给出了几种含有聚天冬氨酸及其盐类的水溶性金属加工流体，作为铁类和非铁类金属加工如切削、弯曲、抛光和成型过程中非常有用的润滑剂。由于聚天冬氨酸及其盐类易于生物降解，这种加工流体在用完后不需要特殊处理，所以这种聚天冬氨酸及其盐类非常有益。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
新型的水溶性金属加工流体本专利技术涉及可生物降解的和不需回收的新型水溶性金属加工流体。更具体而言，本专利技术涉及金属切削、抛光、成型和其它需要润滑剂的加工操作过程中非常有用的聚酰胺盐类。这里公开的聚酰胺化合物具有抗腐蚀性，在环境保护方面比目前基于石油的加工流体更受欢迎。 专利技术背景基于环境因素考虑，已有的含油金属加工流体需要回收或处理，而不能将其排放到普通污水处理系统。在某些情况下，处理费用成为一项主要费用，以致于处理费用赶上了加工流体的生产成本。金属加工流体在各种各样的金属加工应用中具有许多功能。典型的功能包括从加工的零件和工具带走热量(冷却)，减少碎屑、工具和加工零件间的摩擦(润滑)，转移工作中产生的金属屑片，减轻和阻止腐蚀，以及防止或减少加工过程中刀具卷刃。这些功能通常要求工作液是几种物质的配方或组合，以实现某一特殊金属加工操作要求的最佳属性。最近有人建议可用伯酰胺、乙烯二胺、四乙酸、脂肪酸酯和链烷醇胺盐等替代含油金属加工流体。在这类液体有效期内，这些化合物可通过溶入含有它们的片剂得到补充。参见颁给Sato的U.S.P.4,144,188。胺类也被发现可用作切削油中的抗菌剂。这些胺包括苯胺基胺类-->和芳基烷基胺类如p-benxylaminophenol。参见颁给Noda等人的EPO90-400732。上面已经指出，工业上遇到的一个问题就是适当地处理金属加工流体。上述胺类如用生物降解除去，就要用到沉降罐、处理罐和残渣处理罐。这样一个系统已在日本专利03181395中报道。其它废物处理方法和油污去除系统应用时都要符合环境标准。当用目前的含油水溶性金属加工流体时，工人的环境卫生始终是一个问题。这种加工流体不可避免地与使用这类液体进行切削、弯曲、攻丝和其它金属加工的工人接触。这种含油加工流体在所操作的零件处会产生油雾，并通过空气传到机器和操作工人的附近。英国专利2,252,103中就减轻油雾问题给出了尝试。其中应用了一种包括丙烯酰胺、丙烯酸钠和N-正-辛基丙烯酰胺的共聚物的聚合增稠剂。这种共聚物是由水溶性的和非水溶性的单体调配而成的。由于应用通常的水溶性金属加工流体时会产生油雾并萦绕在工作区内，所以工作区的整个空间里充斥着特殊的气味。通常，这种气味是令人极不愉快的，工人们却又不得不忍受。这就需要一种可高度生物降解的、无味、不起雾且水溶性的金属加工流体，这在切削操作中尤其有用。这样一种加工流体节省处理费用，并且使工作室空气更加卫生和容易接受。已经发现了多种能催化干燥的天冬氨酸混合物聚合以形成聚琥珀酰亚胺的方法。优选的用于干燥环境的催化剂是磷酸。尽管磷酸作为天冬氨酸热缩合的一种良好的催化剂已被人们认识多年，但传统上需很大用量以形成液体或粘性混合物。然而使用相对较少的量以保持基本可流动的粉末也是已知的。例如，Knebel等人在U.S.5,142,062中指出，天冬氨酸/催化剂的重量比在1∶0.1到1∶2的范围内都-->可以应用。Fox和Harada也在一本名为“蛋白质化学的分析方法”的书中发表了α-氨基酸热缩合的流程，其中描述的一步骤是使用天冬氨酸/催化剂的摩尔比为1∶0.07。Fox和Harada还发现多磷酸在氨基酸的缩合反应中是一种非常有效的催化剂，并指出应用邻磷酸时，可在低于原先要求的温度下进行。 专利技术简述现在发现了一种高度生物降解的、无味且不产生油雾的水溶性金属加工流体，它包括选自聚天冬氨酸聚合物的由天冬氨酸聚合产生的酸、盐和酰胺。这种聚合物一般通过L-天冬氨酸热缩合成琥珀酰亚胺，后者再应用已知方法水解，产生水溶性的、高度生物降解的聚天冬氨酸或其盐。这种聚合物的分子量一般在约1000到约40000范围内。当溶于水后，这种聚合物产生一种所希望的水基金属加工流体，用于铁类和非铁类金属的切削、攻丝、弯曲、抛光、打眼、车丝、设计、成齿、铰孔、深钻孔/炮钻、钻孔、凿开、滚削、碾磨、旋削、锯切和成型。 专利技术详述一般地说，本专利技术的这种金属加工流体包括聚天冬氨酸或其一种盐，它在水中的重量浓度范围为约3％到约50％。本专利技术优选的组合物包括约3％到约15％的聚天冬氨酸或其在水中的盐。由于聚天冬氨酸或其盐易溶于水，所以不需要特殊的混合过程。虽然本专利技术的金属加工流体可能只包括聚天冬氨酸、其一种盐或胺的水溶液，但常常包括其它组分以提高加工流体所需要的性能。有多种添加剂可用于本专利技术的组合物，以加强或提供其在金属加工应用方面更广泛的功能。这些添加剂包括边界润滑剂、缓蚀剂、抗-->氧化剂、去污剂和分散剂、粘度系数增强剂、乳化调节剂、抗磨损剂、抗摩擦剂和泡沫抑制剂。例如，用于增强边界润滑的添加剂如抗磨损剂、润滑剂、超压剂、摩擦改性剂等。这种添加剂的典型例子有金属二烷基二硫代磷酸盐、金属二芳基二硫代磷酸盐、烷基磷酸盐、磷酸三(邻甲苯酯)、2-烷基-4-巯基-1，3，4-噻二唑、金属二烷基二硫代碳酸盐、金属二烷基二硫代磷酸酯，其中典型的金属有锌、钼、钨或其它金属，磷化脂肪和烯烃，硫化脂肪和烯烃和链烷烃，脂肪酸，羧酸及其盐，脂肪酸酯，有机钼化合物，二硫化钼，石墨和硼酸盐分散剂。这种边界润滑剂在本领域已经公知。其它添加剂包括提供清洁功能的去污剂和分散剂。虽然本专利技术中的这些聚天冬氨酸化合物在某一pH范围内可作为缓蚀剂，但本专利技术的加工流体中可加入缓蚀剂，它们在聚天冬氨酸、氨基酸盐不起缓蚀剂作用的pH范围内起作用。本领域典型的缓蚀剂例子有铬酸锌、二硫代磷酸盐如二硫代磷酸锌、金属磺酸盐，其中金属是一种碱金属，链烷醇胺如乙醇胺和取代的链烷醇胺，其中烷基主链被取代以带来多种性能，烷基胺如己胺和三乙醇胺，硼酸盐化合物如硼酸钠和硼酸盐与胺的混合物，羧酸包括高pH值(10和更大)的聚天冬氨酸和在硬水中尤其有用的烷基酰胺基羧酸，钼酸钠，硼酸酯如硼酸单苄酯和硼酸与多种醇胺成的酯(同时作为生物稳定剂)、苯甲酸、苯甲酸的硝基衍生物、苯甲酸铵、羟基苯甲酸、苯甲酸钠、带羧甲硫基的羧酸与三乙醇胺成的盐，如1-1-(羧甲硫基)十一烷酸三乙醇胺盐。Aruna Bahadur在一本名为“冷水体系中用作为缓蚀剂的铬酸盐取代物”的书中给出了关于缓蚀剂的更透彻的评述，发表在Corrosi on Reviews，11(1-2)，PP.105-122，1993上。该书在-->此引入作为参考。本专利技术典型的组合物是一种含有约5％到约30％重量的聚天冬氨酸的盐或酰胺和约1％到约10％重量的缓蚀剂的水溶液。本专利技术组合物中还可以含有少量用于L-天冬氨酸热缩合反应形成聚合物的催化剂。典型的这种催化剂是一种酸如磷酸，它在酰亚胺聚合物的水解过程中转化为相应的盐。典型的抗氧化剂包括锌和其它金属的二硫代磷酸盐、受阻酚、金属酚硫化物、无金属酚硫化物、芳香胺。由于在应用本专利技术组合物的许多操作中会产生颗粒物，必须从金属表面除去，所以本专利技术的组合物中应用了去污剂和分散剂。典型的分散剂包括聚胺琥珀酰亚胺、烯烃氧化物、羟基苄基聚胺、聚胺琥珀酰胺、多羟基琥珀酸酯和多胺酰胺咪唑啉。典型的去污剂包括金属磺酸盐、强碱性金属磺酸盐、金属硫化苯酚盐、强碱性金属硫化苯酚盐、金属水杨酸盐和金属硫代磷酸盐。所以，本专利技术的组合物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属加工的方法，其中为上述金属提供了一种润滑剂，其改进包括提供一种选自聚天冬氨酸聚合物的酸、盐和酰胺的水溶液。
【技术特征摘要】
1993.10.08 US 08/1337201.一种金属加工的方法，其中为上述金属提供了一种润滑剂，其改进包括提供一种选自聚天冬氨酸聚合物的酸、盐和酰胺的水溶液。2.权利要求1的方法，其中，溶液中含有从约0.5％到约70％重量的上述聚合物。3.权利要求1的方法，其中，溶液中含有从约5％到约15％重量的上述聚合物。4.权利要求1的方法，其中，溶液中含有一种助剂。5.权利要求1的方法，其中，金属加工是选自攻丝、抛光和成型的一种切削。6.权利要求1的方法，其中，金属加工为弯曲。7.权利要求6的方法，其中，金属为铁类金属。8.权利要求5的方法，其中，金属为非铁类金属。9.权利要求8的方法，其中，金属为黄铜。10.权利要求5的方法，其中，金属加工为攻丝。11.权利要求10的方法，其中，金属为非铁类金属。12.权利要求11的方法，其中，溶液中含有从约5％到约50％的聚天冬氨酸。13.权利要求10的方法，其中，金属为铁类金属。14.权利要求8的方法，其中，金属是铝。15.权利要求13的方法，其中，溶液含有从约5％到约50％的聚天冬氨酸。16.一种用于金属加工的组合物，包含一种选自...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·卡洛托，S·H·拉姆齐，L·A·斯皮卡德，
申请(专利权)人：孟山都公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。