一种动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液制造技术

技术编号:16830327 阅读:38 留言:0更新日期:2017-12-19 15:39
本发明专利技术提供了一种动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液,包括如下重量份数的组分:润滑剂10‑40份;碱值储备剂5‑20份;其他助剂15‑40份;水20‑60份。本发明专利技术所述的水基全合成铝合金加工液无毒无害、无污染,具有优异的润滑、冷却、清洗性能,环境友好,不含S、Cl极压剂,不含亚硝酸钠、酚类。碱储备较高,不含矿物油和植物油,有良好的抗菌抑菌性能,生物稳定性好,循环寿命长。

A dynamic corrosion type water based fully synthetic aluminum alloy processing fluid

The invention provides a dynamic corrosion processing liquid corrosion water-based synthetic Aluminum Alloy, which comprises the following components in parts by weight: 10 lubricant 40; alkali reserve agent 5 20; 15 other additives 40; 20 water 60. The water based fully synthetic aluminum alloy processing liquid is harmless, harmless and pollution-free, and has excellent lubricating, cooling and cleaning properties. It is environmentally friendly. It does not contain S or Cl extreme pressure agent, and contains no sodium nitrite or phenol. It has high alkali reserve, no mineral oil and vegetable oil. It has good antibacterial and bacteriostasis, good biological stability and long cycle life.

【技术实现步骤摘要】
一种动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液
本专利技术属于金属加工液领域,尤其是涉及一种动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液。
技术介绍
铝合金在航空航天、汽车、机械设备等工业中广泛应用,但由于其强度较低,在加工过程中易出现粘连现象,影响表面质量及加工精度,此外,铝合金化学活性较强,在加工及储存过程中易出现工件氧化变色、黑白斑等问题。金属加工液可以提供金属加工中的润滑、冷却、清洗、防锈等性能,提高刀具使用寿命及工件表面质量。其中,水基加工液具有一系列显著优势,首先,冷却性能优异,可快速带走金属加工过程产生的热量,减少粘连,提高加工速度;其次,与传统乳化液相比,水基全合成加工液不含矿物油和植物油,有良好的抗菌抑菌性能,不易腐败,生物稳定性更加优良;此外,绿色、节能、环保也是全合成水基加工液的突出特征。然而,一般水基加工液对铝合金的润滑性能和缓蚀性能欠佳,特别是静态缓蚀性能及润滑性能缺乏良好的协同作用,体现在加工过程中的动态缓蚀性能不足。而一般测试方法对加工液的铝合金缓蚀性能评价只局限于基本的静态缓蚀性能,对其动态缓蚀性能鲜有涉及,无法对动态缓蚀性能进行有效的评价。在加工过程中,工件不断产生新鲜表面,很多静态缓蚀性能合格的水基全合成铝合金加工液无法在刀具和工件新鲜表面产生压力接触摩擦时对工件提供良好的动态缓蚀保护,使工件容易在加工过程中出现腐蚀发黑。因此,研发具有良好动态缓蚀性能的水基全合成铝合金加工液具有重要的意义。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术旨在提出一种水基全合成铝合金加工液,以解决上述问题。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:一种水基全合成铝合金加工液,包括如下重量份数的组分:润滑剂10-40份,碱值储备剂5-20份,其他助剂15-40份,水20-60份。水的加入量以使所述全合成铝合金加工液能够维持稳定状态、并达到具有良好的流动性能为准,可根据需要进行调整和添加.进一步的,所述润滑剂为环氧乙烷—环氧丙烷嵌段共聚物(EO-PO),优选地,所述环氧乙烷—环氧丙烷嵌段共聚物为分子量为1000-3500,浊点为30-55℃的嵌段聚醚。当EO-PO的分子量为1000-3500时,嵌段聚醚可兼具良好的润滑性与良好的水溶性;浊点为30-55℃可保证加工液有良好的储存稳定性,且在加工过程中在工件与刀具接触区形成可进行厚度控制的智能油膜,保证加工液良好的润滑性能。进一步的,所述碱值储备剂选自乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、异丁醇胺、正丁胺、二异丙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二甲基乙醇胺、二甲基己胺、正丙醇胺、二异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二甘醇胺、环己胺、二环己胺、二甲基癸叔胺、乙二胺、己二胺、正丁胺、三丁胺、三辛胺、吗啉中的至少一种;优选为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、吗啉、N-甲基二乙醇胺、二甘醇胺、环己胺、异丙醇胺、正丙醇胺中的一种或两种以上的混合物。该类碱值储备剂可有效调节加工液的pH值和总碱度,并能在一定程度上增加体系稳定性与润滑性。进一步的,所述其他助剂包括如下重量份数的一种或两种以上组分:腐蚀抑制剂10-25份,助溶剂0-15份,抗菌剂0.2-5份,消泡剂0.2-5份。进一步的,所述腐蚀抑制剂为有机三元羧酸、碳酸盐、三嗪衍生物、1,2-二乙氧基硅酯基乙烷、石油磺酸盐、二硝基苯甲酸、硫代磷酸酯、季戊四醇酯、脂肪酸酰胺、十二烷基苯磺酸钠、甲基咪唑啉、甲基硅酸钠、硼酸酯、N-酰基氨基酸衍生物、醇醚磷酸酯、甲基苯并三氮唑、硝基苯并三氮唑、氨基磺酸中的一种或两种以上的混合物。使用该腐蚀抑制剂不仅对单种金属有良好的防锈缓蚀作用,还能有效减缓不同金属间的电偶腐蚀。进一步的,所述助溶剂为正辛酸、异辛酸、正丁醇、异丁醇、吐温、水杨酸、丙三醇、乙二醇醚、丙二醇醚、异壬酸、癸二酸、异丙醇、新癸酸、丙二醇、乙二醇中的一种或两种以上的混合物。该类助溶剂可有效提高体系的稳定性,并在一定程度上提高加工液的润滑性。进一步的,所述抗菌剂为六氢三嗪化合物、乙二醇二羟甲醚、异噻唑啉酮衍生物、月桂胺二亚丙基二胺、吡硫鎓钠、吡啶硫酮钠、3,3’亚甲基(5-甲基恶唑烷)、四羟甲基甘脲中的一种或两种以上的混合物。该抗菌剂可在较大pH范围内有效抑制细菌、真菌的生长,并对人体和环境未发现明显危害。进一步的,所述消泡剂为聚醚-硅氧烷共聚物和/或聚硅氧烷。进一步的,所述加工液的pH值为7.5-9.0。经过试验发现,若加工液PH<7.5,碱储备值过低,更易滋生腐败菌;而若PH>9.0,易对铝合金造成腐蚀,同时,对操作者皮肤有一定刺激性。一种铝合金的加工方法,在铝合金加工过程中使用了上述水基全合成铝合金加工液。相对于现有技术,本专利技术所述的水基全合成铝合金加工液具有以下优势:(1)本专利技术的水基全合成铝合金加工液无毒无害、无污染,具有优异的润滑、冷却、清洗性能,环境友好,不含S、Cl极压剂,不含亚硝酸钠、酚类。碱储备较高,不含矿物油和植物油,有良好的抗菌抑菌性能,生物稳定性好,循环寿命长;(2)本专利技术的加工液pH值较低,呈弱碱到中性,碱值温和、对人体友好,操作人员更易接受;(3)本专利技术的加工液有优异的动态缓蚀性能,可在加工过程产生的工件新鲜表面与刀具产生压力接触摩擦时对工件表面起到良好的实时缓蚀保护作用,防止工件在加工过程中腐蚀发黑。附图说明图1是采用对比例1加工液所得动态缓蚀磨斑形貌图;图2是采用对比例2加工液所得动态缓蚀磨斑形貌图;图3是采用对比例3加工液所得动态缓蚀磨斑形貌图;图4是采用实施例1加工液所得动态缓蚀磨斑形貌图;图5是采用实施例2加工液所得动态缓蚀磨斑形貌图;图6是采用实施例3加工液所得动态缓蚀磨斑形貌图;图7是采用实施例4加工液所得动态缓蚀磨斑形貌图;图8是采用实施例5加工液所得动态缓蚀磨斑形貌图;具体实施方式除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本专利技术。1、加工液制备方法:(1)在装有回流冷凝管、搅拌器和温度计的反应釜中加入去离子水、碱值储备剂和腐蚀抑制剂,搅拌升温至70℃,继续搅拌至完全溶解;(2)移除热源,加入润滑剂、助溶剂,继续搅拌至体系均匀;(3)持续搅拌至体系冷却至室温,加入杀菌剂和消泡剂搅拌均匀,即得到动态缓蚀型全合成铝合金加工液原液。具体的,实施例1-6的加工液各组分及含量见表1。表1实施例1-6加工液组成对比例1-3的组分如下:对比例1为空白例,为去离子水;对比例2:商用半合成金属加工液马斯特TRIMSC550,采用去离子水稀释20倍后使用,稀释液pH值为9.4;对比例3:商用全合成金属加工液CastrolSyntilo9913,采用去离子水稀释20倍后使用,稀释液pH值为7.5。2、对实施例1-5和对比例1-3的动态缓蚀性能进行评价1)评价方法和指标使用的主要设备为多功能摩擦磨损试验机SRV-2,摩擦副:GCr15钢球-7A60铝盘;负载:20N;行程:2.5mm;频率:20Hz;温度:25℃;加工液浓度:5%(即将浓缩液原液使用去离子水稀释20倍)。评价方法:首先用1200号砂纸均匀打磨7A60铝盘表面,然后用酒精将其擦拭干净,先后将GCr1本文档来自技高网...
一种动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液

【技术保护点】
一种动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液,其特征在于:所述加工液包括如下重量份数的组分:润滑剂 10‑40份;碱值储备剂 5‑20份;其他助剂 15‑40份;水 20‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液,其特征在于:所述加工液包括如下重量份数的组分:润滑剂10-40份;碱值储备剂5-20份;其他助剂15-40份;水20-60份。2.根据权利要求1所述的动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液,其特征在于:所述润滑剂为环氧乙烷—环氧丙烷嵌段共聚物(EO-PO)。3.根据权利要求2所述的动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液,其特征在于:所述环氧乙烷—环氧丙烷嵌段共聚物为分子量为1000-3500,浊点为30-55℃的嵌段聚醚。4.根据权利要求1所述的动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液,其特征在于:所述碱值储备剂选自乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、异丁醇胺、正丁胺、二异丙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二甲基乙醇胺、二甲基己胺、正丙醇胺、二异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二甘醇胺、环己胺、二环己胺、二甲基癸叔胺、乙二胺、己二胺、正丁胺、三丁胺、三辛胺、吗啉中的至少一种;优选为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、吗啉、N-甲基二乙醇胺、二甘醇胺、环己胺、异丙醇胺、正丙醇胺中的一种或两种以上的混合物。5.根据权利要求1所述的动态缓蚀型水基全合成铝合金加工液,其特征在于:所述其他助剂包括如下重量份数的一种或两种以上组分:腐蚀抑制剂10-25份,助溶剂0-15份,抗菌剂0.2-5份,消泡剂0.2-5份。...

【专利技术属性】
技术研发人员:王亚丹刘会萍戴媛静张晨辉
申请(专利权)人:清华大学天津高端装备研究院
类型:发明
国别省市:天津,12

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