全合成切削液及其製備方法
2023-05-10 04:19:41 3
全合成切削液及其製備方法
【專利摘要】本發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%，環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物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；上述各組分所佔的百分比為質量百分比。本發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，不僅防鏽性能優良，而且潤滑性大幅提高，同時使用周期較長，可解決一般全合成切削液不能用於黑色金屬攻絲加工的冷卻潤滑問題。
【專利說明】全合成切削液及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發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製備方法。
【背景技術】
[0002]在金屬加工中，一般採用輕質礦物油、切削油或乳化(微乳)液用於金屬的攻絲加工，以保證具有較好的潤滑性。礦物油和切削油為純油基物質，製造成本較高，能源浪費嚴重；乳化(微乳)雖然屬於水基潤滑液，但由於其內含有30%以上的基礎油，也存在能源浪費的問題，同時大多數乳化(微乳)液因含油性物質，容易使工作液腐敗變質，工作周期較短，也使得加工過程中製造成本較高的問題突出。
【發明內容】
[0003](一)要解決的技術問題
[0004]本發明要解決的技術問題是克服現有技術中的缺陷，提供一種成本低、使用壽命長、清洗能力強，適用於攻絲加工用的切削液。
[0005](二)技術方案
[0006]為了解決上述技 術問題，本發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%，環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物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；上述各組分所佔的百分比為質量百分比。
[0007]其中，包括以下組分:三乙醇胺9.00%，含氮有機酸的烷基醇胺鹽37.4%，磷酸和聚醚的酸性酯21.0%，環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物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苄基氯化銨，所述消泡劑為C7-C9的高碳醇。
[0009]其中，所述水為蒸餾水。
[0010]本發明還提供了一種全合成切削液製備方法，其步驟如下:
[0011]S1:按照上述所提供的全合成切削液配方準備原料，先將磷酸和聚醚的酸性酯加入三乙醇胺中，並攪拌均勻；
[0012]S2:將含氮有機酸的烷基醇胺鹽、環氧乙烷和環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；
[0013]S3:在步驟S2形成的混合物內依次加入改性聚丙烯酸鈉鹽、殺菌劑、消泡劑和水並攪拌均勻，完成切削液製備。
[0014]其中，所述殺菌劑為十二烷基二甲基苄基氯化銨，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]上述技術方案所提供的全合成切削液及其製備方法，採用了三乙醇胺、含氮有機酸的烷基醇胺鹽、磷酸和聚醚的酸性酯、環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物、以及改性聚丙烯酸鈉鹽之間反應混合，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，不僅防鏽性能優良，而且潤滑性大幅提高，同時使用周期較長，可解決一般全合成切削液不能用於黑色金屬攻絲加工的冷卻潤滑問題。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
[0019]若未特別指明，實施例中所用的化學試劑均為常規市售試劑，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。
[0020]實施例1
[0021]本實施例全合成切削液包括如下組分:三乙醇胺8.1%，含氮有機酸的烷基醇胺鹽35.3%,磷酸和聚醚的酸性酯19.0 %，環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物10.8 %，改性聚丙烯酸鈉鹽1.4%；0.5%的殺菌劑；0.3%的消泡劑；水餘量，水選用蒸餾水；所述各組分的百分比為質量百分比。
[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鏽劑和潤滑劑；含氮有機酸的烷基醇胺鹽與上述物質配伍使用，起協同防鏽作用。本實施例中含氮有機酸的烷基醇胺鹽可選用巴斯芙Korantin MAT，在中性到鹼性環境中保護鐵和鋼表面不受因水或水溶液的腐蝕，防鏽清洗劑、水處理、液壓液和切削液是其重要應用領域。
[0023]磷酸和聚醚的酸性酯可選用Korantin LUB，用於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，具有以下幾個方面的特徵性質:可用作潤滑劑、潤滑劑的超壓助劑及脫膜劑，防止含鐵金屬和產品的腐蝕，低泡性。
[0024]環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物:其結構式如下:H0 (CH2CH2O) x (CH3CHCH2O)y(CH2CHO)zH，其中x、y、z為整數；起潤溼、清洗作用的非離子表面活性劑，中央為聚丙二醇基團，兩旁是兩個聚二醇基團。本實施例中環氧乙烷和環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氧乙燒和環氧丙烷嵌段共聚物，其型號中的第I位數字為聚合物中疏水部分即聚氧化丙烯基團的摩爾數，第2位數乘以10代表產品中聚氧化乙烯部分的百分比，Pluronic PE 6400溶於水；在餐具洗滌和洗瓶劑配方中潤溼、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、鎂離子對水基切削液的影響，本配方採用改性聚丙烯酸鈉鹽作為分散劑，也可用化學純的EDTA-4Na等進行代替。改性聚丙烯酸鈉鹽可選用Sokalan CP 10S,作為一種緩蝕阻垢劑，可用於鋼鐵廠阻垢劑。包含在硬水中的鹽，趨向於在容器的底部和壁上以及在換熱器、管道和噴嘴上等結成硬垢，Sokalan CP IOS對此類的垢非常有效；Sokalan CP IOS是具有低摩爾質量的聚丙烯酸酯(鹽)，他們是通過一種特殊的聚合工藝製造的；它們在水性介質中表現非常好，並且它們對於分散無機固體特別有效，有助於抑制因硬水鹽的垢的形成；SokalanCP IOS用於鐵路蒸汽機車，民用及工業鍋爐水處理，作阻垢分散劑；在油田輸油、輸水管線及工業循環冷卻水系統，作阻垢緩蝕劑；Sokalan CP IOS也適用於鹼性水質，與其他阻垢緩蝕劑複合使用具有協同效應。
[0026]本實施例中殺菌劑選用十二烷基二甲基苄基氯化銨，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、高壓力水系統下產生泡沫，採用消泡劑進行消除和抑制，本實施例採用C7-C9的高碳醇作為消泡劑，當然，其它的水溶性消泡劑也可使用。
[0027]上述全合成切削液的製備工藝包括如下步驟:
[0028]S1:按照上述各組分準備原料，先將磷酸和聚醚的酸性酯加入三乙醇胺中，並攪拌均勻；
[0029]S2:將含氮有機酸的烷基醇胺鹽、環氧乙烷和環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；
[0030]S3:在步驟S2形成的混合物內依次加入改性聚丙烯酸鈉鹽、殺菌劑、消泡劑和水並攪拌均勻，完成切削液製備。
[0031]具體地，在步驟S3中可加入0.5%的十二烷基二甲基苄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，用攪拌機攪拌均勻後，用罐分裝。
[0032]本實施例所製備的全合成切削液的理化參數如表1所示。
[0033]表1 一種全合成切削液理化參數
[0034]
【權利要求】
1.一種全合成切削液，其特徵在於，包括以下組分:三乙醇胺8.1%~9.9%，含氮有機酸的烷基醇胺鹽35.3%~39.2%，磷酸和聚醚的酸性酯19.0%~23.0%，環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物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；上述各組分所佔的百分比為質量百分比。
2.如權利要求1所述的全合成切削液，其特徵在於，包括以下組分:三乙醇胺9.00%，含氮有機酸的烷基醇胺鹽37.4%，磷酸和聚醚的酸性酯21.0%，環氧乙烷和環氧丙烷嵌段共聚物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.如權利要求1或2所述的全合成切削液，其特徵在於，所述殺菌劑為十二烷基二甲基苄基氯化銨，所述消泡劑為C7-C9的高碳醇。
4.如權利要求1所述的全合成切削液，其特徵在於，所述水為蒸餾水。
5.一種全合成切削液製備方法，其特徵在於，步驟如下: S1:按照權利要求1中所提供的配方準備原料，先將磷酸和聚醚的酸性酯加入三乙醇胺中，並攪拌均勻； S2:將含氮有機酸的烷基醇胺鹽、環氧乙烷和環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； S3:在步驟S2形成的混合物內依次加入改性聚丙烯酸鈉鹽、殺菌劑、消泡劑和水並攪拌均勻，完成切削液製備。
6.如權利要求5所述的全合成切削液製備方法，其特徵在於，所述殺菌劑為十二烷基二甲基苄基氯化銨，所述消泡劑為C7-C9的高碳醇。
7.如權利要求5所述的全合成切削液製備方法，其特徵在於，所述水為蒸餾水。
【文檔編號】C10N40/22GK103805330SQ201210458901
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優先權日:2012年11月14日
【發明者】李進喜 申請人:北汽福田汽車股份有限公司