全合成切削液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬加工用切削液，具體公開了一種全合成切削液，其包括以下組分：三乙醇胺8.1%~9.9%，含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽35.3%~39.2%，磷酸和聚醚的酸性酯19.0%~23.0%，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物10.8%~12.6%，改性聚丙烯酸鈉鹽1.4%~2.3%，0.4%~0.5%的殺菌劑，0.2%~0.3%的消泡劑，以及水；上述各組分所占的百分比為質(zhì)量百分比。本發(fā)明全合成切削液與目前市場銷售的全合成切削液相比，成本低廉，不僅防銹性能優(yōu)良，而且潤滑性大幅提高，同時(shí)使用周期較長，可解決一般全合成切削液不能用于黑色金屬攻絲加工的冷卻潤滑問題。
【專利說明】全合成切削液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬加工用切削液，特別是涉及一種攻絲加工用的全合成切削液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬加工中，一般采用輕質(zhì)礦物油、切削油或乳化(微乳)液用于金屬的攻絲加工，以保證具有較好的潤滑性。礦物油和切削油為純油基物質(zhì)，制造成本較高，能源浪費(fèi)嚴(yán)重；乳化(微乳)雖然屬于水基潤滑液，但由于其內(nèi)含有30%以上的基礎(chǔ)油，也存在能源浪費(fèi)的問題，同時(shí)大多數(shù)乳化(微乳)液因含油性物質(zhì)，容易使工作液腐敗變質(zhì)，工作周期較短，也使得加工過程中制造成本較高的問題突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種成本低、使用壽命長、清洗能力強(qiáng)，適用于攻絲加工用的切削液。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技 術(shù)問題，本發(fā)明提供一種全合成切削液，其包括以下組分:三乙醇胺8.1%~9.9%，含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽35.3%~39.2%，磷酸和聚醚的酸性酯19.0%~23.0%，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物10.8%~12.6%，改性聚丙烯酸鈉鹽1.4%~2.3%, 0.4%~θ.5%的殺菌劑，0.2%~Ο.3%的消泡劑，以及水；上述各組分所占的百分比為質(zhì)量百分比。
[0007]其中，包括以下組分:三乙醇胺9.00%，含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽37.4%，磷酸和聚醚的酸性酯21.0%，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物11.7%，改性聚丙烯酸鈉鹽1.8%, 0.5%的殺菌劑；0.3%的消泡劑，以及水。
[0008]其中，所述殺菌劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨，所述消泡劑為C7-C9的高碳醇。
[0009]其中，所述水為蒸餾水。
[0010]本發(fā)明還提供了一種全合成切削液制備方法，其步驟如下:
[0011]S1:按照上述所提供的全合成切削液配方準(zhǔn)備原料，先將磷酸和聚醚的酸性酯加入三乙醇胺中，并攪拌均勻；
[0012]S2:將含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物依次邊攪拌邊加入步驟SI形成的混合物內(nèi)；
[0013]S3:在步驟S2形成的混合物內(nèi)依次加入改性聚丙烯酸鈉鹽、殺菌劑、消泡劑和水并攪拌均勻，完成切削液制備。
[0014]其中，所述殺菌劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨，所述消泡劑為C7-C9的高碳醇。
[0015]其中，所述水為蒸餾水。
[0016](三)有益效果
[0017]上述技術(shù)方案所提供的全合成切削液及其制備方法，采用了三乙醇胺、含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽、磷酸和聚醚的酸性酯、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、以及改性聚丙烯酸鈉鹽之間反應(yīng)混合，形成一種新的切削液，與目前市場銷售的全合成切削液相比，成本低廉，不僅防銹性能優(yōu)良，而且潤滑性大幅提高，同時(shí)使用周期較長，可解決一般全合成切削液不能用于黑色金屬攻絲加工的冷卻潤滑問題。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0019]若未特別指明，實(shí)施例中所用的化學(xué)試劑均為常規(guī)市售試劑，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。
[0020]實(shí)施例1
[0021]本實(shí)施例全合成切削液包括如下組分:三乙醇胺8.1%，含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽35.3%,磷酸和聚醚的酸性酯19.0 %，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物10.8 %，改性聚丙烯酸鈉鹽1.4%；0.5%的殺菌劑；0.3%的消泡劑；水余量，水選用蒸餾水；所述各組分的百分比為質(zhì)量百分比。
[0022]其中，三乙醇胺的分子式為C6H15O3N,其主要作用與磷酸和聚醚的酸性酯生成一種水基切削液的防銹劑和潤滑劑；含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽與上述物質(zhì)配伍使用，起協(xié)同防銹作用。本實(shí)施例中含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽可選用巴斯芙Korantin MAT，在中性到堿性環(huán)境中保護(hù)鐵和鋼表面不受因水或水溶液的腐蝕，防銹清洗劑、水處理、液壓液和切削液是其重要應(yīng)用領(lǐng)域。
[0023]磷酸和聚醚的酸性酯可選用Korantin LUB，用于水性金屬加工液和低油份的可乳化的金屬加工液以及水基液壓液中；其用氫氧化鈉、單乙醇胺中和的鹽的水溶液和乳液，具有以下幾個(gè)方面的特征性質(zhì):可用作潤滑劑、潤滑劑的超壓助劑及脫膜劑，防止含鐵金屬和產(chǎn)品的腐蝕，低泡性。
[0024]環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物:其結(jié)構(gòu)式如下:H0 (CH2CH2O) x (CH3CHCH2O)y(CH2CHO)zH，其中x、y、z為整數(shù)；起潤濕、清洗作用的非離子表面活性劑，中央為聚丙二醇基團(tuán)，兩旁是兩個(gè)聚二醇基團(tuán)。本實(shí)施例中環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物可選用BASFPluronic PE系列中的Pluronic PE 6400,該類表面活性劑是低泡型的環(huán)氧乙燒和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物，其型號(hào)中的第I位數(shù)字為聚合物中疏水部分即聚氧化丙烯基團(tuán)的摩爾數(shù)，第2位數(shù)乘以10代表產(chǎn)品中聚氧化乙烯部分的百分比，Pluronic PE 6400溶于水；在餐具洗滌和洗瓶劑配方中潤濕、清洗作用非常好。
[0025]改性聚丙烯酸鈉鹽:其作用是為了保證在硬水中的良好使用效果，消除硬水中鈣、鎂離子對(duì)水基切削液的影響，本配方采用改性聚丙烯酸鈉鹽作為分散劑，也可用化學(xué)純的EDTA-4Na等進(jìn)行代替。改性聚丙烯酸鈉鹽可選用Sokalan CP 10S,作為一種緩蝕阻垢劑，可用于鋼鐵廠阻垢劑。包含在硬水中的鹽，趨向于在容器的底部和壁上以及在換熱器、管道和噴嘴上等結(jié)成硬垢，Sokalan CP IOS對(duì)此類的垢非常有效；Sokalan CP IOS是具有低摩爾質(zhì)量的聚丙烯酸酯(鹽)，他們是通過一種特殊的聚合工藝制造的；它們?cè)谒越橘|(zhì)中表現(xiàn)非常好，并且它們對(duì)于分散無機(jī)固體特別有效，有助于抑制因硬水鹽的垢的形成；SokalanCP IOS用于鐵路蒸汽機(jī)車，民用及工業(yè)鍋爐水處理，作阻垢分散劑；在油田輸油、輸水管線及工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，作阻垢緩蝕劑；Sokalan CP IOS也適用于堿性水質(zhì)，與其他阻垢緩蝕劑復(fù)合使用具有協(xié)同效應(yīng)。
[0026]本實(shí)施例中殺菌劑選用十二烷基二甲基芐基氯化銨，其外觀為淡黃色透明液體，活性物含量> 80%,胺鹽含量≤2.0%，PH值(1%水溶液)為6.0-8.0,當(dāng)然，其它的高效水溶性殺菌劑也可使用。消泡劑是為了消除水基切削液在大流量、高壓力水系統(tǒng)下產(chǎn)生泡沫，采用消泡劑進(jìn)行消除和抑制，本實(shí)施例采用C7-C9的高碳醇作為消泡劑，當(dāng)然，其它的水溶性消泡劑也可使用。
[0027]上述全合成切削液的制備工藝包括如下步驟:
[0028]S1:按照上述各組分準(zhǔn)備原料，先將磷酸和聚醚的酸性酯加入三乙醇胺中，并攪拌均勻；
[0029]S2:將含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物依次邊攪拌邊加入步驟SI形成的混合物內(nèi)；
[0030]S3:在步驟S2形成的混合物內(nèi)依次加入改性聚丙烯酸鈉鹽、殺菌劑、消泡劑和水并攪拌均勻，完成切削液制備。
[0031]具體地，在步驟S3中可加入0.5%的十二烷基二甲基芐基氯化銨作為殺菌劑，加入
0.3%的C7-C9的高碳醇作為消泡劑，用攪拌機(jī)攪拌均勻后，用罐分裝。
[0032]本實(shí)施例所制備的全合成切削液的理化參數(shù)如表1所示。
[0033]表1 一種全合成切削液理化參數(shù)
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種全合成切削液，其特征在于，包括以下組分:三乙醇胺8.1%~9.9%，含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽35.3%~39.2%，磷酸和聚醚的酸性酯19.0%~23.0%，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物10.8%~12.6%，改性聚丙烯酸鈉鹽1.4%~2.3%, 0.4%~0.5%的殺菌劑，0.2%~0.3%的消泡劑，以及水；上述各組分所占的百分比為質(zhì)量百分比。
2.如權(quán)利要求1所述的全合成切削液，其特征在于，包括以下組分:三乙醇胺9.00%，含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽37.4%，磷酸和聚醚的酸性酯21.0%，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物11.7%，改性聚丙烯酸鈉鹽1.8%, 0.5%的殺菌劑；0.3%的消泡劑，以及水。
3.如權(quán)利要求1或2所述的全合成切削液，其特征在于，所述殺菌劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨，所述消泡劑為C7-C9的高碳醇。
4.如權(quán)利要求1所述的全合成切削液，其特征在于，所述水為蒸餾水。
5.一種全合成切削液制備方法，其特征在于，步驟如下: S1:按照權(quán)利要求1中所提供的配方準(zhǔn)備原料，先將磷酸和聚醚的酸性酯加入三乙醇胺中，并攪拌均勻； S2:將含氮有機(jī)酸的烷基醇胺鹽、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物依次邊攪拌邊加入步驟SI形成的混合物內(nèi)； S3:在步驟S2形成的混合物內(nèi)依次加入改性聚丙烯酸鈉鹽、殺菌劑、消泡劑和水并攪拌均勻，完成切削液制備。
6.如權(quán)利要求5所述的全合成切削液制備方法，其特征在于，所述殺菌劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨，所述消泡劑為C7-C9的高碳醇。
7.如權(quán)利要求5所述的全合成切削液制備方法，其特征在于，所述水為蒸餾水。
【文檔編號(hào)】C10N40/22GK103805330SQ201210458901
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】李進(jìn)喜 申請(qǐng)人:北汽福田汽車股份有限公司