水基金属加工流体制造技术

一种水基可再循环金属加工流体，包括聚亚烷基二醇、链烷醇胺、聚乙二醇表面活性剂、多元醇表面活性剂、杀生物剂和腐蚀抑制剂。所述杀生物剂可以包括有效抗细菌和真菌生物体的杀生物化合物的混合物。所述物质还可以包括异烷氧基胺氧化物和二醇醚。所述组合物还可以包括辅助成分例如粘度控制剂、消泡剂、着色剂等。本发明专利技术组合物的显著特征是不含危险物质和脂肪酸。还公开了在金属成形操作中使用所述组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
概括来说本专利技术涉及金属加工流体。更加具体地，本专利技术涉及没有危险物质并且与各种金属合金相容的水基可再循环金属加工流体。
技术介绍
金属加工流体用于金属加工操作例如切削、模锻、冲压和轧制中以向工件和金属加工器具两者提供冷却和润滑。所述金属加工流体还用于从加工部位冲走油和碎屑，并且它们向工件和金属加工器具两者提供腐蚀保护。开始的时候，金属加工流体包括油基物质或水和油的乳液。但是，本领域在不断地寻求用水基物质代替油基产品。因此，本领域正在向着使用水基金属加工流体转变。除了提供冷却作用以外，水基金属加工流体必须向工件和金属加工器具提供良好的润滑以及能够从加工部位分离并除去碎屑和污染物(包括油类)。此外，水基金属加工流体应该向设备和工件都提供良好的腐蚀保护。向着这个目标，本领域已经研发了多种水基金属加工流体组合物；然而，在这些组合物的使用中出现了一些问题。很多金属合金，特别是黄铜和钢铁合金，在其中包括铅，并且已经发现所述铅可以与金属加工流体中的脂肪酸反应，从而产生积聚到金属加工器具上的水不溶性的金属皂沉积物。所述皂渣吸引并结合可能存在的任何油类从而使得该皂渣非常粘。所述皂渣非常难于从器件和机器除去，并且可以导致金属加工机器的粘合或者干扰金属加工过程。因此，存在对没有脂肪酸的金属加工流体的需求。还已经发现，多种水基金属加工流体都包括对铜、铅、锌和铝具有腐蚀性或者与其反应的成分；因此，进一步需求对各种金属没有腐蚀性的金属加工流体。生物污染是金属加工流体中的一个重要问题。此类感染可以污染金属加工流体和金属加工器具，并且是由所述流体中细菌和/或真菌生物体生长造成的。该问题在水基流体中特别严重，因此需要对广谱生物品种在其中的生长具有抵抗性的水基金属加工流体。为了解决上述讨论的各种问题，现有技术金属加工流体组合物通常在其配方中包括酚类、甲酚类、卤化物质等。这些物质中的很多被分类为危险物质，它们的使用受到法律的限制或严格约束。因此，进一步希望得到不包括任何危险物质的金属加工流体。如将在下面描述的那样，本专利技术涉及向设备和工具提供非常良好的润滑和冷却的水基金属加工流体。本专利技术的金属加工流体与各种金属合金相容并且对这些金属合金没有腐蚀性。所述金属加工流体不含脂肪酸和危险物质。本专利技术的金属加工流体能够从工件和设备除去油类、污物和碎屑。本专利技术的金属加工流体对生物污染具有抵抗性，稳定并且可再循环。专利技术简述本专利技术公开了水基可再循环金属加工流体。该流体包含聚亚烷基二醇、链烷醇胺、聚乙二醇表面活性剂、多元醇表面活性剂、杀生物剂包和腐蚀抑制剂的水溶液。在特定实施方案中，链烷醇胺可以包括三乙醇胺、二乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺等的一种或多种。所述杀生物剂包可以包括杀生物物质的混合物，该混合物可有效控制真菌和细菌污染。在特定实施方案中，金属加工流体可以进一步包括异烷氧基胺氧化物和/或苯并三唑盐。本专利技术的组合物能够被配制成不含酚类化合物和/或脂肪酸。本专利技术还公开了在金属加工过程中使用所述流体的方法，而用过的流体被再循环并重复使用。优选实施方案详述本专利技术的水基金属加工流体由聚亚烷基二醇、第一表面活性剂和第二表面活性剂的混合物构成，其中所述聚亚烷基二醇与链烷醇胺一起用作润滑剂，所述第一表面活性剂是聚乙二醇，所述第二表面活性剂是多元醇。所述组合物包括杀生物剂包，该杀生物剂包可以包括单一的杀生物物质或者杀生物剂的组合。所述组合物还包括腐蚀抑制剂包，该腐蚀抑制剂包类似地可以包括单一的腐蚀抑制剂或者腐蚀抑制剂的混合物。将前述的成分在水中混合。所述组合物也可以作为浓缩物提供，其随后可以被稀释进行使用。已经发现这种类型的物质在金属加工过程中能提供非常好的润滑和冷却。此外，它们在从金属加工器具和工件分离并除去包括油类的污染物方面具有良好的功能。本专利技术的金属加工流体不含会形成沉积物的脂肪酸。本专利技术的金属加工流体同样不含危险物质例如酚类、甲酚等。本专利技术的组合物与包括铁和非铁金属在内的各种金属都相容，并且本专利技术的一个显著特征是它们对铜、锌或铅没有腐蚀性。在特定实施方案中，所述金属加工流体包括，基于重量，12-14％聚亚烷基二醇；1-15％链烷醇胺；5-7％聚乙二醇表面活性剂；0.5-1.0％多元醇表面活性剂；10-30％腐蚀抑制剂；和0.5-1.0％杀生物剂，其余为水。在前述组合物的某些实施方案中，链烷醇胺构成组合物的13-15％，并且在其它实施方案中，腐蚀抑制剂构成组合物的8-10％。应该指出的是，在整个说明书中，所有的百分数都是以重量为基础给出，除非另有说明。在所述组合物中聚亚烷基二醇用作主要润滑剂。已经发现这种物质是水溶性的但是却具有高度润滑性。此外，它们在金属加工过程中经常遇到的高温和高压条件下是稳定的。所述聚亚烷基二醇物质不被可能会与金属加工流体混合的污染油类等降解，并且含有聚亚烷基二醇润滑剂的组合物可以容易地被回收。用于本专利技术的最优选的聚亚烷基二醇是水溶性的聚亚烷基二醇。这种物质中的一种包括DowChemical Corporation以名称“Ucon EPML-483”销售的聚亚烷基二醇。其它类似物质包括Lubrizol Corporation销售的ADDCO MLB 10X和Georgia Pacific销售的Actralube BN 6000。其它类似物质是可商购的并且对本领域的技术人员来说是显而易见的。典型地，这类物质作为水溶液提供。本专利技术的金属加工流体还包含链烷醇胺。在本专利技术中可以单独或组合使用多种链烷醇胺。优选的链烷醇胺通常是C1-C4链烷醇胺。在本专利技术的实践中伯、仲和叔链烷醇胺都可以使用。优选的一种特定链烷醇胺包括三乙醇胺(TEA)。也可以使用单-和二-乙醇胺。其它链烷醇胺包括单-、二-和三-异丙醇胺。所述链烷醇胺可以单独或组合使用，并通常构成组合物的1-15％，在某些实施方案中构成组合物的13-15％。本专利技术的组合物优选包括两种表面活性剂，第一种是聚乙二醇表面活性剂，第二种是多元醇表面活性剂。已经发现表面活性剂的这种组合提供了优异的分离性能并且有助于从工件和机器除去油类和其它此类疏水性物质。在本专利技术中有用的一种聚乙二醇表面活性剂包括聚氧丙烯和聚氧乙烯的嵌段共聚物。这类表面活性剂可从多个来源商购，在本专利技术中特别有用的一种物质包括以名称Pluronic 17R2销售的产品。该物质可从The BASF Corporation得到。可以用于本专利技术的其它此类表面活性剂包括Hoescht Celanese Corporation销售的P-41-300和Rohm and Haas销售的Triton EF-14。其它物质对本领域的技术人员来说是已知的。在一个实施方案中，多元醇表面活性剂包括由Superior ChemicalCorporation of Indianapolis，Indiana以名称Superwet 9.5销售的物质。这种特定物质包括支化聚(氧-1，2-乙烷二基)，α-(4-壬基苯基)-ω-羟基。在本专利技术的实践中可以类似地使用其它多元醇和聚乙二醇表面活性剂。一些此类物质包括Rohm and Haas销售的Triton N-101和Tomal Products，Inc.of Milton，Wisconsin销售的To本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水基可再循环金属加工流体，包括：水；聚亚烷基二醇；链烷醇胺；聚乙二醇表面活性剂；多元醇表面活性剂；杀生物剂；和腐蚀抑制剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM诺布尔，PB西蒙，SP里格尔，DE多尔斯，AA麦卡洛，RD史密斯，
申请(专利权)人：马斯科公司，米勒环保公司，米勒印地安纳石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]