全合成水基金屬切削液及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種全合成水基金屬切削液及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 切削液是金屬切削加工的重要配套材料，使用切削液的目的就是降低切削力及刀 具與加工件之間的摩擦，及時帶走切削熱，降低切削溫度，減少刀具磨損，提高加工件表面 粗糙度，從而提高生產(chǎn)效率，達到最佳經(jīng)濟效果。
[0003] 隨著金屬切削技術(shù)的不斷提高，先進機床不斷開發(fā)，刀具和工件材料的發(fā)展，推動 了切削液品種的更新?lián)Q代。傳統(tǒng)的油基切削液冷卻性、穩(wěn)定性和環(huán)保等方面已經(jīng)明顯滯后 于現(xiàn)代切削加工技術(shù)的發(fā)展。水溶性切削液的冷卻性好，價廉易得，切削后加工件易清洗， 因此水溶性切削液廣泛應(yīng)用于高速切削加工工序中。水溶性切削液可分為乳化液、半合成 型和全合成型三類。全合成型切削液由于是單體系，其穩(wěn)定性較乳化液和半合成型好，由于 不含油，使用周期長，清洗性好。因此性能優(yōu)良且對人體無害和對環(huán)境無污染的全合成型切 削液成為現(xiàn)在和未來切削液的重點發(fā)展方向。但一般全合成型切削液含有對人體和環(huán)境產(chǎn) 生不利影響的亞硝酸鹽等有毒化學(xué)品，限制了全合成型切削液的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種全合成水基金屬切削液及制備方法，本切 削液具有全合成型切削液的優(yōu)點，其性能優(yōu)良且不含對人體有害的亞硝酸鹽等成分；利用 本方法可制備得到本切削液，其制備過程簡單、操作方便。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明全合成水基金屬切削液按重量百分比計由以下組分 組成：二乙醇胺5_20%、單乙醇胺1_10%、特殊胺1_10%、防鎊劑5_10%、環(huán)氧乙燒-環(huán)氧丙燒 嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%-0. 3%、羥乙基六 氫均三嗪2-5%，余量為水；其中特殊胺為二異丙醇胺和氨甲基丙醇中的一種或兩種。
[0006] 進一步，上述防銹劑為異壬酰胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪 中的一種或兩種。
[0007] 上述全合成水基金屬切削液的制備方法包括如下步驟： 步驟一、將三乙醇胺5-20%、單乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防銹劑5-10%、水按比例加 入反應(yīng)罐中，在溫度為30-50°C條件下攪拌30-60分鐘； 步驟二、將環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步驟 一的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌20-30分鐘； 步驟三、將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05-0. 3%、羥乙基六氫均三嗪2-5%加入到 步驟二的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌30-60分鐘，得到本切削液。 由于本發(fā)明全合成水基金屬切削液及制備方法采用了上述技術(shù)方案，即本切削液按重 量百分比計由三乙醇胺、單乙醇胺、特殊胺、防銹劑、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30、新 癸酸、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽、羥乙基六氫均三嗪組成，余量為水；其中特殊胺為二 異丙醇胺和氨甲基丙醇中的一種或兩種。本制備方法將三乙醇胺、單乙醇胺、特殊胺、防銹 齊U、水按比例加入反應(yīng)罐中，在一定溫度下攪拌；將環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30、新 癸酸按比例加入反應(yīng)罐的混合物中，在一定溫度下攪拌；最后將季胺型陽離子表面活性劑 氯鹽、羥乙基六氫均三嗪加入反應(yīng)罐的混合物中，在一定溫度下攪拌，得到本切削液。本切 削液具有全合成型切削液的優(yōu)點，其性能優(yōu)良且不含對人體有害的亞硝酸鹽等成分；利用 本方法可制備得到本切削液，其制備過程簡單、操作方便。
【具體實施方式】
[0008] 本發(fā)明全合成水基金屬切削液按重量百分比計由以下組分組成：三乙醇胺 5-20%、單乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防銹劑5-10%、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%-0. 3%、羥乙基六氫均三嗪2-5%， 余量為水；其中特殊胺為二異丙醇胺和氨甲基丙醇中的一種或兩種。
[0009] 進一步，上述防銹劑為異壬酰胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪 中的一種或兩種。
[0010] 上述全合成水基金屬切削液的制備方法包括如下步驟： 步驟一、將三乙醇胺5-20%、單乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防銹劑5-10%、水按比例加 入反應(yīng)罐中，在溫度為30-50°C條件下攪拌30-60分鐘； 步驟二、將環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步驟 一的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌20-30分鐘； 步驟三、將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05-0. 3%、羥乙基六氫均三嗪2-5%加入到 步驟二的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌30-60分鐘，得到本切削液。
[0011] 實施例1 本切削液按重量百分比計由以下組分組成：三乙醇胺15%、單乙醇胺5%、二異丙醇胺 5%、異壬酰胺基己酸2%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪5%、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌 段聚醚PN30 5%、新癸酸5%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 1%、羥乙基六氫均三嗪2%，水 余量，采用下列方法制備： 1) 將三乙醇胺15%、單乙醇胺5%、二異丙醇胺5%、異壬酰胺基己酸2%、2, 4, 6-三（氨基 己酸基）_1，3, 5-三嗪5%、水按比例加入反應(yīng)罐中，在40°C條件下攪拌40分鐘； 2) 將環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 5%、新癸酸5%按比例加入到步驟1的混合物 中，在40°C攪拌20分鐘； 3) 將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 1%、羥乙基六氫均三嗪2%加入通過步驟2得到 的混合物中，在40°C攪拌30分鐘，得到本切削液。
[0012] 實施例2 本切削液按重量百分比計由以下組分組成：三乙醇胺10%、單乙醇胺3%、二異丙醇胺 5%、氨甲基丙醇胺5%、異壬酰胺基己酸3%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪3%、環(huán)氧 乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 2%、新癸酸2%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%、羥乙基 六氫均三嗪3%，水余量，采用下列方法制備： 1)將三乙醇胺10%、單乙醇胺3%、二異丙醇胺5%、氨甲基丙醇胺5%、異壬酰胺基己酸 3%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪3%、水按比例加入反應(yīng)罐中，在50°C條件下攪拌 30分鐘； 2) 將環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 2%、新癸酸2%按比例加入到步驟1的混合物 中，在30°C攪拌30分鐘； 3) 將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%、羥乙基六氫均三嗪3%加入通過步驟2得到 的混合物中，在30°C攪拌50分鐘，得到本切削液。
[0013] 實施例3 本切削液按重量百分比計由以下組分組成：三乙醇胺20%、單乙醇胺2%、氨甲基丙醇胺 10%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪10%、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 7%、新 癸酸10%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 2%、羥乙基六氫均三嗪4%，水余量，采用下列方 法制備： 1) 將二乙醇胺20%、單乙醇胺2%、氨甲基丙醇胺10%、2, 4, 6-二（氨基己酸 基）-1，3, 5-三嗪10%、水按比例加入反應(yīng)罐中，在50°C條件下攪拌50分鐘； 2) 將環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 7%、新癸酸10%按比例加入到步驟1的混合 物中，在30°C攪拌25分鐘； 3) 將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 2%、羥乙基六氫均三嗪4%加入通過步驟2得到 的混合物中，在30°C攪拌60分鐘，得到本切削液。
[0014] 分別對上述實施例1、實施例2和實施例3的切削液進行性能測試，其性能及相關(guān) 參數(shù)如下表：
【主權(quán)項】
1. 一種全合成水基金屬切削液，其特征在于：本切削液按重量百分比計由以下組分組 成：二乙醇胺5_20%、單乙醇胺1_10%、特殊胺1_10%、防鎊劑5_10%、環(huán)氧乙燒-環(huán)氧丙燒嵌 段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%-0. 3%、羥乙基六氫 均三嗪2-5%，余量為水；其中特殊胺為二異丙醇胺和氨甲基丙醇中的一種或兩種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全合成水基金屬切削液，其特征在于：所述防銹劑為異壬酰 胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪中的一種或兩種。
3. 權(quán)利要求1或2所述的全合成水基金屬切削液的制備方法，其特征在于本方法包括 如下步驟： 步驟一、將三乙醇胺5-20%、單乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防銹劑5-10%、水按比例加 入反應(yīng)罐中，在溫度為30-50°C條件下攪拌30-60分鐘； 步驟二、將環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步驟 一的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌20-30分鐘； 步驟三、將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05-0. 3%、羥乙基六氫均三嗪2-5%加入到 步驟二的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌30-60分鐘，得到本切削液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全合成水基金屬切削液及制備方法，本切削液由三乙醇胺、單乙醇胺、特殊胺、防銹劑、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30、新癸酸、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽、羥乙基六氫均三嗪組成，余量為水；本制備方法將三乙醇胺、單乙醇胺、特殊胺、防銹劑、水按比例加入反應(yīng)罐中攪拌；將環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段聚醚PN30、新癸酸按比例加入反應(yīng)罐的混合物中攪拌；最后將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽、羥乙基六氫均三嗪加入反應(yīng)罐中攪拌，得到本切削液。本切削液具有全合成型切削液的優(yōu)點，其性能優(yōu)良且不含對人體有害的亞硝酸鹽等成分；利用本方法可制備得到本切削液，其制備過程簡單、操作方便。
【IPC分類】C10N30-12, C10M173-02, C10N30-06, C10N40-22, C10M177-00, C10N30-18
【公開號】CN104593129
【申請?zhí)枴緾N201310521508
【發(fā)明人】李清華, 王治明, 張文華
【申請人】上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月30日