拌3-5h,加热至75-85℃凝聚,过滤取滤液,冷却至室温得到物料b;

S3、向物料b中加入冷水,搅拌1-3h,升温至85-95℃,除去下层废水,冷却至室温得到物料c;

S4、向物料c中加入汽油,加热至70-80℃,搅拌溶解,静置20-40min,排去释出的水层,然后加入40-50℃的水,洗涤,静置,分去水层,冷却至室温得到物料d;

S5、向物料d中加入汽油稀释,加热至75-80℃,过滤取滤液得物料e,然后于110-120℃回收汽油,通入蒸汽10-30min,静置5-15min,干燥,冷却至室温得到改性防锈剂。

优选地,改性防锈剂的制备方法中,S2中,氯化钙溶液的质量分数为15-25%。

优选地,改性防锈剂的制备方法中,S5中,干燥的温度为110-120℃,干燥的压力为650-750mm汞柱,干燥的时间为2-3h。

优选地,缓蚀组合物由苯骈三氮唑和巯基苯骈噻唑按重量比1-4:3-6混合而成。

优选地,其原料按重量份包括:环烷基础油25-35份、脂肪醇聚氧乙烯醚8-12份、改性防锈剂6-9份、EDTA螯合剂3-7份、缓蚀组合物4-8份、三乙醇胺3-5份、石油磺酸钠3.5-4.5份、甲基苯三唑2-3份、聚合油酸合成酯润滑剂2.5-3.5份、多元油酸合成酯润滑剂4-5份、短碳链二元羧酸防锈剂2-5份、长碳链多元羧酸防锈剂3-4份、马来海松酸醇酰胺3.2-3.8份、杀菌剂2-3份、消泡剂3-5份、水2-3份。

优选地,其原料按重量份包括:环烷基础油30份、脂肪醇聚氧乙烯醚10份、改性防锈剂7.5份、EDTA螯合剂5份、缓蚀组合物6份、三乙醇胺4份、石油磺酸钠4份、甲基苯三唑2.5份、聚合油酸合成酯润滑剂3份、多元油酸合成酯润滑剂4.5份、短碳链二元羧酸防锈剂3.5份、长碳链多元羧酸防锈剂3.5份、马来海松酸醇酰胺3.5份、杀菌剂2.5份、消泡剂4份、水2.5份。

本发明的一种具有优异防锈性能的金属切削液,其原料包括环烷基础油、脂肪醇聚氧乙烯醚、改性防锈剂、EDTA螯合剂、缓蚀组合物、三乙醇胺、石油磺酸钠、甲基苯三唑、聚合油酸合成酯润滑剂、多元油酸合成酯润滑剂、短碳链二元羧酸防锈剂、长碳链多元羧酸防锈剂、马来海松酸醇酰胺、杀菌剂、消泡剂和水。其中以环烷基础油作为油相基料,辅助添加脂肪醇聚氧乙烯醚、改性防锈剂、EDTA螯合剂、缓蚀组合物、三乙醇胺、石油磺酸钠、甲基苯三唑、聚合油酸合成酯润滑剂、多元油酸合成酯润滑剂、短碳链二元羧酸防锈剂、长碳链多元羧酸防锈剂、马来海松酸醇酰胺、杀菌剂、消泡剂和水作为助剂,赋予本发明金属切削液优异的防锈性能,润滑性、防腐性和抗菌性更佳。其中改性防锈剂以蔗脂为主料,合成羧酸皂防锈剂,赋予本发明金属切削液优异的防锈性能,并与其他辅料相配合,得到的金属切削液,润滑性、防锈性和防腐抗菌性能得到有效提高。本发明的金属切削液具有优异的防锈性能,

具体实施方式

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。

具体实施方式中,环烷基础油的重量份可以为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份;脂肪醇聚氧乙烯醚的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份;改性防锈剂的重量份可以为5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份;EDTA螯合剂的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份;缓蚀组合物的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份;三乙醇胺的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份;石油磺酸钠的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份;甲基苯三唑的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份;聚合油酸合成酯润滑剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份;多元油酸合成酯润滑剂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份;短碳链二元羧酸防锈剂的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份;长碳链多元羧酸防锈剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份;马来海松酸醇酰胺的重量份可以为3份、3.1份、3.2份、3.3份、3.4份、3.5份、3.6份、3.7份、3.8份、3.9份、4份;杀菌剂的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份;消泡剂的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份;水的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份。

实施例1

本发明提出的一种具有优异防锈性能的金属切削液,其原料按重量份包括:环烷基础油30份、脂肪醇聚氧乙烯醚10份、改性防锈剂7.5份、EDTA螯合剂5份、缓蚀组合物6份、三乙醇胺4份、石油磺酸钠4份、甲基苯三唑2.5份、聚合油酸合成酯润滑剂3份、多元油酸合成酯润滑剂4.5份、短碳链二元羧酸防锈剂3.5份、长碳链多元羧酸防锈剂3.5份、马来海松酸醇酰胺3.5份、杀菌剂2.5份、消泡剂4份、水2.5份。

其中,缓蚀组合物由苯骈三氮唑和巯基苯骈噻唑按重量比2.5:4.5混合而成。

其中,改性防锈剂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将蔗脂、烧碱溶液和水混合均匀,加热至85℃,搅拌4h,然后加入冷水搅拌2h,冷却至室温得到物料a;

S2、向物料a中加入质量分数为20%的氯化钙溶液,搅拌4h,加热至80℃凝聚,过滤取滤液,冷却至室温得到物料b;

S3、向物料b中加入冷水,搅拌2h,升温至90℃,除去下层废水,冷却至室温得到物料c;

S4、向物料c中加入汽油,加热至75℃,搅拌溶解,静置30min,排去释出的水层,然后加入45℃的水,洗涤,静置,分去水层,冷却至室温得到物料d;

S5、向物料d中加入汽油稀释,加热至77.5℃,过滤取滤液得物料e,然后于115℃回收汽油,通入蒸汽20min,静置10min,干燥,干燥的温度为115℃,干燥的压力为700mm汞柱,干燥的时间为2.5h,冷却至室温得到改性防锈剂。

实施例2

本发明提出的一种具有优异防锈性能的金属切削液,其原料按重量份包括:环烷基础油20份、脂肪醇聚氧乙烯醚15份、改性防锈剂5份、EDTA螯合剂8份、缓蚀组合物3份、三乙醇胺6份、石油磺酸钠3份、甲基苯三唑4份、聚合油酸合成酯润滑剂2份、多元油酸合成酯润滑剂6份、短碳链二元羧酸防锈剂1份、长碳链多元羧酸防锈剂5份、马来海松酸醇酰胺3份、杀菌剂4份、消泡剂2份、水4份。

其中,缓蚀组合物由苯骈三氮唑和巯基苯骈噻唑按重量比1:6混合而成。

其中,改性防锈剂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将蔗脂、烧碱溶液和水混合均匀,加热至80℃,搅拌5h,然后加入冷水搅拌1h,冷却至室温得到物料a;

S2、向物料a中加入质量分数为25%的氯化钙溶液,搅拌3h,加热至85℃凝聚,过滤取滤液,冷却至室温得到物料b;

S3、向物料b中加入冷水,搅拌1h,升温至95℃,除去下层废水,冷却至室温得到物料c;

S4、向物料c中加入汽油,加热至70℃,搅拌溶解,静置40min,排去释出的水层,然后加入40℃的水,洗涤,静置,分去水层,冷却至室温得到物料d;

S5、向物料d中加入汽油稀释,加热至80℃,过滤取滤液得物料e,然后于110℃回收汽油,通入蒸汽30min,静置5min,干燥,干燥的温度为120℃,干燥的压力为650mm汞柱,干燥的时间为3h,冷却至室温得到改性防锈剂。

实施例3

本发明提出的一种具有优异防锈性能的金属切削液,其原料按重量份包括:环烷基础油40份、脂肪醇聚氧乙烯醚5份、改性防锈剂10份、EDTA螯合剂2份、缓蚀组合物9份、三乙醇胺2份、石油磺酸钠5份、甲基苯三唑1份、聚合油酸合成酯润滑剂4份、多元油酸合成酯润滑剂3份、短碳链二元羧酸防锈剂6份、长碳链多元羧酸防锈剂2份、马来海松酸醇酰胺4份、杀菌剂1份、消泡剂6份、水1份。

其中,缓蚀组合物由苯骈三氮唑和巯基苯骈噻唑按重量比4:3混合而成。

其中,改性防锈剂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将蔗脂、烧碱溶液和水混合均匀,加热至90℃,搅拌3h,然后加入冷水搅拌3h,冷却至室温得到物料a;

S2、向物料a中加入质量分数为15%的氯化钙溶液,搅拌5h,加热至75℃凝聚,过滤取滤液,冷却至室温得到物料b;

S3、向物料b中加入冷水,搅拌3h,升温至85℃,除去下层废水,冷却至室温得到物料c;

S4、向物料c中加入汽油,加热至80℃,搅拌溶解,静置20min,排去释出的水层,然后加入50℃的水,洗涤,静置,分去水层,冷却至室温得到物料d;

S5、向物料d中加入汽油稀释,加热至75℃,过滤取滤液得物料e,然后于120℃回收汽油,通入蒸汽10min,静置15min,干燥,干燥的温度为110℃,干燥的压力为750mm汞柱,干燥的时间为2h,冷却至室温得到改性防锈剂。

实施例4

本发明提出的一种具有优异防锈性能的金属切削液,其原料按重量份包括:环烷基础油25份、脂肪醇聚氧乙烯醚12份、改性防锈剂6份、EDTA螯合剂7份、缓蚀组合物4份、三乙醇胺5份、石油磺酸钠3.5份、甲基苯三唑3份、聚合油酸合成酯润滑剂2.5份、多元油酸合成酯润滑剂5份、短碳链二元羧酸防锈剂2份、长碳链多元羧酸防锈剂4份、马来海松酸醇酰胺3.2份、杀菌剂3份、消泡剂3份、水3份。

其中,缓蚀组合物由苯骈三氮唑和巯基苯骈噻唑按重量比2:5混合而成。

其中,改性防锈剂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将蔗脂、烧碱溶液和水混合均匀,加热至82℃,搅拌4.5h,然后加入冷水搅拌1.5h,冷却至室温得到物料a;

S2、向物料a中加入质量分数为22%的氯化钙溶液,搅拌3.5h,加热至82℃凝聚,过滤取滤液,冷却至室温得到物料b;

S3、向物料b中加入冷水,搅拌1.5h,升温至92℃,除去下层废水,冷却至室温得到物料c;

S4、向物料c中加入汽油,加热至72℃,搅拌溶解,静置35min,排去释出的水层,然后加入42℃的水,洗涤,静置,分去水层,冷却至室温得到物料d;

S5、向物料d中加入汽油稀释,加热至79℃,过滤取滤液得物料e,然后于112℃回收汽油,通入蒸汽25min,静置8min,干燥,干燥的温度为118℃,干燥的压力为655mm汞柱,干燥的时间为2.8h,冷却至室温得到改性防锈剂。

实施例5

本发明提出的一种具有优异防锈性能的金属切削液,其原料按重量份包括:环烷基础油35份、脂肪醇聚氧乙烯醚8份、改性防锈剂9份、EDTA螯合剂3份、缓蚀组合物8份、三乙醇胺3份、石油磺酸钠4.5份、甲基苯三唑2份、聚合油酸合成酯润滑剂3.5份、多元油酸合成酯润滑剂4份、短碳链二元羧酸防锈剂5份、长碳链多元羧酸防锈剂3份、马来海松酸醇酰胺3.8份、杀菌剂2份、消泡剂5份、水2份。

其中,缓蚀组合物由苯骈三氮唑和巯基苯骈噻唑按重量比3:4混合而成。

其中,改性防锈剂的制备方法,包括如下步骤:

S1、将蔗脂、烧碱溶液和水混合均匀,加热至88℃,搅拌3.5h,然后加入冷水搅拌2.5h,冷却至室温得到物料a;

S2、向物料a中加入质量分数为18%的氯化钙溶液,搅拌4.5h,加热至78℃凝聚,过滤取滤液,冷却至室温得到物料b;

S3、向物料b中加入冷水,搅拌2.5h,升温至88℃,除去下层废水,冷却至室温得到物料c;

S4、向物料c中加入汽油,加热至78℃,搅拌溶解,静置25min,排去释出的水层,然后加入48℃的水,洗涤,静置,分去水层,冷却至室温得到物料d;

S5、向物料d中加入汽油稀释,加热至76℃,过滤取滤液得物料e,然后于118℃回收汽油,通入蒸汽15min,静置12min,干燥,干燥的温度为112℃,干燥的压力为745mm汞柱,干燥的时间为2.2h,冷却至室温得到改性防锈剂。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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