一種全合成玻璃磨削液的製作方法
2023-10-20 00:38:52 2
一種全合成玻璃磨削液的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高效長壽、環保型玻璃磨削液，由有機酸、硼化物、有機胺、水性潤滑劑、抗硬水表面活性劑、水性防黴劑、有機醇、沉降劑、消泡劑和水混合組成。本發明玻璃磨削液具有優異的冷卻性、抗腐敗能力、潤滑抗磨性及突出的耐硬水能力，可長時間循環使用，能確保加工精度和刀具的使用壽命；具有良好的清洗性能，能有效防止砂輪堵塞現象；產品沉降性好，利於加工；產品無毒、環保無汙染，氣味小，作業性好；與設備油漆兼容性好，不會造成設備掉漆的現象；低pH值，對皮膚無不良影響等。本發明所述磨削液的製備方法簡單、成本低、性能優越，在當前的市場前景看好。
【專利說明】一種全合成玻璃磨削液
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種普通玻璃(包括光學玻璃、裝飾玻璃等）及石英玻璃製品的磨削液。
【背景技術】
[0002]玻璃製品的磨削加工中，最開始使用的是純油型產品，但其冷卻性相對較差，且磨粒粉末的沉降性差，容易造成對玻璃製品的表面二次擦傷而影響光潔度，同時其易產生油霧，給生產環境造成惡劣的影響。
[0003]目前，該加工工藝中大力提倡用水溶性磨削液，由於在磨削過程中會產生大量的玻璃粉末，因此對磨削液的清洗性能和冷卻性能都提出了極高的要求。為了提高清洗性能，磨削液的流量和壓力通常都比較高；加上在加工過程中，操作工經常直接用手接觸磨削工作液，這就要求磨削液的氣味小、pH值低且皮膚刺激性小。當前，國內開發的水溶性玻璃磨削液還比較少，且已開發的水溶性玻璃磨削液中多以苯類衍生物、甚至已禁用的亞硝酸鹽為主要成分，並存在清洗性差，加工精度不準，大都只用於粗磨加工，不適於精磨加工，對操作人員的皮膚和眼睛有刺激，且易造成「亞硝酸鹽」帶來的健康問題，同時廢液造成了環境汙染問題。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中所存在的問題，本發明的目的在於為玻璃磨削的粗磨和精磨加工提供一種作業性好、加工精度高、與設備油漆兼容性好、對操作人員健康安全、使用壽命長、低毒、低汙染、具有優越的沉降性、冷卻性和清洗性的全合成磨削液。
[0005]為了達到上述目的，本發明採用了如下技術方案：
[0006]一種全合成玻璃磨削液，其按質量百分比包括如下組分：
[0007]有機酸2~10%
硼化物2~15%
有機胺5~25%
水性潤滑劑3~25%
抗硬水表面活性劑0.4~8%
水性防黴劑0.3~4%
有機醇I~30%
沉降劑O~4%
消泡劑0.1~0.2%
餘量為水。
[0008]優選地，一種全合成玻璃磨削液，其按質量百分比包括如下組分:
[0009] 有機酸2.5~9.5%
硼化物3~14%
有機胺7~23%
水性潤滑劑5-25%
抗硬水表面活性劑0.8~7%
水性防黴劑0.5~3.5%
有機醇3~28%
沉降劑0.5~4%
消泡劑0.1~0.2%
餘重為水。
[0010]優選地，一種全合成玻璃磨削液，其按質量百分比包括如下組分:
[0011]ff機酸3~9%
硼化物5~12%
有機胺9~20%
水性潤滑劑7~23%
抗硬水表面活性劑I~6%
水性防黴劑0.8~3.2%
有機醇5~27%
沉降劑0.8~3.2%
消泡劑0.12~0.18%
餘量為水。
[0012]優選地，所述有機酸選自C8~C24的單元脂肪酸、C8~C24的多元脂肪酸或二聚酸中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0013]單元脂肪酸即含有一個羧基的脂肪酸，多元脂肪酸即含有至少兩個羧基的脂肪酸。
[0014]優選地，所述硼 化物為硼酸或/和硼酸醯胺。
[0015]優選地，所述有機胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、烷基醇胺或2-氨基-2-甲基-I-丙醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如單乙醇胺和二乙醇胺的混合物，三乙醇胺和一異丙醇胺的混合物，二異丙醇胺和三異丙醇胺的混合物，烷基醇胺和2-氨基-2-甲基-I-丙醇的混合物，單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合物，一異丙醇胺、二異丙醇胺和三異丙醇胺的混合物，烷基醇胺、2-氨基-2-甲基-I-丙醇和單乙醇胺的混合物，二乙醇胺、三乙醇胺和一異丙醇胺的混合物，二異丙醇胺、三異丙醇胺、烷基醇胺和2-氨基-2-甲基-I-丙醇的混合物。
[0016]優選地，所述水性潤滑劑選自低分子反式聚醚、水溶性自乳化酯、分子量為400~2000的高級醇、脂肪酸酯、順式聚醚或脂肪酸醯胺中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如低分子反式聚醚和水溶性自乳化酯的混合物，分子量為400~2000的高級醇和順式聚醚的混合物，順式聚醚和脂肪酸醯胺的混合物，低分子反式聚醚、水溶性自乳化酯和分子量為400~2000的高級醇的混合物。
[0017]優選地，當所述全合成玻璃磨削液包含有低分子反式聚醚時，所述包含C8~C24的單元脂肪酸選自新癸酸、異壬酸、油酸、硬脂酸或正癸酸中的任意一種或者至少兩種的混合物；所述C8~C24的多元脂肪酸選自C21單環二元酸、C24 二聚酸或C8~C24的三元脂肪酸中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0018]優選地，當所述全合成玻璃磨削液不包含有低分子反式聚醚時，所述包含C8~C24的單元脂肪酸為C12~C24的單元脂肪酸，所述C8~C24的多元脂肪酸為C12~C24的多元脂肪酸。
[0019]優選地，所述低分子反式聚醚為數均分子量為1000~3000的EO (環氧乙燒)和PO (環氧丙烷)的嵌段共聚物。如需提供更優良的水溶性和沉降性時可選擇高EO含量(gpEO的摩爾含量在50%以上)的EO和PO嵌段共聚物，但其潤滑性和抗泡性相對較弱；反之，則選擇低EO含量的EO和PO嵌段共聚物。
[0020]優選地，所述順式聚醚選自數均分子量為20000~55000的順式聚醚或/和數均分子量為1000~6000的順式聚醚。在配方中，通過合理控制高、低分子順式聚醚的配比，是為不同玻璃磨削工藝製得適宜沉降性磨削液的手段之一。聚醚分子量越低，表面張力越小，沉降性能越優異。
[0021]高級醇又稱高級脂肪醇，指含有六個碳原子以上一元醇的混合物。
[0022]優選地，所述抗硬水表面活性劑為四鈉EDTA或/和C12~C24的醇醚羧酸銨鹽。
[0023]優選地，所述水性防黴劑為水溶性3-碘代丙炔基氨基甲酸丁酯溶液，優選所述水溶性3-碘代丙炔基氨基甲酸丁酯溶液由3-碘代丙炔基氨基甲酸丁酯有機溶液和低級醇調配得到，所述3-碘代丙炔基氨基甲酸丁酯有機溶液和低級醇的質量比為小於2:1，所述低級醇指碳原子數小於4個醇。
[0024]優選地，所述有機醇優選碳原子數小於6的低碳醇，進一步優選乙二醇、乙醇、二甘醇、正丙醇、異丙醇、丙二醇、1，3-丙二醇或丙三醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如乙二醇和乙醇的混合物，二甘醇和正丙醇的混合物，異丙醇和丙二醇的混合物，I, 3-丙二醇和丙 三醇的混合物，乙二醇、乙醇和二甘醇的混合物，正丙醇、異丙醇和丙二醇的混合物，1，3-丙二醇、丙三醇和乙醇的混合物。通過控制低碳醇的加入量是調節磨削液沉降性和清洗性的手段之一，其可以增強沉降性以及清洗性。
[0025]優選地，所述沉降劑優選水溶性陽離子表面活性劑，進一步優選自水溶性聚丙烯醯胺、吐溫雙生季銨鹽、吐溫三生季銨鹽、聚氧乙烯基多烷基多季銨鹽、長鏈烷基三生季銨鹽、司盤雙生季銨鹽、長鏈烷基雙生季銨鹽、天然松香基雙生季銨鹽或天然松香基三生季銨鹽中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如水溶性聚丙烯醯胺和吐溫雙生季銨鹽的混合物，吐溫三生季銨鹽和聚氧乙烯基多烷基多季銨鹽的混合物，長鏈烷基三生季銨鹽和司盤雙生季銨鹽的混合物，長鏈烷基雙生季銨鹽和天然松香基雙生季銨鹽的混合物，天然松香基三生季銨鹽和水溶性聚丙烯醯胺的混合物，吐溫雙生季銨鹽和吐溫三生季銨鹽的混合物，聚氧乙烯基多烷基多季銨鹽和長鏈烷基三生季銨鹽的混合物，司盤雙生季銨鹽和長鏈烷基雙生季銨鹽的混合物，天然松香基雙生季銨鹽和天然松香基三生季銨鹽的混合物。通過水溶性表面活性劑種類和加入量的控制是調節磨削液沉降性的又一有效手段，可以通過控制適量的表面張力，進而達到提高沉降性的目的。
[0026]優選地，所述消泡劑為乳化三維矽氧烷、有機矽、聚醚或多元醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0027]優選地，所述全合成玻璃磨削液的pH為7.5~8.5，例如7.6、7.7、7.8、7.9、8.1、8.2、8.3 或 8.4。
[0028]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
[0029]本發明的玻璃磨削液通用性強，不僅可以用於普通玻璃(包括光學玻璃、裝飾玻璃等)、石英玻璃的磨削加工，還適用於多種金屬的磨削加工；具有優異的抗磨潤滑及冷卻性能，適用於粗磨和精磨加工，確保加工精度和砂輪的使用壽命。
[0030]本發明所述玻璃磨削液的組分大都是耐菌性成分，加上獨特配製水溶性防黴劑的使用，使其具有突出的抗腐敗能力，可長期循環使用，極大降低換液成本。
[0031]本發明所述玻璃磨削液潤滑組分的獨特配比，加上低碳醇和沉降劑的加入，可以滿足大部分磨削工藝的沉降性要求。選用比本發明相同的其它組分，但不包含低碳醇以及沉降劑，得到的玻璃磨削液的沉降速度快，劣於本發明的加入有低碳醇和沉降劑的玻璃磨削液的沉降性能。
[0032]本發明所述玻璃磨削液具有突出的耐硬水性能，可適於硬水度較高地區的使用；具有良好的清洗性能，可有效防止砂輪粘堵現象；具有較高的磨削比，可有效地提高加工效率；不含亞硝酸、苯類、酚類等有害物質，對環境和健康有利；氣味低或無不愉快氣味，作業性好，低PH值，對皮膚無刺激性；具有良好的廢液處理性能，可按一般工業廢水處理。
【具體實施方式】
[0033]為更好地說明本發明，便於理解本發明的技術方案，本發明的典型但非限制性的實施例如下:
[0034]實施例1
[0035]一種全合成玻璃磨削液，按質量百分比組成如下:
[0036]
有機酸4%
硼化物2%
有機胺8%
水性潤滑劑24%
抗硬水表面活性劑0.4%
水性防黴劑0.4%
有機醇15%
沉降劑1%
消泡劑0.2%
水45%。
[0037]有機酸選自C8~的單元脂肪酸、C8~C24的多元脂肪酸或二聚酸中的任意一種或者至少兩種的混合物。硼化物是硼酸或/和硼酸醯胺。所述有機胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、烷基醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述水性潤滑劑選自低分子反式聚醚、水溶性自乳化酯、數均分子量為400~2000的高級醇、順式聚醚、脂肪酸酯或脂肪酸醯胺中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述低分子反式聚醚為數均分子量為1000~3000的EO (環氧乙烷）和PO (環氧丙烷）的嵌段共聚物。所述抗硬水表面活性劑為四鈉EDTA或/和C12~C24的醇醚羧酸銨鹽。所述有機醇優選碳原子數小於6的低碳醇，進一步優選乙二醇、乙醇、二甘醇、正丙醇、異丙醇、丙二醇、1，3-丙二醇或丙三醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述沉降劑優選水溶性陽離子表面活性劑，進一步優選自水溶性聚丙烯醯胺、吐溫雙生季銨鹽、吐溫三生季銨鹽、聚氧乙烯基多烷基多季銨鹽、長鏈烷基三生季銨鹽、司盤雙生季銨鹽、長鏈烷基雙生季銨鹽、天然松香基雙生季銨鹽或天然松香基三生季銨鹽中的任意一種或者至少兩種的混合物。所述消泡劑是乳化三維矽氧烷。
[0038]實施例2
[0039]一種全合成玻璃磨削液，按質量百分比組成如下：
[0040]
有機酸4%
硼化物2%
有機胺8%
水性潤滑劑5%
抗硬水表面活性劑0.4%
水性防黴劑0.4%
有機醇20%
沉降劑 0%
消泡劑0.2%
水60%。
[0041]其餘同實施例1，除不含有沉降劑以外。
[0042]實施例3
[0043]一種全合成玻璃磨削液，按質量百分比組成如下：
[0044]有機酸2%
硼化物2%
有機胺6%
水性潤滑劑6%
抗硬水表面活性劑0.4%
水性防黴劑0.4%
有機醇2%
沉降劑2%
消泡劑0.2%
水79%。
[0045]其餘同實施例1。
[0046]實施例4 [0047]一種全合成玻璃磨削液，按質量百分比組成如下:
[0048]
有機酸10%
硼化物15%
有機胺5%
水性潤滑劑3%
抗硬水表面活性劑8%
水性防黴劑4%
有機醇1%
沉降劑4%
消泡劑0.1%
餘裡為水。
[0049]有機酸為C8單元脂肪酸和二聚酸，硼化物是硼酸，有機胺為單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合物，水性潤滑劑為脂肪酸醯胺，抗硬水表面活性劑為四鈉EDTA和C12~C24的醇醚羧酸銨鹽，有機醇為乙二醇、乙醇和二甘醇的混合物，沉降劑為聚氧乙烯基多烷基多季銨鹽，消泡劑是乳化三維矽氧烷。
[0050]實施例5
[0051]一種全合成玻璃磨削液，按質量百分比組成如下：
[0052]
有機酸8%
硼化物10%
有機胺25%
水性潤滑劑10%
抗硬水表面活性劑5%
水性防黴劑0.3%
有機醇30%
沉降劑2%
消泡劑O.15%
餘量為水。
[0053]有機酸為新癸酸和C21單環二元酸，硼化物是硼酸醯胺，有機胺為二異丙醇胺，水性潤滑劑為低分子反式聚醚，抗硬水表面活性劑為四鈉EDTA，有機醇為1，3-丙二醇，沉降劑為司盤雙生季銨鹽，消泡劑是乳化三維矽氧烷。所述低分子反式聚醚為數均分子量為1000~3000的EO (環氧乙烷）和PO (環氧丙烷）的嵌段共聚物。
[0054]實施例6
[0055]—種全合成玻璃磨削液，按質量百分比組成如下：
[0056]有機酸4%
硼化物8%
有機胺7%
水性潤滑劑25%
抗硬水表面活性劑4%
水性防黴劑2%
有機醇10%
沉降劑3%
消泡劑0.2%
餘量為水。
[0057] 有機酸為C12的單元脂肪酸或，硼化物是硼酸醯胺，有機胺選自烷基醇胺，水性潤滑劑為水溶性自乳化酯，抗硬水表面活性劑為四鈉EDTA，有機醇為1，3-丙二醇和丙三醇的混合物，沉降劑為吐溫三生季銨鹽，消泡劑是乳化三維矽氧烷。
[0058]應該注意到並理解，在不脫離後附的權利要求所要求的本發明的精神和範圍的情況下，能夠對上述詳細描述的本發明做出各種修改和改進。因此，要求保護的技術方案的範圍不受所給出的任何特定示範教導的限制。
[0059] 申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明並不局限於上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬【技術領域】的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。
【權利要求】
1.一種全合成玻璃磨削液，其特徵在於，其按質量百分比包括如下組分: 有機酸2~10% 硼化物2~15% 有機胺5~25% 水性潤滑劑3~25% 抗硬水表面活性劑0.4~8% 水性防黴劑0.3~4% 有機醇I~30% 沉降劑O~4% 消泡劑0.1~0.2%
餘量為水。
2.如權利要求1所述的玻璃磨削液，其特徵在於，其按質量百分比包括如下組分:
有機酸 2.5~9.5% 硼化物3~14% 有機胺7~23% 水性潤滑劑5-25% 抗硬水表面活性劑0.8~7% 水性防黴劑0.5~3.5% 有機醇3~28% 沉降劑0.5~4% 消泡劑0.1~0.2%
餘量為水。
3.如權利要求1或2所述的玻璃磨削液，其特徵在於，其按質量百分比包括如下組分:有機酸3~9% 硼化物5~12% 有機胺9~20% 水性潤滑劑7~23%
抗硬水表面活性劑I~6% 水性防黴劑0.8~3.2% 有機醇5~27% 沉降劑0.8~3.2%消泡劑0.12~0.18%
餘運;為水。
4. 如權利要求1-3之一所述的玻璃磨削液，其特徵在於，所述有機酸選自C8~C24的單元脂肪酸、C8~C24的多元脂肪酸或二聚酸中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，所述硼化物為硼酸或/和硼酸醯胺。
5.如權利要求1-4之一所述的玻璃磨削液，其特徵在於，所述有機胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、烷基醇胺或2-氨基-2-甲基-I-丙醇中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，所述水性潤滑劑選自低分子反式聚醚、水溶性自乳化酯、分子量為400~2000的高級醇、脂肪酸酯、順式聚醚或脂肪酸醯胺中的任意一種或者至少兩種的混合物。
6.如權利要求4或5所述的玻璃磨削液，其特徵在於，當所述全合成玻璃磨削液包含有低分子反式聚醚時，所述包含C8~C24的單元脂肪酸選自新癸酸、異壬酸、油酸、硬脂酸或正癸酸中的任意一種或者至少兩種的混合物；所述C8~C24的多元脂肪酸選自C21單環二元酸、C24 二聚酸或C8~C24的三元脂肪酸中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，當所述全合成玻璃磨削液不包含有低分子反式聚醚時，所述包含C8~C24的單元脂肪酸為C12~C24的單元脂肪酸，所述C8~C24的多元脂肪酸為C12~C24的多元脂肪酸。
7.如權利要求5或6所述的玻璃磨削液，其特徵在於，所述低分子反式聚醚為數均分子量為1000~4000的EO和PO的嵌段共聚物； 優選地，所述順式聚醚選自數均分子量為20000~55000的順式聚醚或/和數均分子量為1000~6000的順式聚醚。
8.如權利要求1-7之一所述的玻璃磨削液，其特徵在於，所述抗硬水表面活性劑為四鈉EDTA或/和C12~C24的醇醚羧酸銨鹽； 優選地，所述水性防黴劑為水溶性3-碘代丙炔基氨基甲酸丁酯溶液，優選所述水溶性3-碘代丙炔基氨基甲酸丁酯溶液由3-碘代丙炔基氨基甲酸丁酯有機溶液和低級醇調配得到，所述3-碘代丙炔基氨基甲酸丁酯有機溶液和低級醇的質量比為小於2:1。
9.如權利要求1-8之一所述的玻璃磨削液，其特徵在於，所述有機醇優選碳原子數小於6的低碳醇，進一步優選乙二醇、乙醇、二甘醇、正丙醇、異丙醇、丙二醇、1，3-丙二醇或丙三醇中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，所述沉降劑優選水溶性陽離子表面活性劑，進一步優選自水溶性聚丙烯醯胺、吐溫雙生季銨鹽、吐溫三生季銨鹽、聚氧乙烯基多烷基多季銨鹽、長鏈烷基三生季銨鹽、司盤雙生季銨鹽、長鏈烷基雙生季銨鹽、天然松香基雙生季銨鹽或天然松香基三生季銨鹽中的任意一種或者至少兩種的混合物。
10.如權利要求1-9之一所述的玻璃磨削液，其特徵在於，所述消泡劑為乳化三維矽氧烷、有機矽、聚醚或多元醇中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優選地，所述全合成玻璃磨削液 的pH為7.5~8.5。
【文檔編號】C10N30/06GK103525533SQ201310503658
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】何集寶, 歐博明, 侯海燕, 張清豐, 李集周, 廖雲華 申請人:東莞太平洋博高潤滑油有限公司