一种使用寿命长的铝合金切削液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及金属切削液领域，具体涉及一种使用寿命长的铝合金切削液及其制备方法。本发明专利技术半合成切削液由10%‑30%矿物油、5%‑15%醇胺、5%‑12%乳化剂、3%‑8%防锈剂、3%‑10%润滑剂、1%‑4%缓蚀剂、1%‑4%极压剂、0.5%‑1%消泡剂、1%‑3%杀菌剂组成，本发明专利技术配方摒弃了传统的单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺作为pH调节剂，并通过特殊地复配模式，使切削液具有更好的稳定性，同时降低成本。其次，本发明专利技术还通过各原料的用量调整，降低了极压剂的用量，并保持切削液优良的防腐润滑的作用，能够长期使用，更换一次本发明专利技术的切削液的周期为1年左右，对环境友好，人体损害极小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属切削液领域，具体涉及一种使用寿命长的铝合金切削液及其制备方法。
技术介绍
现有技术中，铝合金密度低，但强度比较高，塑性好，可加工成各种型材，有着优良的导热导电性及较好的耐腐蚀性，在工业上的用途非常广泛，使用量仅次于钢，但铝合金的化学活性较强、质地很软，粘性强，加工中容易出现粘刀、变色等问题，因此针对铝合金加工用的专用切削液的需求也日益增长。金属切削液使用寿命一直都是人们关注的重点，传统的金属切削液中需要加入单乙醇胺、三乙醇胺等醇胺物质来延长切削液的使用寿命，但同时也会容易造成铝材腐蚀、变色等不良现象，且该些醇胺物质具有挥发性，对眼睛和皮肤有严重的刺激性，严重危害生产工人的身体健康。专利申请号为201210444791.8的专利技术专利公开了一种铝合金半合成切削液，该专利产品具有一定的切削保护作用，然而其仍然采用传统的单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，在使用寿命上仍然具有很大的限制。其次，还采用了大量氯化石蜡，氯化石蜡作为极压剂的原理在于高温下发生C-Cl 键断裂，其中Cl 与金属摩擦面中的Fe 元素起反应生成的FeCl3 是一层摩擦系数小、剪切强度低、耐极压性能高的固体润滑膜，从而达到防腐润滑的作用。然而其存在两大缺点：1、其作用限于铝铁合金；2、容易产生游离的氯离子，而氯离子对金属具有较强的腐蚀作用。尽管氯化石蜡物美价廉，然而由于处理氯化废液涉及环境污染和毒性问题，因此在自19世纪80年代，欧洲已经逐步减少氯化石蜡在金属加工切削液中的使用，特别是德国，在20世纪已经禁止使用氯化石蜡或含氯化蜡添加剂。因此，研制一种防腐蚀性能好而又使用寿命长的性能优良的铝合金切削液已是当务之急。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种防腐蚀性能好而又使用寿命长的性能优良的铝合金切削液及其制备方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种使用寿命长的铝合金切削液，由以下重量百分比的原料组成：矿物油 10%-30%醇胺 5%-15%乳化剂 5%-12%防锈剂 3%-8%润滑剂 3%-10%缓蚀剂 1%-4%极压剂 1%-4%消泡剂 0.5%-1%杀菌剂 1%-3%余量为水；其中所述醇胺为二甘醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和二异丙醇胺中的至少一种。优选地，所述醇胺由二甘醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种与二异丙醇胺复配而成。二甘醇胺对钴金属溶出远远低于其它胺，对铝金属污斑腐蚀低，从而延长切削工具使用寿命；N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二异丙醇胺可起到缓蚀、乳化、调节pH等作用。本专利技术配方摒弃了传统的单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺作为pH调节剂，并通过特殊地复配模式，使切削液具有更好的稳定性，同时降低成本。其次，本专利技术还通过各原料的用量调整，降低了极压剂的用量，并保持切削液优良的防腐润滑的作用。其中，所述矿物油为环烷基矿物油或石蜡基矿物油。其中，所述乳化剂由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成；所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷氧基醇醚、脂肪酸酰胺中的至少一种，所述阴离子表面活性剂为石油磺酸钠。非离子表面活性剂稳定性高，不易受强电解质影响，也不易受酸碱性影响，与阴离子表面活性剂配伍性良好，并通过采用特定的表面活性剂，有利于提高乳化剂分散、乳化、润湿的效果，解决传统半合成切削液润湿性差的问题。其中，所述乳化剂由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂按重量比2:1的比例混合组成。优选地，所述乳化剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和石油磺酸钠按重量比2:1的比例混合组成，或由烷氧基醇醚和石油磺酸钠按重量比2:1的比例混合组成。其中，所述防锈剂包括硼酸酯，还包括月桂酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸中的至少一种。优选地，所述防锈剂由月桂酸：十一碳二元酸：十二碳二元酸：硼酸酯按重量比2:1:2:3的比例混合组成，或由十二碳二元酸：硼酸酯按重量比1:2的比例混合组成，或由十一碳二元酸：十二碳二元酸：硼酸酯按重量比1:1:3的比例混合组成。单一的防锈剂的防锈性能不理想，良好的协同作用可以减少添加剂的用量，但并未所有防锈剂都具有相互促进作用，有些甚至可产生反作用，这是因为切削液中含有多种表面活性剂、防锈剂等极性分子，它们的极性不同，对金属表面吸附能力也不同，有些分子吸附能力强但非成膜不够致密，有些分子吸附能力不强但成膜致密。只有对这些极性分子的极性基和非极性基进行适当的平衡才能使极性基牢固吸附在金属表面，防锈剂才能显现出良好的防锈性能。本专利技术的月桂酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸不但能满足防锈的作用，还是优秀的润滑剂、油性剂、表面活性剂，并且对环境友好，与硼酸酯形成复配模式，能够降低防锈剂所需浓度，减少试剂用量并提高防锈能力。并且硼酸酯能在金属摩擦表面形成吸附膜，以及通过水解作用或与其它用剂发生摩擦化学反应形成沉积膜，具有优良的极压润滑功能，协同本配方体系的极压剂，有效降低其用量，提升切削液的防腐功效。其中，所述润滑剂为妥尔油酸和自乳化酯中的一种或两种。优选地，所述润滑剂由妥尔油酸和自乳化酯按重量比1:1的比例混合组成。自乳化酯、妥尔油酸除了具有优良的润滑性能，还具有良好的乳化性、生物降解性和低毒性，与本专利技术的石油磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷氧基醇醚、脂肪酸酰胺复合使用，能够有效降低油水界面张力，赋予本专利技术切削液良好的润滑性和优异的冷却性。其中，所述缓蚀剂为三唑衍生物、钼酸盐、硅氧烷中的至少一种，具体地，可采用广州米奇化工有限公司的COINFAL A127和莱茵化学的RC5820，该两种缓蚀剂不含目前工业中使用的传统磷和硅酸盐，可提供乳化和润滑功能，可以降低配方中其他表面活性剂的用量，并通过在金属表面形成一层致密稳定的薄膜，有效保护各种铝合金。其中，所述极压剂包括脂肪基磷酸酯。本专利技术的脂肪基磷酸酯可与醇胺发生中和反应产生脂肪基磷酸酯铵盐，该磷酸酯铵盐不仅提高了本专利技术切削液的四球极压性能，还提高了梯姆肯极压性能，在低含量下就能显现其优异的极压性能，而且不具有硫元素，因此不会对有色金属造成腐蚀。优选地，所述极压剂由脂肪基磷酸酯与二硫代氨基甲酸酯按重量比3:1的比例混合组成，引入含硫极压剂，对于铝合金金属副作用甚少，但是生成的金属硫化膜更耐高温，两者的复配协同，可以大幅度提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用寿命长的铝合金切削液，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：矿物油                                            10%‑30%醇胺                                              5%‑15%乳化剂                                            5%‑12%防锈剂                                            3%‑8%润滑剂                                            3%‑10%缓蚀剂                                            1%‑4%极压剂                                            1%‑4%消泡剂                                            0.5%‑1%杀菌剂                                            1%‑3%余量为水；其中所述醇胺为二甘醇胺、N‑甲基二乙醇胺、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇和二异丙醇胺中的至少一种。...

【技术特征摘要】
1.一种使用寿命长的铝合金切削液，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：矿物油 10%-30%醇胺 5%-15%乳化剂 5%-12%防锈剂 3%-8%润滑剂 3%-10%缓蚀剂 1%-4%极压剂 1%-4%消泡剂 0.5%-1%杀菌剂 1%-3%余量为水；其中所述醇胺为二甘醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和二异丙醇胺中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种使用寿命长的铝合金切削液，其特征在于：所述矿物油为环...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海，李清华，
申请(专利权)人：东莞市科泽润滑油有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44