一种不含氯、硫、磷的高极压全合成切削液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属切削加工成型技术领域，具体设及一种金属切削、加工、成型等工 艺用金属加工液。
【背景技术】
[0002] 随着21世纪金属切削加工向高速、强力和高精度的方向发展，现代苛刻的加工条 件对切削液的质量提出了越来越高的要求。数控机床、机械加工中屯、和柔性制造系统等先 进制造技术已逐渐推广应用，而先进制造技术和难加工材料的切削加工均离不开冷却润滑 技术；因而，切削液显得越来越重要。传统的油基切削液润滑性能好，但是冷却性能较差，难 W适应苛刻的操作条件。
[0003] 随着全球人类环境保护意识的不断增强和国际社会对生态环境的日益重视，人们 越来越重视切削液对环境的污染问题。尽管对环境无污染的干切削技术得到成功的应用， 但其应用范围非常有限。今后相当一段时期内，对众多的机械制造企业尤其是传统机械制 造企业而言，切削液的使用仍不可避免。因而，在不影响切削液使用性能的前提下，研究和 开发对人体无害、废液对环境无（或低）污染的环保型水基全合成切削液具有十分重要的 现实意义。
[0004] 全合成切削液基本不存在相态稳定性问题，而且清洗性、抗腐败变质性、冷却性等 均可W做得比其它品种更为优良，随着表面活性剂技术、胶体化学、界面化学等技术的发 展，新的理论和新的功能性添加剂不断增加，全合成切削液的润滑性和防诱性问题可W得 到解决，并且能够赋予其一些独特性能，使之成为现代化加工车间所希望使用的单一的理 想切削液。运是当今切削液技术发展的方向。由此可见研究环保型高效多功能全合成切削 液的必要性，只有运样才能满足市场的新需求，让用户充分发挥最新机加工设备和新材料 的先进性能，达到最大生产率，替代进口产品，提高我国金属切削液的技术水平。
[0005] 目前用于全合成切削液的润滑剂主要有聚乙二醇、聚酸、马来藍麻油酸酷胺、油酸 酷胺、油酸皂、太古油等，运些润滑主要适用用低负荷加工环境，如果要适合高负荷加工环 境，需要额外添加一些极压功能添加剂，极压剂多为油性添加剂，如果要添加到全合成体系 中需要大量的碱或助溶剂才能溶解到全合成体系中；常规的极压添加剂是含有S、P、Cl等 元素的有机化合物，高溫下与金属表面形成化学润滑膜。优点是耐高溫、PD值高、极压效果 好；缺点是氯化废液有毒，处理不当会造成环境问题，并且游离的氯离子很容易造成金属的 腐蚀；有机硫化物气味大、颜色深，对有色金属腐蚀严重；憐系很容易腐败变臭，对环境的 污染就更不言而喻了。
【发明内容】
[0006] 本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种不含氯、硫、憐的高极 压全合成切削液及其制备方法，旨在避免废液对环境污染的同时，提高切削液的性能。 阳007] 本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
[0008] 本发明不含氯、硫、憐的高极压全合成切削液，其特点在于：各原料按重量百分比 的构成为：
[0009] 聚合醋LY-35% 2~30%; 有机碱 10~25〇/〇; 衆酸 0~10%; 2,4,6-H(氨基己酸基）-1，3,5-兰嗦 5~15%; 2-下基辛酸 0~5%; 防腐剂 2%; 消泡剂 0.2%; 水 巧.8~沸.8%。
[0010] 本发明不含氯、硫、憐的高极压全合成切削液，其特点也在于：
[0011] 所述有机碱选自一乙醇胺、二乙醇胺、=乙醇胺、一异丙醇按、二异丙醇按、=异丙 醇按、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二乙締乙二醇和甲基二乙醇胺中的至少一种。
[0012] 所述聚酸选自E0/P0嵌段聚酸、P0/E0嵌段聚酸、酷胺聚酸、油醇聚酸、挪油胺聚 酸、牛脂胺聚酸和油胺聚酸中的至少一种。
[0013] 所述防腐剂为尼泊金醋、均=嗦和脱氨乙酸钢的组合。尼泊金醋、均=嗦和脱氨乙 酸钢的重量比为0. 1:1. 7:0. 2。
[0014] 所述消泡剂选自南京四新化-56N型消泡剂。
[0015] 本发明全合成切削液的5%水溶液最低无卡咬负荷大于或等于38kg，最大无卡咬 负荷超过100kg，1. 5%水溶液铸铁屑/滤纸防诱试验法达到或者超过0级。
[0016] 上述全合成切削液的制备方法是：
[0017]按配比将有机碱、2, 4, 6-S(氨基己酸基）-1，3, 5-S嗦和2-下基辛酸加入揽拌 调和蓋中，升溫至50°C，揽拌100~120min，再按配比依次加入聚合醋LY-3586、聚酸、防腐 剂和消泡剂，揽拌10~30min，最后按配比加入水，揽拌70~lOOmin，过滤，即得不含氯、 硫、憐的高极压全合成切削液。
[0018] 本发明的有益效果体现在：
[0019] 本发明选择了聚酸、聚合醋1￥-3586、2,4,6-^(氨基己酸基）-1，3,5-^嗦、2-下 基辛酸、有机碱、防腐剂和消泡剂进行复配，调和出的全合成切削液润滑极压性优异，防诱 性能好，产品稳定，使用寿命长，只需补充原液即可长期循环使用，无需更换排放，属于绿色 环保型切削液，适合各种低、中、高负荷加工环境，可满足铸铁、碳钢、不诱钢、侣合金等材质 的钻孔、攻丝、较孔等高负荷条件下的加工环境。
[0020] 本发明的全合成切削液不含矿物油，解决了高负荷全合成切削液需要添加氯、硫、 憐等极压剂的问题，减少了切削液使用后废液排放对环境的影响。
[0021] 本发明的全合成切削液中润滑极压剂选择聚合醋LY-3586、有机碱、聚酸和 2, 4, 6-S(氨基己酸基）-1，3, 5-S嗦的组合，不含氯、硫、憐，但润滑极压性可W达到或者 超过含氯、硫或憐的全合成切削液。
[0022] 本发明的全合成切削液中防诱剂选择聚合醋LY-3586、有机碱、2, 4, 6-S(氨基己 酸基）-1，3, 5-S嗦和2-下基辛酸的组合，具有更加优异的防诱性能。
【具体实施方式】
[0023] 下述实施例所用原料中：
[0024] 聚合醋LY-3586来自诺泰生物科技（合肥）有限公司，可市场购买；
[0025]S乙醇胺购买自扬子石化一己斯夫有限公司；
[00%] 2, 4, 6-S(氨基己酸基）-1,3,5-S嗦来自诺泰生物科技（合肥）有限公司，可市 场购买；
[0027] 尼泊金醋购买自广州博峰化工科技有限公司；
[0028] 均=嗦来自诺泰生物科技（合肥）有限公司，可市场购买；
[0029] 脱氨乙酸钢购买自广州市安屯、生物制品有限公司；
[0030] 化-56N购买自南京四新科技有限公司；
[0031] E0/P0嵌段聚酸1740购买自广州市龙慧贸易有限公司罗迪亚聚酸。 阳0巧实施例1
[0033] 本实施例按如下步骤制备不含氯、硫、憐的高极压全合成切削液：
[0034] 称取有机碱S乙醇胺IOOkg和2, 4, 6-S(氨基己酸基）-1，3, 5-S嗦50kg加入 揽拌调和蓋中，升溫至50°C，揽拌120min溶解透明，再依次加入20kg聚合醋LY-3586、20kg 防腐剂（1kg尼泊金醋、17kg均S嗦、2kg脱氨乙酸钢）和2kg消泡剂化-56N，揽拌20min， 最后加入808kg水，揽拌90min，过滤后即得一种不含氯、硫、憐高极压全合成切削液，6%水 溶液防诱性0级，5%水溶液最大无卡咬负荷38kg。 阳0对 实施例2
[0036] 本实施例按如下步骤制备不含氯、硫、憐的高极压全合成切削液：
[0037] 称取有机碱S乙醇胺250kg和2, 4, 6-S(氨基己酸基）-1，3, 5-S嗦150kg加 入揽拌调和蓋中，升溫至50°C，揽拌120min溶解透明，再依次加入178kg聚合醋LY-3586、 IOOkgE0/P0嵌段聚酸1740、20kg防腐剂（Ikg尼泊金醋、17kg均S嗦、2kg脱氨乙酸钢）和 2kg消泡剂化-56N，揽拌20min，最后加入300kg水，揽拌90min，过滤后即得一种不含氯、 硫、憐高极压全合成切削液，1. 5%水溶液防诱性0级，5%水溶液最大无卡咬负荷13化g。 阳0測实施例3
[0039] 本实施例按如下步骤制备不含氯、硫、憐的高极压全合成切削液： W40] 称取有机碱S乙醇胺250kg、2-下基辛酸50kg和2, 4, 6-S(氨基己酸 基）-1，3, 5-S嗦IOOkg加入揽拌调和蓋中，升溫至50°C，揽拌120min溶解透明，再依次加 入150kg聚合醋LY-3586、50kgE0/P0嵌段聚酸1740、20kg防腐剂（Ikg尼泊金醋、17kg均 S嗦、2kg脱氨乙酸钢）、2kg消泡剂化-56N，揽拌20min，最后按重量加入378kg水，揽拌 90min，过滤后即得一种不含氯、硫、憐高极压全合成切削液，1. 5 %水溶液防诱性0级，5% 水溶液最大无卡咬负荷109kg。 W41] 实施例4
[0042] 称取有机碱S乙醇胺250kg和2, 4, 6-S(氨基己酸基）-1,3,5-S嗦IOOkg加入 揽拌调和蓋中，升溫至50°C，揽拌120min溶解透明，再依次加入300kg聚合醋LY-3586、50kg EO/PO嵌段聚酸1740、20kg防腐剂（1kg尼泊金醋、17kg均S嗦、2kg脱氨乙酸钢）和2kg消 泡剂化-56N，揽拌20min，最后加入278kg水，揽拌90min，过滤后即得一种不含氯、硫、憐高 极压全合成切削液，1. 5%水溶液防诱性0级，5%水溶液最大无卡咬负荷160kg。
【主权项】
1. 一种不含氯、硫、磷的高极压全合成切削液，其特征在于：各原料按重量百分比的构 成为：2. 根据权利要求1所述的高极压全合成切削液，其特征在于：所述有机碱选自一乙醇 胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇按、二异丙醇按、三异丙醇按、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、 二乙烯乙二醇和甲基二乙醇胺中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的高极压全合成切削液，其特征在于：所述聚醚选自EO/PO嵌 段聚醚、PO/EO嵌段聚醚、酰胺聚醚、油醇聚醚、椰油胺聚醚、牛脂胺聚醚和油胺聚醚中的至 少一种。4. 根据权利要求1所述的高极压全合成切削液，其特征在于：所述防腐剂为尼泊金酯、 均三嗪和脱氢乙酸钠的组合。5. 根据权利要求1所述的高极压全合成切削液，其特征在于：所述消泡剂选自南京四 新TL-56N型消泡剂。6. 根据权利要求1所述的高极压全合成切削液，其特征在于：所述高极压全合成切削 液的5 %水溶液最低无卡咬负荷大于或等于38kg，最大无卡咬负荷超过100kg，1. 5 %水溶 液铸铁肩/滤纸防锈试验法达到或者超过〇级。7. -种权利要求1~6中任意一项所述高极压全合成切削液的制备方法，其特征在 于： 按配比将有机碱、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪和2- 丁基辛酸加入搅拌调和 釜中，升温至50°C，搅拌100~120min，再按配比依次加入聚合酯LY-3586、聚醚、防腐剂和 消泡剂，搅拌10~30min，最后按配比加入水，搅拌70~lOOmin，过滤，即得不含氯、硫、磷 的高极压全合成切削液。
【专利摘要】本发明公开了一种不含氯、硫、磷的高极压全合成切削液及其制备方法，是以聚醚、聚合酯LY-3586、2,4,6-三(氨基己酸基)-1,3,5-三嗪、2-丁基辛酸、有机碱、防腐剂和消泡剂进行复配制得。本发明调和出的全合成切削液润滑极压性优异，防锈性能好，产品稳定，使用寿命长，只需补充原液即可长期循环使用，无需更换排放，属于绿色环保型切削液，适合各种低、中、高负荷加工环境，可满足铸铁、碳钢、不锈钢、铝合金等材质的钻孔、攻丝、铰孔等高负荷条件下的加工环境。
【IPC分类】C10N40/22, C10N30/12, C10M173/02, C10N30/06
【公开号】CN105296131
【申请号】CN201510801443
【发明人】程庆华, 陆静, 刘霁, 余杨柳
【申请人】诺泰生物科技(合肥)有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月19日