一种防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液及其制备方法与流程

本发明涉及水基磨削液，尤其是一种防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液及其制备方法。

背景技术：

1、塑料工件一般采用直接成型的方法生产，但有些塑料工件直接成型困难或对其精度要求高时，必须进行磨削加工，塑料工件的磨削加工一般采用加工金属的设备，由于塑料的性能和金属相差较大，且塑料品种繁多，其种类不同性能也有较大差异，所以塑料工件的磨削加工有它自身的特点。

2、首先，塑料的导热性远远小于金属，其导热系数只有金属的千分之三以下，热膨胀系数大(比金属大1.5～20倍)。故在磨削过程中因摩擦而产生的热量主要传给刀具，即使有少量热量传给塑料工件，也难以传入塑料工件内部，极易产生局部过热，引起塑料工件变色、甚至变形，严重影响塑料工件表面质量和尺寸精度，加工中采用压缩空气降低温度。其次，高速磨削使被磨下来的塑料碎屑呈胶融状态，遇冷即硬化，在加工过程中，碎屑极易粘附在刀具上，从而改变刀具的角度，增大磨削深度，影响塑料工件的加工精度，而且塑料工件在磨削加工过程中，产生的碎屑粉尘，严重影响操作人员安全。

3、用磨削液加工塑料工件，随着高速磨削产生的塑料碎屑及粉末，会悬浮在磨削液中，无法有效的排出，一种方面会随着设备的循环，残留、集聚在塑料制品表面，影响加工精度，另一方面长期在磨削液中浸泡，会导致塑料碎屑粉末溶胀、凝聚成胶体(果冻状)，堵住循环过滤网，造成磨削液无法循环使用。

4、在一些公开的专利中，都只是对金属屑或是玻璃屑的沉降性进行了一些研究，有的限于单次沉降，有的是多次沉降，但这些沉降的前提是，金属和玻璃在磨削液浸泡中不会因为浸泡而产生溶胀凝胶的问题，只需要单纯考虑沉降性即可，而塑料不但有沉降问题，还有溶胀凝胶问题，大量的溶胀凝胶现象造成过滤网堵塞，这在磨削液循环使用中显得尤为重要。本发明研发的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液不仅具有针对塑料沉降性的使用，沉降后还能使塑料不形成胶体果冻状，保证磨削液的整个循环使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液及其制备方法，该磨削液通过配方筛选优化，不含重金属、仲胺、亚硝酸盐等有害物质，实现长期使用对塑料具有良好沉降性和防凝胶性，保证工件表面加工精度和光洁度，延长磨削液的使用寿命。

2、本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

3、一种防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其组成成分及重量份数为：

4、

5、而且，所述复合沉降剂为主沉降剂和辅助沉降剂复合方式。主沉降剂是短链超支化双子季铵盐，辅助沉降剂是二氨基脲聚合物、十二烷基二甲基苄基溴化铵、聚二氯乙基醚四甲基乙二胺中的一种或两种以上混合物。

6、而且，所述防凝胶分散剂为丁二酸、亚甲基丁二酸、2-羟基丁二酸、3-羟基-3-羧基戊二酸中的一种或两种以上混合物。

7、而且，所述防锈剂为一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸、碳酸钠、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或两种以上混合物。

8、而且，所述碱值储备剂为一乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺中的一种或两种以上混合物。

9、而且，所述络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、聚丙烯酸中的一种或两种以上混合物。

10、而且，所述润滑剂为乙二醇、丙三醇、反式嵌段聚醚、水溶性聚合酯、硼酸酯中的一种或两种以上混合物。

11、而且，所述杀菌剂为羟乙基六氢均三嗪、吗啉衍生物、吡啶硫酮钠、苯并异噻唑啉酮中的一种或两种以上混合物。

12、而且，所述去离子水电导率小于10us/cm。

13、如上所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液的制备方法，步骤如下：

14、s1：按照质量配比称取复合沉降剂、防凝胶剂分散剂、防锈剂、碱值储备剂、络合剂、润滑剂、杀菌剂、去离子水；

15、s2：将去离子水加入到反应釜中，然后依次加入防锈剂、碱值储备剂，开启搅拌，使反应釜温度加热至60～80℃，直到混合液完全溶解为澄清透明液体，停止加热；

16、s3：再将复合沉降剂、防凝胶剂、络合剂、润滑剂、杀菌剂加入到反应釜中，搅拌时间为30～60min，完全溶解为均一液体，即得防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液。

17、本发明取得的优点和积极效果是：

18、1、本发明选用复合沉降剂，短链超支化双子季铵盐，属弱阳离子，有利于降低溶液表面张力，可润湿塑料粉末，靠静电吸附在周围聚集，由于电荷自身相对较弱，颗粒之间在未形成较大颗粒之前，就可使其达到一定的沉降效果，再配合二氨基脲聚合物、十二烷基二甲基苄基溴化铵、聚二氯乙基醚四甲基乙二胺等沉降剂做辅助，通过架桥作用使塑料粉末的沉降效果达到快速而持久，即保证小粒径快速沉降，又不让颗粒积聚成大颗粒，形成凝胶风险。

19、2、塑料长期在弱碱性磨削液中浸泡，会出现溶胀，甚至凝胶态，而粉末粒径小，表面积大，会增加凝胶态的发生，本发明选用的防凝胶分散剂，可通过分子链形成的水分子膜来阻止固体粒子的絮凝而使其分散稳定，能满足塑料碎屑粉末沉降底部后，长时间浸泡不会出现凝胶状态，不会堵塞过滤网。

20、3、优异的清洁性。在塑料加工中，刀具磨削生热，造成塑料热吸附和静电吸附在刀具上，以前都是压缩空气给刀具和塑料工件表面降温和清理，但压缩空气是无法给刀具快速均匀降温和刀具上的塑料碎屑清理干净，本发明用防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液对刀具和塑料工件降温，在兼顾对刀具快速降温、无腐蚀、对塑料加工表面质量好、精度高等特点的同时，对磨削过程中产生的碎屑粉末被磨削液迅速冲刷带走。

21、4、本发明在配方设计时，不使用含重金属、仲胺、亚硝酸盐等有害物质，对环境绿色环保，对人员更加安全可靠。

技术特征：

1.一种防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：其组成成分及重量份数为：

2.如权利要求1所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：所述复合沉降剂为主沉降剂和辅助沉降剂复合方式，主沉降剂是短链超支化双子季铵盐，辅助沉降剂是二氨基脲聚合物、十二烷基二甲基苄基溴化铵、聚二氯乙基醚四甲基乙二胺中的一种或两种以上混合物。

3.如权利要求1所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：所述防凝胶分散剂为丁二酸、亚甲基丁二酸、2-羟基丁二酸、3-羟基-3-羧基戊二酸中的一种或两种以上混合物。

4.如权利要求1所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：所述防锈剂为一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸、碳酸钠、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或两种以上混合物。

5.如权利要求1所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：所述碱值储备剂为一乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺中的一种或两种以上混合物。

6.如权利要求1所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：所述络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、聚丙烯酸中的一种或两种以上混合物。

7.如权利要求1所述的防塑料凝胶切连续沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：所述润滑剂为乙二醇、丙三醇、反式嵌段聚醚、水溶性聚合酯、硼酸酯中的一种或两种以上混合物。

8.如权利要求1所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：所述杀菌剂为羟乙基六氢均三嗪、吗啉衍生物、吡啶硫酮钠、苯并异噻唑啉酮中的一种或两种以上混合物。

9.如权利要求1所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液，其特征在于：所述去离子水电导率小于10us/cm。

10.如权利要求1-9任意一项所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液的制备方法，其特征在于：步骤如下：

技术总结
本发明涉及水基磨削液技术领域，具体为一种防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液及其制备方法，其原料组分及重量份数如下：复合沉降剂1～3％；防凝胶分散剂1～5％；防锈剂5～15％；碱值储备剂5～15％；络合剂0.5～2％；润滑剂1～5％；杀菌剂1～5％；余量为去离子水。本发明所述的防塑料凝胶可沉降性全合成水基磨削液的配方中不含有重金属、仲胺、亚硝酸盐等有害物质外，不仅对塑料碎屑粉末具有良好沉降性，而且沉降后的塑料粉末长时间浸泡不会产生凝胶状态，不会堵塞过滤网，有效提升加工效率和使用寿命。

技术研发人员：姜军,冯侠,李闯,姜慧,张世杰,屈惠斌
受保护的技术使用者：华阳新兴科技（天津）集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4