一種綠色環保潤滑冷卻液及製備方法
2024-01-27 01:38:15
專利名稱：一種綠色環保潤滑冷卻液及製備方法
技術領域：
本發明涉及一種水基金屬加工液，具體涉及一種用於金屬切削過程的以水為基質 又具有防鏽的潤滑冷卻液及其製備方法。
背景技術：
隨著現代機械製造業的快速發展，切削技術和切削工藝的不斷創新，對用於金屬 切削過程的潤滑冷卻液提出了較高的要求，即高性能、長壽命、低汙染；其發展趨勢是礦物 油逐漸被生物降解性好的植物油和合成酯所代替、油基潤滑冷卻液逐漸被水基產品所代替。在中國發明專利CN1459493A中，由多種酸與二乙醇胺經過高溫反應合成水溶性 酯，如二乙醇胺同硼酸、油酸反應生成1號單體，二乙醇胺同庚酸、順丁烯二酸酐反應生成 2號單體，二乙醇胺同癸二酸、油酸反應生成3號單體，然後將所生成的三個單體與硼砂、石 油磺酸鈉、癸二酸、硼酸、順丁烯二酸酐、消泡劑、苯並三氮唑及適量水混合，得到一種粘度 低、清洗效果好的長效切削液，且在正常環境下不變質，減少廢液排放量，綠色環保。在中國發明專利CN1624089A中，將硼砂水溶液同二乙醇胺或三乙醇胺、矽油、石 油磺酸鈉混合溶解得到溶液B ；在B溶液中加入硼酸、癸二酸溶解得到溶液C ；在溶液C中加 入庚酸或辛酸得到溶液D ；在溶液D中加入苯並三氮唑，溶解後得到溶液E ；然後再加入油 酸和消泡劑得到產品。該產品具有良好的潤滑冷卻、防鏽防腐、滲透清洗、耐硬水性能。
發明內容
本發明的目的在於提供一種高性能、長壽命、低汙染、水基的綠色環保潤滑冷卻液 及其製備方法，用於金屬切削過程的潤滑冷卻。本發明的綠色環保潤滑冷卻液及其製備方 法，是由三乙醇胺_硼酸_順丁烯二酸酐縮合物、三乙醇胺_硼酸_油酸縮合物、三乙醇 胺-硼酸-庚酸縮合物、硼砂、氫氧化鈉、石油磺酸鈉、癸二酸、苯並三氮唑、二甲基矽油、消 泡劑和水組成，各組份配比如下(重量百分比)三乙醇胺-硼酸ι -順丁烯二酸酐縮合物7 10%
三乙醇胺-硼酸ι -油酸縮合物7 10%
三乙醇胺-硼酸ι -庚酸縮合物14-16%
硼砂1 4%
氫氧化鈉1 2%
石油磺酸鈉1.5 2%
三乙醇胺3 5%
癸二酸1.2 1. 5%
苯並三氮唑0.1 0. 3%
二甲基矽油0.1 0. 3%
消泡劑0.1 0. 3%
水50 60%。本發明與中國發明專利CN1459493A的主要不同是以具有良好防鏽性能、可較易 與多種酸形成酯化物、且價格相對便宜的三乙醇胺及具有較好潤滑作用的硼酸為原料；與 中國發明專利CN1624089A的主要不同是三乙醇胺和硼酸分別與順丁烯二酸酐、油酸、庚酸 反應形成三乙醇胺_硼酸_順丁烯二酸酐縮合物、三乙醇胺_硼酸_油酸縮合物、三乙醇 胺_硼酸_庚酸縮合物；然後這三種縮合物與硼砂、氫氧化鈉、石油磺酸鈉、癸二酸、苯並三 氮唑和消泡劑複合製備本發明的水基潤滑冷卻液。由於本發明產物是水基產物，比熱容、熱導率和氣化熱較高，冷卻效果好；由於加 入了硼系酯類化合物，特別是三乙醇胺_硼酸_油酸縮合物的加入，摩擦係數小，潤滑效果 好，被加工工件光潔度高；由於三乙醇胺_硼酸-順丁烯二酸酐縮合物及衍生物的存在，體 系具有較高的抗菌防腐性能，使該工作液在使用過程中不腐敗變臭，使用壽命長；由於三乙 醇胺衍生物，特別是三乙醇胺-硼酸-庚酸縮合物的存在，與石油磺酸鈉、癸二酸、苯並三氮 唑形成的複合體系具有較高的防鏽能力；由於三乙醇胺、石油磺酸鈉本身是良好的表面活 性劑，所以本專利產物具有良好的清洗能力；在體系中使用了無毒無害的硼系酯化物和可 生物降解的油酸酯，使得產品更加環保。本發明提供的技術方案中，三乙醇胺_硼酸_順丁烯二酸酐縮合物是通過下面方 法製備的將重量百分比組成為75 80%的三乙醇胺、6 10%的硼酸、12 16%的順丁 烯二酸酐加入反應釜中，在真空度彡-0. 09mPa、溫度為160士5°C條件下，回流反應3小時， 然後經回流冷凝器分水至無水脫出為反應終點，冷卻至< 100°C，放料得目的產物。本發明提供的技術方案中，三乙醇胺-硼酸-油酸縮合物是通過下面方法製備的 將重量百分比組成為53 57%的三乙醇胺、10 14%的硼酸、32 35%的油酸加入反應 釜中，在真空度彡-0. 09mPa、溫度為165士5°C條件下，回流反應3小時，然後經回流冷凝器 分水至無水脫出為反應終點，冷卻至< 100°C，放料得目的產物。本發明提供的技術方案中，三乙醇胺-硼酸-庚酸縮合物是通過下面方法製備的 將重量百分比組成為70 75%的三乙醇胺、10 15%的硼酸、12 16%的庚酸加入反應 釜中，在真空度彡-0. 09mPa、溫度為165士5°C條件下，回流反應3小時，然後經回流冷凝器 分水至無水脫出為反應終點，冷卻至< 100°C，放料得目的產物。本發明提供的技術方案中，最終產品綠色環保潤滑冷卻液是通過下面方法製備 的將重量百分比組成為50 60%的無離子水、2 4%的硼砂和1 2%的氫氧化鈉加入 反應釜中，攪拌下升溫至50士5°C，混合至完全溶解；加入1.2 1.5%的癸二酸和0. 1 0. 3%苯並三氮唑，混合至完全溶解；加入3 5%的三乙醇胺、1. 5 2%的石油磺酸鈉攪 拌至溶液透明；加入0. 1 0. 3%二甲基矽油和0. 1 0. 3%消泡劑，攪拌混合30分鐘；加 入7 10%的三乙醇胺-硼酸-順丁烯二酸酐縮合物，攪拌分散60分鐘；加入7 10%三 乙醇胺_硼酸_油酸縮合物，攪拌分散60分鐘；加入14 16%的三乙醇胺-硼酸-庚酸 縮合物，攪拌至溶液透明，得目的產物。技術要求
權利要求
一種水基潤滑冷卻液，由三乙醇胺 硼酸 順丁烯二酸酐縮合物、三乙醇胺 硼酸 油酸縮合物、三乙醇胺 硼酸 庚酸縮合物、硼砂、氫氧化鈉、石油磺酸鈉、癸二酸、苯並三氮唑、二甲基矽油、消泡劑和水組成，各組份重量配比如下三乙醇胺 硼酸 順丁烯二酸酐縮合物7～10％三乙醇胺 硼酸 油酸縮合物7～10％三乙醇胺 硼酸 庚酸縮合物14～16％硼砂2～4％氫氧化鈉1～2％石油磺酸鈉 1.5～2％三乙醇胺3～5％癸二酸 1.2～1.5％苯並三氮唑 0.1～0.3％二甲基矽油 0.1～0.3％消泡劑 0.1～0.3％水 50～60％。
2.根據權利要求1的水基潤滑冷卻液，其 量百分比組成如下三乙醇胺 硼酸順丁烯二酸酐
3.根據權利要求1水基潤滑冷卻液，其三 成如下三乙醇胺53 57%，硼酸10 14%，油酸32 35%。
4.根據權利要求1水基潤滑冷卻液，其三乙醇胺-硼酸-庚酸縮合物的重量百分比組 成如下三乙醇胺70 75%，硼酸10 15%，庚酸12 16%。
5.一種潤滑冷卻液製備方法，是採取重量百分比組成原料，將50 60%的無離子水、 2 4%的硼砂和1 2%的氫氧化鈉加入反應釜中，攪拌下升溫至50士5°C，混合至完全 溶解；加入1. 2 1. 5%的癸二酸和0. 1 0. 3%苯並三氮唑，混合至完全溶解；加入3 5%的三乙醇胺、1. 5 2%的石油磺酸鈉攪拌至溶液透明；加入0. 1 0. 3%二甲基矽油和 0. 1 0. 3%消泡劑，攪拌混合30分鐘；加入7 10%的三乙醇胺-硼酸-順丁烯二酸酐縮 合物，攪拌分散60分鐘；加入7 10 %三乙醇胺-硼酸-油酸縮合物，攪拌分散60分鐘； 加入14 16 %的三乙醇胺-硼酸-庚酸縮合物，攪拌至溶液透明，得目的產物。
6.根據權利要求5的潤滑冷卻液製備方法，其三乙醇胺_硼酸_順丁烯二酸酐縮合物 是將重量含量的三乙醇胺75 80%、硼酸6 10%、順丁烯二酸酐12 16%，加入反應釜中後，在真空條件下，攪拌升溫至160°C，反應至回流冷凝器中無水脫出為反應終點，冷卻降 溫至100°C以下獲得。
7.根據權利要求5的潤滑冷卻液製備方法，三乙醇胺-硼酸-油酸縮合物是將重量含 量的三乙醇胺53 57%、硼酸10 14%、油酸32 35%三種原料，先將三乙醇胺、硼酸加 入反應釜中後，攪拌升溫至140°C，加入油酸；再在真空條件下，繼續升溫至165°C，反應至 回流冷凝器中無水脫出為反應終點，冷卻降溫至100°C以下獲得。
8.根據權利要求5的潤滑冷卻液製備方法，其三乙醇胺-硼酸-庚酸縮合物是將重 量含量的三乙醇胺70 75%、硼酸10 15%、庚酸12 16%三種原料加入反應釜中後， 在真空條件下，攪拌升溫至165°C，反應至回流冷凝器中無水脫出為反應終點，冷卻降溫至 100°C以下獲得。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種高性能、長壽命、低汙染、水基的綠色環保潤滑冷卻液及製備方法，是以三乙醇胺、硼酸為原料，通過分別與順丁烯二酸酐、油酸、庚酸反應形成三乙醇胺-硼酸-順丁烯二酸酐縮合物、三乙醇胺-硼酸-油酸縮合物、三乙醇胺-硼酸-庚酸縮合物，然後這三種縮合物與硼砂、氫氧化鈉、石油磺酸鈉、癸二酸、苯並三氮唑和消泡劑複合製備成水基潤滑冷卻液。
文檔編號C10N40/22GK101979482SQ20101054428
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月15日 優先權日2010年11月15日
發明者於克洲, 張澤群, 楊輝銘 申請人:大連金泉科技發展有限公司