微晶玻璃水基切削液的制作方法

文档序号:11898116阅读:501来源:国知局

本发明属于玻璃加工技术领域,特别涉及一种微晶玻璃水基切削液。



背景技术:

自从微晶玻璃出现后,由于其组成、结构决定其具有所需的不同性能,因此广泛应用于电子、化工、生物医学、机械工程、军事和建筑等领域。众所周知,微晶玻璃的机械强度要高于普通玻璃以及其它类型的陶瓷。在室温下,它与普通玻璃一样都是脆性材料,不具有可延性和可塑性,有较高的弹性,在荷重破坏之前呈现完全弹性的状态,并能形成分叉断裂。因为微晶玻璃硬度高,所以去除量很小,导致加工效率低。由于微晶玻璃硬度高、韧性小、导热性差,加工点附近的温度容易上升,刀具的磨损较大。这决定了切割微晶玻璃的刀具不同于金属加工,不能采用硬质合金或高速钢或其他金属加工用的刀具,这些刀具加工微晶玻璃时磨损极快。所以,微晶玻璃机械加工采用金刚石线锯的方法加工,这样就可以避免玻璃开裂或崩角等现象,还可以提高加工效率。

目前,金刚石线锯切割试验中,常使用亲水作为切削液。清水可以满足作为切削液的基本功能:冷却作用;润滑作用;清洗作用。但是在实际加工中,清水作为切削液还存在粘附力不够,液滴飞溅使切削液不能进入工作区域的缺点,存在清洗不到位,提高切削效率有限。现有市场对于微晶玻璃加工针对性的切削液很少。为降低微晶玻璃切片的表面粗糙度,提高锯切效率,研究开发一种微晶玻璃水基切削液变得非常有必要。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供微晶玻璃水基切削液,提高加工效率,且切削表面较为光滑,保护刀具。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

本发明提供微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇2~8份,碳酸钠1~3份,沉降剂0.2~1.4份,氢氧化钠0.01~0.07份,烷基酚聚氧乙烯醚0.1~0.7份,甲基硅油0.01~0.13份,亚磷酸二正丁酯0.01~0.07份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.01~0.07份,水100~160份。

优选地,本发明所述的微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇5份,碳酸钠2份,沉降剂0.8份,氢氧化钠0.04份,烷基酚聚氧乙烯醚0.4份,甲基硅油0.07份,亚磷酸二正丁酯0.04份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.04份,水130份。

优选地,本发明所述的氢氧化钠的质量分数为2%~4%。

优选地,本发明所述的沉降剂为聚丙烯酰胺和乙二胺四乙酸二钠的混合物。

优选地,本发明所述的沉降剂为10~22份重量份聚丙烯酰胺和4~16重量份乙二胺四乙酸二钠的混合物。

优选地,本发明所述的聚丙烯酰胺分子量为450~570万。

更优选地,本发明所述的聚丙烯酰胺为非离子型。

本发明所述的微晶玻璃水基切削液的制备方法为:将水加热至50~65℃,再加入聚乙二醇、碳酸钠和氢氧化钠,搅拌20~40min,降温至40~45℃,继续加入沉降剂、烷基酚聚氧乙烯醚、亚磷酸二正丁酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,搅拌30~60min,降至室温,最后加入甲基硅油,搅拌20~50min,静置4~8h,过滤即可。

本发明的有益效果在于:

1、本发明的微晶玻璃水基切削液各组分之间的复配协同增效作用强,具有很好的润滑效果和沉降性能,不粘砂轮。

2、本发明的微晶玻璃水基切削液可有效提高加工效率,且切削表面较为光滑。

3、本发明的微晶玻璃水基切削液配方原料均为都低毒或无毒,对操作工人的身体刺激性小,安全性高。

4、本发明的微晶玻璃水基切削液可以保护刀具,提高切削工具的使用寿命。

5、本发明的微晶玻璃水基切削液加工时无泡沫,对机床无腐蚀,还具有优异的冷却、清洗、防锈和抗磨性能。

6、本发明的微晶玻璃水基切削液不含任何易变质物,不发臭,具有良好的储存和使用稳定性,使用寿命长,不污染环境。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇8份,碳酸钠1份,沉降剂1.4份,质量分数为2%的氢氧化钠0.07份,烷基酚聚氧乙烯醚0.1份,甲基硅油0.13份,亚磷酸二正丁酯0.01份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.07份,水100份;所述的沉降剂为22份重量份分子量为450万的非离子型聚丙烯酰胺和16重量份乙二胺四乙酸二钠的混合物。

上述的微晶玻璃水基切削液的制备方法为:将水加热至50℃,再加入聚乙二醇、碳酸钠和氢氧化钠,搅拌30min,降温至40℃,继续加入沉降剂、烷基酚聚氧乙烯醚、亚磷酸二正丁酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,搅拌60min,降至室温,最后加入甲基硅油,搅拌20min,静置8h,过滤即可。

采用湖南省机械研究所研制生产的AW润滑磨损试验机测试该玻璃磨削液润滑性能和抗磨性能,润滑性测试结果为:能通过12个砝码,所得到的磨斑面积为:10.8mm2。将原液进行稀释,稀释到5%浓度进行铁屑进行沉降性测试,测试结果为:铁屑全部沉降所用时间为3s。

实施例2

微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇7份,碳酸钠1.5份,沉降剂1.2份,质量分数为3%的氢氧化钠0.06份,烷基酚聚氧乙烯醚0.2份,甲基硅油0.11份,亚磷酸二正丁酯0.02份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.06份,水110份;所述的沉降剂为20份重量份分子量为470万的非离子型聚丙烯酰胺和14重量份乙二胺四乙酸二钠的混合物。

上述的微晶玻璃水基切削液的制备方法为:将水加热至55℃,再加入聚乙二醇、碳酸钠和氢氧化钠,搅拌20min,降温至41℃,继续加入沉降剂、烷基酚聚氧乙烯醚、亚磷酸二正丁酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,搅拌55min,降至室温,最后加入甲基硅油,搅拌25min,静置7h,过滤即可。

采用湖南省机械研究所研制生产的AW润滑磨损试验机测试该玻璃磨削液润滑性能和抗磨性能,润滑性测试结果为:能通过12个砝码,所得到的磨斑面积为:10.2mm2。将原液进行稀释,稀释到5%浓度进行铁屑进行沉降性测试,测试结果为:铁屑全部沉降所用时间为4s。

实施例3

微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇6份,碳酸钠2份,沉降剂1份,质量分数为3%的氢氧化钠0.05份,烷基酚聚氧乙烯醚0.3份,甲基硅油0.09份,亚磷酸二正丁酯0.03份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.05份,水120份;所述的沉降剂为18份重量份分子量为490万的非离子型聚丙烯酰胺和12重量份乙二胺四乙酸二钠的混合物。

上述的微晶玻璃水基切削液的制备方法为:将水加热至60℃,再加入聚乙二醇、碳酸钠和氢氧化钠,搅拌40min,降温至42℃,继续加入沉降剂、烷基酚聚氧乙烯醚、亚磷酸二正丁酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,搅拌50min,降至室温,最后加入甲基硅油,搅拌30min,静置6h,过滤即可。

采用湖南省机械研究所研制生产的AW润滑磨损试验机测试该玻璃磨削液润滑性能和抗磨性能,润滑性测试结果为:能通过12个砝码,所得到的磨斑面积为:10.5mm2。将原液进行稀释,稀释到5%浓度进行铁屑进行沉降性测试,测试结果为:铁屑全部沉降所用时间为5s。

实施例4

微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇5份,碳酸钠2份,沉降剂0.8份,质量分数为4%的氢氧化钠0.04份,烷基酚聚氧乙烯醚0.4份,甲基硅油0.07份,亚磷酸二正丁酯0.04份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.04份,水130份;所述的沉降剂为16份重量份分子量为510万的非离子型聚丙烯酰胺和10重量份乙二胺四乙酸二钠的混合物。

上述的微晶玻璃水基切削液的制备方法为:将水加热至60℃,再加入聚乙二醇、碳酸钠和氢氧化钠,搅拌35min,降温至43℃,继续加入沉降剂、烷基酚聚氧乙烯醚、亚磷酸二正丁酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,搅拌45min,降至室温,最后加入甲基硅油,搅拌35min,静置5h,过滤即可。

采用湖南省机械研究所研制生产的AW润滑磨损试验机测试该玻璃磨削液润滑性能和抗磨性能,润滑性测试结果为:能通过12个砝码,所得到的磨斑面积为:10.7mm2。将原液进行稀释,稀释到5%浓度进行铁屑进行沉降性测试,测试结果为:铁屑全部沉降所用时间为4s。

实施例5

微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇4份,碳酸钠2.5份,沉降剂0.6份,质量分数为2%的氢氧化钠0.03份,烷基酚聚氧乙烯醚0.5份,甲基硅油0.05份,亚磷酸二正丁酯0.05份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.03份,水140份;所述的沉降剂为14份重量份分子量为530万的非离子型聚丙烯酰胺和8重量份乙二胺四乙酸二钠的混合物。

上述的微晶玻璃水基切削液的制备方法为:将水加热至65℃,再加入聚乙二醇、碳酸钠和氢氧化钠,搅拌30min,降温至44℃,继续加入沉降剂、烷基酚聚氧乙烯醚、亚磷酸二正丁酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,搅拌40min,降至室温,最后加入甲基硅油,搅拌40min,静置6h,过滤即可。

采用湖南省机械研究所研制生产的AW润滑磨损试验机测试该玻璃磨削液润滑性能和抗磨性能,润滑性测试结果为:能通过12个砝码,所得到的磨斑面积为:10.5mm2。将原液进行稀释,稀释到5%浓度进行铁屑进行沉降性测试,测试结果为:铁屑全部沉降所用时间为4s。

实施例6

微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇3份,碳酸钠1.5份,沉降剂0.4份,质量分数为2%的氢氧化钠0.02份,烷基酚聚氧乙烯醚0.6份,甲基硅油0.03份,亚磷酸二正丁酯0.06份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.02份,水150份;所述的沉降剂为12份重量份分子量为550万的非离子型聚丙烯酰胺和6重量份乙二胺四乙酸二钠的混合物。

上述的微晶玻璃水基切削液的制备方法为:将水加热至55℃,再加入聚乙二醇、碳酸钠和氢氧化钠,搅拌25min,降温至45℃,继续加入沉降剂、烷基酚聚氧乙烯醚、亚磷酸二正丁酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,搅拌35min,降至室温,最后加入甲基硅油,搅拌45min,静置5h,过滤即可。

实施例7

微晶玻璃水基切削液,由以下重量份的原料制成:聚乙二醇2份,碳酸钠3份,沉降剂0.2份,质量分数为4%的氢氧化钠0.01份,烷基酚聚氧乙烯醚0.7份,甲基硅油0.01份,亚磷酸二正丁酯0.07份,1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.01份,水160份;所述的沉降剂为10份重量份分子量为570万的非离子型聚丙烯酰胺和4重量份乙二胺四乙酸二钠的混合物。

上述的微晶玻璃水基切削液的制备方法为:将水加热至50℃,再加入聚乙二醇、碳酸钠和氢氧化钠,搅拌20min,降温至43℃,继续加入沉降剂、烷基酚聚氧乙烯醚、亚磷酸二正丁酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮,搅拌30min,降至室温,最后加入甲基硅油,搅拌50min,静置4h,过滤即可。

根据GB/T6144—2010测试方法,对本发明的微晶玻璃水基切削液(配制成5%玻璃切削液的稀释液)的性能测试结果,见表1:

表1本发明的微晶玻璃水基切削液的性能测试情况

注:上述测试项目的的质量指标为灰口铸铁(24h):合格;紫铜(8h):合格;铝(8h):合格;PB≥540N;对机床油漆适应性:油漆不开裂和脱落;单片(24h):合格;叠片(4h):合格。

本发明的玻璃切削液与清水作为切削液加工对比,加工效果评价如表2:

表2本发明的微晶玻璃水基切削液与清水加工效果对比

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