一种低气味高防锈缓蚀切削液及其制备方法与流程

本发明涉及切削液，尤其涉及一种低气味高防锈缓蚀切削液及其制备方法。

背景技术：

1、金属切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种，而切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中，最常见和重要的辅助剂，能够用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，使被加工的金属具有良好的表面光泽，同时，还能够保护切割刀具，延长切割刀具的使用寿命，从而提高加工质量和降低加工成本。

2、切削液具有冷却、润滑、清洗和防锈四种主要功能，目前，随着对环保、废水处理和人工安全要求的提高，切削液从传统的油基切削液发展到水基切削液以及微乳化液。市面上常见的水基切削液，在防锈性能上劣于油基切削液，且水分的存在易引起工件、切割刀具生锈，这些问题都亟需解决。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种低气味高防锈缓蚀切削液及其制备方法，通过采用低气味的植物油和辅助助剂，能够使切削液具有较低的气味，减少对加工环境的影响，同时，还具有更佳的防锈性能。

2、本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

3、一种低气味高防锈缓蚀切削液，包括以下重量份原料：防锈剂5-20份、植物油3-8份、防腐杀菌剂1-3份、缓蚀剂4-10份、消泡剂1-3份和中水50-100份。

4、通过采用防锈剂、植物油、防腐杀菌剂、缓蚀剂和消泡剂的相互配合，使切削液无刺激性气味和具有更佳的防锈性能，能够延长切削液的使用时间，适宜多种工件的切削。

5、作为优选的所述防锈剂为月桂酸单乙醇酰胺、肌醇六磷酸酯、有机羧酸衍生物和水的混合物，所述月桂酸单乙醇酰胺、肌醇六磷酸酯、有机羧酸衍生物的质量比为(0.3-0.5)：1：(0.1-0.2)。

6、作为优选的，所述有机羧酸衍生物为三元羧酸、三元羧酸酯、氨基羧酸酯中的一种或几种组合。

7、在本方案中，有机羧酸衍生物优选为三元羧酸酯。

8、月桂酸单乙醇酰胺是一种淡黄色蜡状的非离子表面活性剂，其在较广的ph范围内具有良好的化学稳定性、优异的分散、增溶、增稠及润滑作用，且生物降解率在98％以上。肌醇六磷酸酯为无色或微黄粘稠液体，易溶于水，其一个分子含有能同金属配位的24个氧原子、12个羟基和六个磷酸基，它与金属络合时易形成多个稳定螯合环，并在金属表面迅速形成一层致密的透明单分子膜，从而有效地抵抗金属的腐蚀；三元羧酸酯为无色或淡黄色透明液体，其能溶于水，且抗硬水，还具有低泡、抑泡、使用范围广、对多数有色金属缓蚀剂、真菌类杀菌剂有增益左右，还能保持体系ph值相对稳定。

9、通过采用月桂酸单乙醇酰胺、肌醇六磷酸酯和三元羧酸酯作为复配的防锈剂，能够增强防锈剂与金属切削面形成的保护膜的致密性以及与切割面的形成更稳定的保护膜，提高切削液的防锈性能，还能减少消泡剂的使用量。

10、作为优选的，所述植物油为太古油、棕榈油、棉籽油、红花籽油和桐油中的一种或几种组合。

11、本方案中，优选为太古油。

12、作为优选的，所述防腐杀菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、n,n-二甲基-n-十四烷基苯甲铵氯化物和十八烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种组合。

13、本方案中，防腐杀菌剂优选为n,n-二甲基-n-十四烷基苯甲铵氯化物，其具有良好的杀菌防腐性能，且对环境水体危害较小。

14、作为优选的，所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性聚硅氧烷消泡剂和聚醚改性硅油中的一种。

15、本方案中，消泡剂优选为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂，其具有消泡效力强、表面张力低、挥发性低、无毒、无污染、生理惰性等特点，而且还具有耐高温、耐强碱性等特性，能够适应用不同的环境。

16、作为优选的，所述缓蚀剂为甲基苯并三氮唑和羟基乙叉二膦酸钠的混合物，所述甲基苯并三氮唑和羟基乙叉二膦酸钠的质量比为1：(1-1.2)。

17、甲基苯并三氮唑能够作为大部分金属的防锈剂和缓蚀剂，羟基乙叉二膦酸钠是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物，通过复配甲基苯并三氮唑和羟基乙叉二膦酸钠，在切割工件过程中，能够起到缓蚀作用，将工件表面存在的锈迹或表层溶解，溶解后，与工件表面的金属离子形成保护膜，配合防锈剂形成的保护膜，进一步增强形成保护膜的致密性和稳定性，同时能够进一步阻止水分子与金属表面接触，延长工件的防锈时间。

18、作为优选的，所述甲基苯并三氮唑为枝接改性甲基苯并三氮唑，改性剂为二丙二醇，改性步骤为：将甲基苯并三氮唑溶解于有机溶剂中，加入二丙二醇，搅拌均匀，于70-100℃的条件下，加入催化剂，反应3-5h，减压蒸馏，得到枝接改性甲基苯并三氮唑。

19、本方案中，催化剂为氯铂酸、硝酸铈铵和亚硫酸钠中的一种，优选为硝酸铈铵。

20、由于甲基苯并三氮唑在水中的溶解度较差，通过采用二丙二醇对甲基苯并三氮唑进行改性，不仅能够增加甲基苯并三氮唑的溶解性能，还能够增加甲基苯并三氮唑与工件切割表面的结合性能。

21、本申请还公开了一种低气味高防锈缓蚀切削液的制备方法，包括以下步骤：

22、s1.将防锈剂、缓蚀剂和消泡剂置于中水中，搅拌均匀，得到水基防锈液；

23、s2.将植物油和防腐杀菌剂混合均匀，再转入水基防锈液中，搅拌均匀，调节ph至7.5-9，搅拌均匀，得到切削液。

24、作为优选的，所述s2步骤中，采用碱性物质调节ph，所述碱性物质为无机碱。

25、本方案中，无机碱为氢氧化钾。

26、采用上述方案的本申请，具有如下有益效果：

27、通过采用复配的防锈剂和复配的缓蚀剂，并对复配防锈剂以及缓蚀剂组成原料的选择，能够使切削液在使用时，一方面，能够在切削过程中，缓蚀工件表面存在的氧化物，使工件的切割表面更清洁，更有利于切削；另一方面，切削液能够在切削的金属表面形成更加致密的保护膜，提高对金属及工件的防锈性能。且整个配方采用低气味的原料，使整个切削液具有高防锈、低气味以及安全低毒、环保的性质。

技术特征：

1.一种低气味高防锈缓蚀切削液，其特征在于，包括以下重量份原料：防锈剂5-20份、植物油3-8份、防腐杀菌剂1-3份、缓蚀剂4-10份、消泡剂1-3份和中水50-100份。

2.根据权利要求1所述的一种低气味高防锈缓蚀切削液，其特征在于，所述防锈剂为月桂酸单乙醇酰胺、肌醇六磷酸酯、有机羧酸衍生物和水的混合物，所述月桂酸单乙醇酰胺、肌醇六磷酸酯、有机羧酸衍生物的质量比为(0.3-0.5)：1：(0.1-0.2)。

3.根据权利要求2所述的一种低气味高防锈缓蚀切削液，其特征在于，所述有机羧酸衍生物为三元羧酸、三元羧酸酯、氨基羧酸酯中的一种或几种组合。

4.根据权利要求1所述的一种低气味高防锈缓蚀切削液，其特征在于，所述植物油为太古油、棕榈油、棉籽油、红花籽油和桐油中的一种或几种组合。

5.根据权利要求1所述的一种低气味高防锈缓蚀切削液，其特征在于，所述防腐杀菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、n,n-二甲基-n-十四烷基苯甲铵氯化物和十八烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种组合。

6.根据权利要求1所述的一种低气味高防锈缓蚀切削液，其特征在于，所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性聚硅氧烷消泡剂和聚醚改性硅油中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种低气味高防锈缓蚀切削液，其特征在于，所述缓蚀剂为甲基苯并三氮唑和羟基乙叉二膦酸钠的混合物，所述甲基苯并三氮唑和羟基乙叉二膦酸钠的质量比为1：(1-1.2)。

8.根据权利要求7所述的一种低气味高防锈缓蚀切削液，其特征在于，所述甲基苯并三氮唑为枝接改性甲基苯并三氮唑，改性剂为二丙二醇，改性步骤为：将甲基苯并三氮唑溶解于有机溶剂中，加入二丙二醇，搅拌均匀，于70-100℃的条件下，加入催化剂，反应3-5h，减压蒸馏，得到枝接改性甲基苯并三氮唑。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的低气味高防锈切削液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种低气味高防锈缓蚀切削液的制备方法，其特征在于，所述s2步骤中，采用碱性物质调节ph，所述碱性物质为无机碱。

技术总结
本发明涉及切削液技术领域，尤其涉及一种低气味高防锈缓蚀切削液及其制备方法，该切削液包括以下重量份原料：防锈剂5‑20份、植物油3‑8份、防腐杀菌剂1‑3份、缓蚀剂4‑10份、消泡剂1‑3份和中水50‑100份。其目的在于：通过采用低气味的植物油和辅助助剂，能够使切削液具有较低的气味，减少对加工环境的影响，同时，还具有更佳的防锈性能。

技术研发人员：王晓菲,安同艳,边绍光,崔丽丽,王欣,尹树花
受保护的技术使用者：泰伦特生物工程股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15