本發(fā)明涉及一種金屬切削液，具體涉及一種全合成切削液及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

水基金屬切削液可分為可溶性油、半合成切削液和全合成切削液三種。與可溶性油及半合成切削液相比，全合成切削液不含礦物油，其各組分如防銹劑、極壓抗磨添加劑、表面活性劑、防腐劑和消泡劑等多種添加劑均溶于水，稀釋液呈透明狀或半透明狀。全合成切削液具有以下主要優(yōu)點：(1)優(yōu)良的冷卻和清洗性能，因此適合高速切削加工；(2)溶液透明，具有良好的可見性，特別適合數(shù)控機床、加工中心等現(xiàn)代加工設(shè)備使用；(3)不含礦物油，則使用過程難于腐敗變質(zhì)，因此使用壽命長。

但常見的全合成切削液中會在加工中出現(xiàn)泡沫大、磨削后的渣削沉降差、防銹性能差等問題，產(chǎn)生泡沫大的原因是由于現(xiàn)有產(chǎn)品中的非離子、陰離子表面活性劑所產(chǎn)生，雖可加入消泡劑進行抑泡但效果不是很好且提高了制作成本，現(xiàn)有產(chǎn)品中進行磨削后渣削無法沉降導(dǎo)致磨削后渣削漂浮于液箱中會導(dǎo)致加工機器水泵堵塞，對于環(huán)境較為潮濕的加工場地防銹周期短，使用5-10％的高濃度才能到達預(yù)期，同時具有氣相防銹性可以隔絕濕氣及許多其它化學(xué)成份造成的腐蝕。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種全合成切削液及其生產(chǎn)方法，其具有泡沫少、渣削沉降性好、防銹周期長、使用濃度低等特點。

為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種全合成切削液，按照重量百分比計，包括以下組分：聚醚：5％～20％；PH值調(diào)整劑：35％～50％；防銹劑：1％～5％；氣相防銹劑：0.5％～2％；緩蝕劑：1％～3％；水：20％～57％。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述聚醚為下述物質(zhì)中的至少一種：為聚醚多元醇HSH-204、聚醚多元醇HSH-206、聚醚多元醇HSH-210、聚醚多元醇HSH-215、聚醚多元醇HSH-220、聚醚多元醇HSH-230、聚醚多元醇HSH-303、聚醚多元醇HSH-305、聚醚多元醇HSH-310，異構(gòu)十三醇無規(guī)聚醚TPE-1000、丙二醇無規(guī)聚醚PPE-1500、丙三醇無規(guī)聚醚GPE-3000、丁醇無規(guī)聚醚BPE-1000、丁醇無規(guī)聚醚BPE-1500、丁醇無規(guī)聚醚BPE-2500、月桂酸無規(guī)聚醚LPE-1200、十二醇無規(guī)聚醚CPE-1500，聚乙二醇、聚丙二醇，丙二醇嵌段聚醚L31、丙二醇嵌段聚醚L35、丙二醇嵌段聚醚F38、丙二醇嵌段聚醚L42、丙二醇嵌段聚醚L43、丙二醇嵌段聚醚L44、丙二醇嵌段聚醚L61、丙二醇嵌段聚醚L62、丙二醇嵌段聚醚L63、丙二醇嵌段聚醚L64、丙二醇嵌段聚醚P65、丙二醇嵌段聚醚F68。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述PH值調(diào)整劑為下述物質(zhì)中的至少一種：單乙醇胺、二乙醇胺，三乙醇胺，烷醇酰胺、脂肪醇酰胺、二甘醇胺、AMP-95、三異丙醇胺、乙二醇單異丙醇胺、異丙醇胺。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述防銹劑為下述物質(zhì)中的至少一種：葵二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸、十四碳二酸、十五碳二酸、十六碳二酸。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述氣相防銹劑為下述物質(zhì)中的至少一種：辛酸二環(huán)己胺，亞硝酸二環(huán)己胺等合成物。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述緩蝕劑為下述物質(zhì)中的至少一種：聚季銨鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、烏洛托品等緩蝕劑。

本發(fā)明還提供一種基于上述全合成切削液的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：步驟S1.常溫下，向反應(yīng)釜中加入適量的水；步驟S2.加入PH值調(diào)節(jié)劑、防銹劑進行攪拌反應(yīng)；攪拌5-8分鐘，直至防銹劑完全溶解；步驟S3.加入氣相防銹劑，攪拌直至完全溶解；步驟S4.加入緩蝕劑，攪拌5-10分鐘；步驟S5.加入聚醚，攪拌5-10分鐘，攪拌后使產(chǎn)品呈透明液體，產(chǎn)品即成型。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，上述投料間隔為8分鐘，攪拌速度為60轉(zhuǎn)/分鐘。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明的全合成切削液通過添加PH值調(diào)整劑與防銹劑按3:1反應(yīng)生成一種特殊的防銹成分，能夠有效的吸附在金屬表面形成一種肉眼不可見的保護膜，從而達到隔絕空氣和水對金屬表面的腐蝕，多余的未反應(yīng)的PH值調(diào)整劑也可以吸附在金屬表面與酸性物質(zhì)中和，防止酸腐蝕，氣相防銹劑會自然揮發(fā)形成一層氣體膜層給予工件最大的防銹保護，通過添加聚醚類物質(zhì)可有效降低水的表面張力從而抑制氣泡的產(chǎn)生，而添加緩蝕劑可起到扯破液體氣泡的作用，兩者相結(jié)合從而達到抑泡作用。

2、本發(fā)明的全合成切削液通過添加PH值調(diào)整劑和防銹劑可延長工件的防銹時間，使用濃度低，市面上使用最低濃度為5％,本品使用濃度只需2.5％即可滿足防銹要求，起到了保護環(huán)境，節(jié)約成本的作用，通過添加緩蝕劑，有助于磨削后的渣削沉降，從而改善渣削沉降性能；通過添加氣相防銹劑可以隔絕濕氣及許多其它化學(xué)成份造成的腐蝕。

3、本發(fā)明的全合成切削液不含有對人體或環(huán)境產(chǎn)生不利影響的亞硝酸鹽、有機酚等有毒化學(xué)品，是一種環(huán)保型的高效全合成切削液，防銹性和潤滑性能優(yōu)越，尤其適合用于鑄鐵、碳鋼、不銹鋼等金屬的加工。相比于眼下大部分生產(chǎn)廠家需要進行生產(chǎn)中間體相比，本發(fā)明所述全合成削液的生產(chǎn)方法完全不需要中間體，而是一次性不間斷投料加工直至產(chǎn)品成型為止，有效的提高了生產(chǎn)效率，避免了不必要的化學(xué)原料的浪費和減少了對環(huán)境的污染。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。本發(fā)明對其加入量進行限定，只是便于本發(fā)明的實施，并不說明在本發(fā)明所限定的范圍外不能實施。

本發(fā)明公布了一種全合成切削液，其包括如下重量百分比的組分：

聚醚：5％～20％；

PH值調(diào)整劑：35％～50％；

防銹劑：1％～5％；

氣相防銹劑：0.5％～2％；

緩蝕劑：1％～3％；

水：20％～57％。

優(yōu)選的，所述聚醚為聚醚多元醇HSH-204、聚醚多元醇HSH-206、聚醚多元醇HSH-210、聚醚多元醇HSH-215、聚醚多元醇HSH-220、聚醚多元醇HSH-230、聚醚多元醇HSH-303、聚醚多元醇HSH-305、聚醚多元醇HSH-310，異構(gòu)十三醇無規(guī)聚醚TPE-1000、丙二醇無規(guī)聚醚PPE-1500、丙三醇無規(guī)聚醚GPE-3000、丁醇無規(guī)聚醚BPE-1000、丁醇無規(guī)聚醚BPE-1500、丁醇無規(guī)聚醚BPE-2500、月桂酸無規(guī)聚醚LPE-1200、十二醇無規(guī)聚醚CPE-1500，聚乙二醇、聚丙二醇，丙二醇嵌段聚醚L31、丙二醇嵌段聚醚L35、丙二醇嵌段聚醚F38、丙二醇嵌段聚醚L42、丙二醇嵌段聚醚L43、丙二醇嵌段聚醚L44、丙二醇嵌段聚醚L61、丙二醇嵌段聚醚L62、丙二醇嵌段聚醚L63、丙二醇嵌段聚醚L64、丙二醇嵌段聚醚P65、丙二醇嵌段聚醚F68中的一種或者幾種的混合物。通過添加緩蝕劑，可有效降低切削液表面張力，從而抑制氣泡。

優(yōu)選的，所述PH值調(diào)整劑為單乙醇胺、二乙醇胺，三乙醇胺，烷醇酰胺、脂肪醇酰胺、二甘醇胺、AMP-95(化學(xué)名稱2-氨基-2-甲基-1-丙醇，結(jié)構(gòu)式為(CH3)2C(NH2)CH2OH)、三異丙醇胺、乙二醇單異丙醇胺、異丙醇胺中的一種或者幾種的混合物。通過PH值調(diào)節(jié)劑將切削液的PH值調(diào)節(jié)為9.7～10.0，使切削液的PH值穩(wěn)定在最佳值，這樣不僅能有效抑制細菌的滋生繁殖避免切削液發(fā)臭的問題，同時可以有效延長工件防銹時間。

優(yōu)選的，所述防銹劑為葵二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸、十四碳二酸、十五碳二酸、十六碳二酸等脂肪族二元羧酸中的一種或者幾種的混合物。防銹劑能夠在金屬表面上形成一層潤滑膜，可以抑制濕氣及許多其它化學(xué)成份造成的腐蝕。

優(yōu)選的，所述氣相防銹劑為辛酸二環(huán)己胺，亞硝酸二環(huán)己胺等合成物的一種或者幾種的混合物。氣相防銹劑能夠在快速揮發(fā)在工件表面形成一層氣體保護膜，可以隔絕濕氣及許多其它化學(xué)成份造成的腐蝕。

優(yōu)選的，所述緩蝕劑為聚季銨鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、烏洛托品等緩蝕劑中的一種或幾種的混合物。通過加入緩蝕劑，其不僅具有優(yōu)良的緩蝕效果，也可降低全合成切削液表面張力，從而抑制氣泡；此外，有助于磨削后的渣削沉降，從而改善渣削沉降性能。

同時，本發(fā)明還提供全合成切削液的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

步驟S1.常溫下，向反應(yīng)釜中加入適量的水；

步驟S2.加入PH值調(diào)節(jié)劑、防銹劑進行攪拌反應(yīng)；攪拌5-8分鐘，直至防銹劑完全溶解；

步驟S3.加入氣相防銹劑，攪拌直至完全溶解；

步驟S4.加入緩蝕劑，攪拌5-10分鐘；

步驟S5.加入聚醚，攪拌5-10分鐘，攪拌后使產(chǎn)品呈透明液體，產(chǎn)品即成型。

優(yōu)選的，上述投料間隔為8分鐘，攪拌速度為60轉(zhuǎn)/分鐘。

以下結(jié)合具體實施方式介紹本發(fā)明的全合成切削液。

實施例1

本實施例1的全合成切削液，其包括如下重量百分比的組分：PH值調(diào)整劑47％，防銹劑4％，緩蝕劑2％，氣相防銹劑：0.5％，聚醚5％，水：41.5％。

具體的，按照重量百分比計，其包括如下組分：單乙醇胺：15％，二甘醇胺：7％，三乙醇胺：25％；十一碳二酸：4％；硼酸鹽：2％；辛酸二環(huán)己胺：0.5％；聚乙二醇：5％；水：41.5％。

具體的，按照重量百分比計，其包括如下組分：單乙醇胺17％，二乙醇胺：3％，三乙醇胺：27％；葵二酸：4％；亞硝酸二環(huán)己胺：0.5％；烏洛托品：2％；聚乙二醇：2.5％，聚丙二醇：2.5％；水：41.5％。

實施例2

本實施例2的全合成切削液，其包括如下重量百分比的組分：包括以下重量百分比原料：PH值調(diào)整劑35％，聚醚10％，防銹劑1％，緩蝕劑1％，氣相防銹劑：1％，水：52％。

具體的，按照重量百分比計，其包括如下組分：三乙醇胺：25％，AMP-95：10％；十三碳二酸：1％；硅酸鹽：1％；辛酸二環(huán)己胺：1％；丙二醇嵌段聚醚L61：10％；水：52％。

具體的，按照重量百分比計，其包括如下組分：單異丙醇胺：35％；癸二酸：1％；硼酸鹽：1％；亞硝酸二環(huán)己胺：1％；異構(gòu)十三醇無規(guī)聚醚TPE-1000：10％；水：52％。

實施例3

本實施例3的全合成切削液，其包括如下重量百分比的組分：PH值調(diào)整劑50％，聚醚：20％，防銹劑5％，緩蝕劑3％，氣相防銹劑2％，水：20％。

具體的，按照重量百分比計，其包括如下組分：三異丙醇胺：50％；十四碳二酸：1％，葵二酸：4％；硅酸鹽：3％；辛酸二環(huán)己胺1％，亞硝酸二環(huán)己胺：1％；月桂酸無規(guī)聚醚LPE-1200：20％；水：20％。

具體的，按照重量百分比計，其包括如下組分：乙二醇單異丙醇胺：25％，三異丙醇胺：25％；十四碳二酸：2.5％，十二碳二酸混合物：2.5％；聚季銨鹽：3％；亞硝酸二環(huán)己胺：2％；聚乙二醇：10％，聚丙二醇：10％；水：20％。

實施例4

本實施例4的全合成切削液，其包括如下重量百分比的組分：包括以下重量百分比原料：PH值調(diào)整劑32％，聚醚8％，防銹劑1％，緩蝕劑1％，氣相防銹劑：1％，水：57％。

具體的，按照重量百分比計，其包括如下組分：三乙醇胺12％，異丙醇胺：20％；十三碳二酸：0.5％，十四碳二酸：0.5％；烏洛托品：0.5％，硅酸鹽：0.5％；辛酸二環(huán)己胺：1％；丙二醇嵌段聚醚L61：8％；水：57％。

具體的，按照重量百分比計，其包括如下組分：三異丙醇胺：10％，乙二醇單異丙醇胺：2％；異丙醇胺20％：十二碳二酸：0.5％；十三碳二酸：0.25％；十四碳二酸：0.25％，硼酸鹽：0.5％，聚季銨鹽：0.5％；亞硝酸二環(huán)己胺：0.75％，辛酸二環(huán)己胺：0.25％；異構(gòu)十三醇無規(guī)聚醚TPE-1000：10％；水：57％。

將上述實施例得到的全合成切削液與市售同類產(chǎn)品(武漢玻爾科技股份有限公司，S350全合成切削液)進行性能試驗對比，其結(jié)果如下所示：

其中：與市場銷售同類型產(chǎn)品比較，

A代表性能優(yōu)異；

B代表性能相當(dāng)；

C代表性能低劣。

具體的，各分項實驗過程和結(jié)果如下：

1.防銹性能測試

采用鑄鐵粉試驗，用己烷和丙酮將材質(zhì)FC-200鑄鐵粉屑洗凈、干燥，將濾紙放置于直徑為90mm的淺底盤，取10g的FC-200粉末置于濾紙上并導(dǎo)入各試料液將其完全浸泡為止，5分鐘后，倒干試料，放置于室內(nèi)，觀察是否有生銹情況發(fā)生。

試驗結(jié)果如下表所示：

其中：A代表無生銹

B代表部分生銹

C代表全面生銹

2.消泡性能測試

2.1攪拌式起泡試驗

將濃度為20倍的試料液500g倒入攪拌機，攪拌30秒后，測量剛停止時的泡沫高度，及測量泡沫消失到液面所需的時間。

試驗結(jié)果如下表所示：

2.2均質(zhì)混合器起泡試驗

使用均質(zhì)混合器，將濃度為20倍的各試料液500g倒入1L燒杯中，攪拌5分鐘后，測量剛停止時的泡沫高度，及測量泡沫消失到液面所需時間。

試驗結(jié)果如下表所示：

本發(fā)明的全合成切削液通過添加緩蝕劑與聚醚，二者結(jié)合可有效降低切削液表面張力，從而抑制氣泡；此外，通過添加緩蝕劑，有助于磨削后的渣削沉降，從而改善渣削沉降性能；通過添加PH值調(diào)整劑和防銹劑可延長工件的防銹時間，使用濃度低，市面上使用最低濃度為5％,本品使用濃度只需2.5％即可滿足防銹要求，起到了保護環(huán)境，節(jié)約成本的作用，通過添加氣相防銹劑可以隔絕濕氣及許多其它化學(xué)成份造成的腐蝕；本發(fā)明的全合成切削液不含有對人體或環(huán)境產(chǎn)生不利影響的亞硝酸鹽、有機酚等有毒化學(xué)品，是一種環(huán)保型的高效全合成切削液，防銹性和潤滑性能優(yōu)越，尤其適合用于鑄鐵、碳鋼、不銹鋼等金屬的加工。相比于眼下大部分生產(chǎn)廠家需要進行生產(chǎn)中間體相比，本發(fā)明所述全合成切削液的生產(chǎn)方法完全不需要中間體，而是一次性不間斷投料加工直至產(chǎn)品成型為止，有效的提高了生產(chǎn)效率，避免了不必要的化學(xué)原料的浪費和減少了對環(huán)境的污染。

本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。