金属加工液组合物和金属加工液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种金属加工液组合物，该组合物含有第一改性磷酸酯、极压润滑剂、乳化剂以及第二改性磷酸酯。本发明专利技术还提供了一种金属加工液的制备方法以及由该方法制得的金属加工液。本发明专利技术还提供了该金属加工液在金属表面处理中的应用。本发明专利技术的金属加工液无毒无害绿色环保，加工后的产品表面残留物极易亲水，所以无需后续清洗工序段，既节约成本，又减少清洗工序带来的产品表面刮伤造成的良率升高问题，且特别适于加工镁合金产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属加工液组合物和金属加工液及其制备方法和应用。
技术介绍
通常，金属加工液是指将防锈剂、乳化剂、偶合剂、极压剂等各种添加剂加入到矿物油(基础油)中，然后加入一定量的水，形成的一种稳定的、均一的油体。金属加工液主要在金属加工过程中起到润滑、冷却、防锈、清洗等方面的作用。然而，现有的金属加工液存在以下缺点：(1)不能加工镁及其合金产品，因为镁较为活泼，在加工过程中极易被氧化，并且在采用现有的金属加工液进行处理时，镁及其合金产品中的镁元素会进入到加工液中，导致所采用的金属加工液镁含量高，硬水强度变大，使得该硬化的金属加工液在处理1-2小时后会出现分层现象；(2)金属加工液的pH一般维持在9左右，而对于像镁这种活泼的金属来说，需要严格地控制金属加工液的pH在8.3左右，不然会导致镁等金属较易分解；(3)由于采用金属加工液进行处理后的金属还需要进行后续工段，如阳极氧化或电泳镀层等，而采用现有的金属加工液进行处理后，容易在金属表面残留油性加工液，这样便会对后续工段带来影响，因此，通常在采用现有的金属加工液进行处理后，还需要对金属进行清洗，清洗除了会增加生产成本以外，还容易在清洗过程造成金属工件表面刮伤，致使产品的不良率增高。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于克服现有的金属加工液含有油需要清洗、容易腐蚀金属等缺陷，提供了一种可以不含油的且在处理完金属后不需要清洗金属表面的、更不会腐蚀金属的、能提高金属的润滑、防锈和抗磨性能的金属加工液组合物和金属加工液及其制备方法和应用。为了实现上述目的，本专利技术提供一种金属加工液组合物，其中，该组合物含有第一改性磷酸酯、极压润滑剂、乳化剂以及第二改性磷酸酯；其中，所述第一改性磷酸酯为聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯、主链上具有C1-C5烷基侧链的聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯和聚C2-C6烯醇改性磷酸酯中的一种或多种；所述第二改性磷酸酯为取代的或未取代的4-6元杂环改性磷酸酯和具有一个以上羟基取代的4-6元脂肪烷环改性磷酸酯中的一种或多种，其中杂原子为O、S和N中的一种或多种。本专利技术还提供了一种金属加工液的制备方法，其中，该方法包括：将上述的金属加工液组合物与水进行混合。本专利技术还提供了由上述金属加工液的制备方法制得的金属加工液。本专利技术还提供了上述组合物或者上述金属加工液在金属表面处理中的应用。本专利技术通过将上述组合物中的各个组分的协同作用，使得本专利技术所得的金属加工液可以在不存在油的情况下，也能够实现对所处理的金属的润滑、防锈和抗磨性能，且无需对处理后的金属进行清洗。本专利技术的金属加工液无毒无害绿色环保，加工后的产品表面残留物极易亲水，所以无需后续清洗工序段，既节约成本，又减少清洗工序带来的产品表面刮伤造成的良率升高问题。由于本专利技术的金属加工液具有上述性能，因此特别适用于镁及其合金、铝及其合金等具有容易氧化的金属或合金。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种金属加工液组合物，其中，该组合物含有第一改性磷酸酯、极压润滑剂、乳化剂以及第二改性磷酸酯；其中，所述第一改性磷酸酯为聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯、主链上具有C1-C5烷基侧链的聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯和聚C2-C6烯醇改性磷酸酯中的一种或多种；所述第二改性磷酸酯为取代的或未取代的4-6元杂环改性磷酸酯和具有一个以上羟基取代的4-6元脂肪烷环改性磷酸酯中的一种或多种，其中杂原子为O、S和N中的一种或多种。根据本专利技术，尽管将本专利技术的组合物含有上述各个组分即可实现本专利技术所要实现的效果，但是为了获得润滑、防锈和抗磨能力更为优良的金属加工液组合物，优选情况下，以100重量份的第一改性磷酸酯为基准，所述极压润滑剂的含量为3-15重量份，所述乳化剂为12-30重量份，所述第二改性磷酸酯为3-15重量份。更优选地，以100重量份的第一改性磷酸酯为基准，所述极压润滑剂的含量为5-10重量份，所述乳化剂为18-30重量份，所述第二改性磷酸酯为5-10重量份。更进一步优选地，以100重量份的第一改性磷酸酯为基准，所述极压润滑剂的含量为5-9重量份，所述乳化剂为18-24重量份，所述第二改性磷酸酯为5-9重量份。根据本专利技术，所述第一改性磷酸酯是一种水溶性的有机磷酸酯，由磷酸经亲水性的长链聚合物改性而得，然而本申请的专利技术人发现，采用聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯、主链上具有C1-C5烷基侧链的聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯和聚C2-C6烯醇改性磷酸酯中的一种或多种作为本专利技术的第一改性磷酸酯时，可以实现本专利技术的有关获得润滑、防锈和抗磨能力更为优良的金属加工液组合物的专利技术目的，但是这些亲水性的长链聚合物改性磷酸酯可以是磷酸一酯、二酯或三酯，本专利技术对此并没有任何限制。其中，所述聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯的聚C2-C6烷二醇是指由末端具有两个羟基的碳原子数为2-6个的脂肪二醇脱水缩合得到的聚合物；所述主链上具有C1-C5烷基侧链的聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯的主链上具有C1-C5烷基侧链的聚C2-C6烷二醇是指在上述聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯的主链上具有侧链基团，而且该侧链基团是碳原子数为1-5的烷基；所述聚C2-C6烯醇改性磷酸酯的聚C2-C6烯醇是指由碳原子数为2-6的带有羟基的烯烃加成聚合所得的聚合物。对上述用于改性磷酸酯的改性聚合物的粘均分子量并没有特别的限定，但是为了获得溶解性高的改性磷酸酯，优选情况下，上述改性聚合物的粘均分子量为200-1000。上述改性磷酸酯可以是通过本领域常规的方法制得的，例如将改性用的聚合物和磷酸反应得到，本专利技术对此并无特别限定。优选情况下，所述第一改性磷酸酯为聚乙二醇改性磷酸酯、聚丙二醇改性磷酸酯、聚丁二醇改性磷酸酯、聚乙烯醇改性磷酸酯、聚甲基乙二醇改性磷酸酯和聚2-甲基-1,3-丙二醇改性磷酸酯中的一种或多种，更优选为聚乙二醇改性磷酸酯、聚丙二醇改性磷酸酯和聚甲基乙二醇改性磷酸酯中的一种或多种。其中，本专利技术对所述聚乙二醇改性磷酸酯中的聚乙二醇并没有特别的限定，只要能够获得水溶性的有机磷酸酯即可，例如所述聚乙二醇优选采用PEG-200、PEG-400和PEG-600中的一种或多种。所述第一改性磷酸酯可以是通过本领域的常规的方法制得，也可以是市本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属加工液组合物，其特征在于，该组合物含有第一改性磷酸酯、极压润滑剂、乳化剂以及第二改性磷酸酯；其中，所述第一改性磷酸酯为聚C2‑C6烷二醇改性磷酸酯、主链上具有C1‑C5烷基侧链的聚C2‑C6烷二醇改性磷酸酯和聚C2‑C6烯醇改性磷酸酯中的一种或多种；所述第二改性磷酸酯为取代的或未取代的4‑6元杂环改性磷酸酯和具有一个以上羟基取代的4‑6元脂肪烷环改性磷酸酯中的一种或多种，其中杂原子为O、S和N中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种金属加工液组合物，其特征在于，该组合物含有第一改性磷酸
酯、极压润滑剂、乳化剂以及第二改性磷酸酯；其中，所述第一改性磷酸酯
为聚C2-C6烷二醇改性磷酸酯、主链上具有C1-C5烷基侧链的聚C2-C6烷二醇
改性磷酸酯和聚C2-C6烯醇改性磷酸酯中的一种或多种；所述第二改性磷酸
酯为取代的或未取代的4-6元杂环改性磷酸酯和具有一个以上羟基取代的
4-6元脂肪烷环改性磷酸酯中的一种或多种，其中杂原子为O、S和N中的
一种或多种。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以100重量份的第一改性磷
酸酯为基准，所述极压润滑剂的含量为3-15重量份，所述乳化剂为12-30重
量份，所述第二改性磷酸酯为3-15重量份；
优选地，以100重量份的第一改性磷酸酯为基准，所述极压润滑剂的含
量为5-10重量份，所述乳化剂为18-30重量份，所述第二改性磷酸酯为5-10
重量份。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述第一改性磷酸酯为
聚乙二醇改性磷酸酯、聚丙二醇改性磷酸酯、聚丁二醇改性磷酸酯、聚乙烯
醇改性磷酸酯、聚甲基乙二醇改性磷酸酯和聚2-甲基-1,3-丙二醇改性磷酸酯
中的一种或多种，优选为聚乙二醇改性磷酸酯、聚丙二醇改性磷酸酯和聚甲
基乙二醇改性磷酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述第二改性磷酸酯为
取代的或未取代的5元杂环改性磷酸酯、取代的或未取代的6元杂环改性磷
酸酯、具有一个以上羟基取代的5元脂肪环改性磷酸酯和具有一个以上羟基
取代的6元脂肪烷环改性磷酸酯中的一种或多种，其中杂原子为O、S和N

\t中的一种或多种；优选地，所述第二改性磷酸酯为取代的或未取代的5元氮
杂环改性磷酸酯、取代的或未取代的5元氮硫杂环改性磷酸酯和具有一个以
上羟基取代的6元脂肪烷环改性磷酸酯中的一种或多种，更优选为咪唑啉改
性磷酸酯、噻二唑改性磷酸酯和环己六醇改性磷酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张璐璐，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44