一种环保型铝合金全合成液组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种环保型铝合金全合成液组合物，其制备原料包括以下组分及重量百分含量：自乳化酯15～30、带浊点的水溶性润滑剂5～22、硼酸酯1～15、羧酸胺盐5～20、缓蚀剂1～10、有机胺1～10、有机酸1～10，余量为水，与现有技术相比，本发明专利技术组合物不含矿物油和植物油，是无臭、低气味的透明液体；具有优良的防锈、润滑、清洗、冷却功能，使用寿命长，满足工件的光洁度要求，延长刀具寿命；上述全合成液组合物可长期循环使用，不含亚硝酸盐和酚类等有毒有害物质，排放非常小，绿色环保，为一种性能优异的铝合金全合成液。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型铝合金全合成液组合物
本专利技术涉及一种铝合金全合成切削液，尤其是涉及一种环保型铝合金全合成液组合物，属于金属切削加工润滑剂

技术介绍
铝合金材料具有材料轻、耐刮伤、环保无毒、高强度高韧、高比强高比模、耐热耐蚀等特点在消费电子产品例如手机、平板电脑、笔记本电脑和汽车工业领域得到广泛的应用。铝合金在提供高性能的同时，也给加工制造带来了更多的挑战。相比大多数黑色金属，铝合金硬度低，加工过程中需要的切削力较低，但是铝合金的柔韧性在切削时容易出现粘结现象，在刀刃上形成积屑瘤，严重影响工件表面粗糙度，铝合金的高热胀系数也使得机加工中因变形和摩擦产生的热迅速地扩展到工件上，从而很难控制工件尺寸，此外铝合金相比黑色金属也更容易变色。因此，选择的切削液既要显示好的润滑性，也要具有优异的冷却性能。目前水基铝合金切削液大多使用高性能乳化油和高性能半合成液，如CN105623809A所述的铝合金切削乳化油，采用石蜡基和环烷基的混合基础油、耐高温合成酯、高皂化值合成酯、石油磺酸钠、乳化剂、偶合剂、杀菌剂等组成，该切削液虽然不含不饱和脂肪酸皂以及硫、磷、氯等极压剂，具有一定的润滑、冷却性能，但是高含油量以及含有的石油磺酸钠等组分使得切削液易长菌，导致切削液寿命不高，机床洁净程度差。CN106118834A所述的铝合金半合成液，采用矿物油、醇胺、乳化剂、防锈剂、润滑剂、缓蚀剂、极压剂、消泡剂、杀菌剂、水组成，使用的非离子和阴离子乳化剂易产生泡沫，虽然搭配了消泡剂，但是消泡剂自身消泡功能随时间衰减以及被滤网过滤，后期需要不断补充消泡剂。随着加工效率的不断提高，有些CNC加工中心的主轴转数已经超过75000转/分钟，这一变化令传统的乳化油和半合成金属加工液无法满足苛刻的加工要求：更好的冷却性、更低的泡沫、更少的加工液维护、更低的废液排放。因此需要开发满足铝合金加工苛刻要求的性能优异的全合成切削液。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种环保型铝合金全合成液组合物，以解决现有的乳化油、半合成液加工铝合金存在的切削液寿命短、泡沫大、机床洁净度差等问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种环保型铝合金全合成液组合物，其制备原料包括以下组分及重量百分含量：所述的自乳化酯为聚醚酯，质量百分含量优选为15～28％。所述的带浊点的水溶性润滑剂选自聚醚酯反向EO/PO嵌段共聚物或带浊点的聚醚酯的一种或者两者的混合物，质量百分含量优选为5～20％。所述的硼酸酯选自硼酸一乙醇胺酯，硼酸二乙醇胺酯或硼酸三乙醇胺酯的一种或者几种，质量百分含量优选为1～13％。所述的羧酸胺盐为三元羧酸与醇胺的反应物、十二碳二元羧酸与醇胺的反应物或者三元羧酸、十二碳二元羧酸与醇胺的反应物，所述的醇胺选自一乙醇胺或三乙醇胺或两者的混合物，质量百分含量优选为5～18％。所述的羧酸胺盐的制备方法是：按规定重量比例备料，三元羧酸0-35，十二碳二元酸0-35，一乙醇胺0-65，三乙醇胺0-65，向常压钢制反应釜中投入十二碳二元羧酸、三元羧酸或两者的混合物和一乙醇胺、三乙醇胺或两者的混合物，搅拌，反应温度为75-85℃，反应0.5-3小时，得到羧酸胺盐。所述的缓蚀剂选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑衍生物与硅酸盐、偏硅酸盐、烷基磷酸酯的任意组合物，质量百分含量优选为1～8％。所述的有机胺选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺或二环己胺中的一种或者几种，质量百分含量优选为1～9％。所述的有机酸选自异壬酸、正辛酸、异辛酸或新癸酸的一种或几种，质量百分含量优选为1～8％。本专利技术的产品具有优异的防止铝腐蚀性能，有效防止铝加工时的腐蚀变色问题(敏感铝试片，5％自来水稀释液，室温，24hr条件下不变色；敏感铝试片，5％IP287水(345ppmCaSO4.2H2O)稀释液，室温，24hr条件下不变色)，产品原液用5％自来水稀释，pH值为8.9左右。采用攻丝扭矩机对比高性能乳化油测试攻丝扭矩，攻丝效率比某高性能乳化油提高10％，产品浓缩液用5％自来水稀释，适用于加工各种铝合金材质，具有优异的加工性能。由于铝合金具备柔韧性，在切削时容易出现粘结现象，在刀刃上形成积屑瘤，严重影响工件表面粗糙度，铝合金的高热胀系数也使得机加工中因变形和摩擦产生的热迅速地扩展到工件上，从而很难控制工件尺寸，因此铝合金切削液需要优异的润滑性，为达到这一性能，现有技术中普遍使用矿物油或植物油。这些组分使得切削液易长菌，导致切削液寿命不长，且机床洁净程度差。本专利技术没有使用矿物油或植物油，为了取得相同或更优的技术效果，选用了自乳化酯和带浊点的水溶性润滑剂。本专利技术中采用的自乳化酯为聚醚酯，结构中同时含有聚醚基团、酯基和羧基，与钙、镁离子形成的化合物可溶于水，具备优异的抗硬水性能。通过本身的极性吸附于工件表面，极性较矿物油或植物油强，提供更好的润滑性能，且对铝合金没有腐蚀。含有的聚醚基团使聚醚酯具备优异的清洗性，工件和机床表面洁净度好。采用的带浊点的水溶性润滑剂选自聚醚酯反向EO/PO嵌段共聚物或带浊点的聚醚酯的一种或者两者的混合物。在加工区温度较高，超过该水溶性润滑剂的浊点，水溶性润滑剂不再溶于水中，析出后类似于油滴，提供优异的润滑性。该水溶性润滑剂对铝没有腐蚀，本身不与钙、镁离子结合，抗硬水性优异，可提供清洗性，泡沫较低。与现有技术相比，本专利技术具有下列特点和有益效果：(1)本专利技术高铝合金全合成液组合物不含任何矿物油和植物油，不含亚硝酸盐、酚等有毒有害物质，大大减少能源消耗，减少排放，为绿色环保产品；(2)相比乳化油切削液寿命低、废液可处理性差、工件可清洗性差、机台洁净度差等缺点，本专利技术具有优异的抵抗真菌和细菌能力，从而使得工作液在机加工时使用寿命长；具有优异的清洗性能，工件和机台干净；具有突出的耐硬水能力，可长时间循环使用；具有良好的废液处理性能，可按一般工业废水处理；(3)本专利技术不含硫、磷、氯，聚醚酯和带浊点水溶性润滑剂搭配提供的优异的极压、润滑性和缓蚀剂提供的抗腐蚀性能，使得本全合成液能满足铝合金工件的光洁度要求，延长刀具寿命，对铝合金有极佳的防腐蚀效果，能有效防止敏感铝合金变色。本专利技术具有优异的抗杂油性能，工作液长期保持透明；具有较低的泡沫，可有效解决半合成液泡沫高的缺陷；(4)本专利技术具有优异的冷却性，可以有效降低刀具和金属工件表面接触时产生的切削热，特别适合高速加工场合；(5)本专利技术制备工艺简单，具备冷却、防锈、清洗、润滑四大功能，实用性强，具有良好的经济价值和社会效益。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1按照以下组分以及其质量含量备料，混合搅拌，得产品：其中，羧酸胺盐的制备方法是：按1:1:1.5:2重量比例，向常压钢制反应釜中投入十二碳二元羧酸、三元羧酸和一乙醇胺、三乙醇胺，在搅拌下，于85℃下，反应0.5小时，得到羧酸胺盐。实施例2按照以下组分以及其质量含量备料，混合搅拌，得产品：其中，羧酸胺盐的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型铝合金全合成液组合物，其特征在于，其制备原料包括以下组分及重量百分含量：

【技术特征摘要】
1.一种环保型铝合金全合成液组合物，其特征在于，其制备原料包括以下组分及重量百分含量：2.根据权利要求1所述的一种环保型铝合金全合成液组合物，其特征在于，其制备原料包括以下组分及重量百分含量：3.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金全合成液组合物，其特征在于，所述的自乳化酯为聚醚酯。4.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金全合成液组合物，其特征在于，所述的带浊点的水溶性润滑剂选自反向EO/PO嵌段共聚物或带浊点的聚醚酯的一种或者两者的混合物。5.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金全合成液组合物，其特征在于，所述的硼酸酯选自硼酸一乙醇胺酯，硼酸二乙醇胺酯或硼酸三乙醇胺酯的一种或者几种。6.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金全合成液组合物，其特征在于，所述的羧酸胺盐为三元羧酸与醇胺的反应物、十二碳二元羧酸与醇胺的反应物或者三元羧酸、十二碳二元羧酸与醇胺的反应物，所述的醇胺选自一乙醇胺或三乙醇胺或两者的混合物。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，孙令国，
申请(专利权)人：上海添蓝生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31