乳化型切削液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种乳化型切削液及其制备工艺，该产品组分及重量百分比分别为：基础油50‑70％、表面活性剂14‑25％、防锈剂1‑4％、防腐剂0.2‑1％、复合润滑剂3‑7％，有机醇胺2‑10％、杀菌剂2‑3％、抗硬水剂2‑4％、抗泡剂0.1％，余量为软化水。将上述原材料按照一定顺序和比例加入后搅拌，即可获得所述乳化型切削液。相比传统的乳化油制作工艺，该切削液无需添加经过化学反应的中间体、生产制备工艺简单、易操作。本发明专利技术提供的切削液具有良好的润滑性能，可用于加工铸铁、钢、不锈钢、铜及铜合金、镁合金等材料。

Emulsion cutting fluid and its preparation

【技术实现步骤摘要】
乳化型切削液及其制备方法
本专利技术属于化工产品领域，特别涉及一种乳化型切削液及其制备工艺。
技术介绍
切削油液是金属切削过程中使用的润滑介质，其最重要的功能是润滑、冷却、排屑和防锈，以获得良好的表面精度和工件质量，同时延长机床的使用寿命。油基的切削油常用于加工难度较高或对润滑性有较高要求的切削工艺，随着硬质合金刀具的使用以及机床转速的提高，水基切削液应用而生。水基切削液分为三大类：乳化型、微乳型、以及全合成型。其中，相比其他两种切削液，乳化型切削液(乳化油)的润滑性能更为优异，且具有更高的性价比，是目前应用最多的加工液类型，据粗略统计，乳化型切削液占水基加工液总量的60％以上。乳化型切削液因含油量较高而在水基切削液中具有更好的润滑性，但在使用中也存在一些缺点。因其稀释使用，对黑色金属和有色金属的防锈防腐性远不如油基切削油。尤其是一些需要工序间临时存放的工件，或对工件表面质量要求较高的工艺，对防锈性防腐性要求尤其苛刻。乳化型切削液还面临最大的挑战是在硬水和细菌的攻击下出现乳液析油析皂的不稳定问题。国内外关于乳化型切削液有众多的报道和专利文献。专利CN104927982A报道了一种乳化切削液组合物，该组合物由曼尼希碱、乳化剂、水和基础油组成，在抗硬水性和防锈性上表现突出。但其需要合成中间产物，生产工艺繁琐，容易导致批次质量不稳定等现象。专利CN104927983A公开了一种乳化切削液组合物，其采用硼酸酯、硼酸盐、酰胺和醇胺作为防锈剂，异氰酸酯作为钙皂分散剂，以解决乳化油的防锈和抗硬水问题。专利CN104120014A公开了一种防锈效果优异的环保水性切削液及其制备方法，选用1，2—二乙氧基硅酯基乙烷作为防锈剂来提高防锈性能。专利CN105670738A报道了一种防锈乳化型金属切削液，选用的防锈剂为硼酸、对叔丁基苯甲酸、十到十二碳二元羧酸类与不同醇胺中的一种或几种混合物。专利CN107629855A公开了一种水溶性切削液，以硼酸、癸二酸、三元酸复配作为防锈剂来提升防锈性能。专利CN103666719A公开了一种自乳化切削液及其制备方法，选用EDTA二钠盐提高乳液的抗硬水性能。专利CN106893622A报道了一种水性切削液的醚羧酸复配剂、制备方法剂水性切削液，选用三种市售的醚羧酸来提升乳液的抗硬水性能。现有技术中常用到的防锈剂，如硼酸、硼酸酯、磺酸钡、癸二酸、脂肪酸酰胺、酰胺己酸盐等在软水中的防锈性比较突出，但在含钙镁离子的硬水中，尤其是在含氯离子的水中，防锈性能急剧下降，往往不能满足现场工况的需求。而且有些防锈剂通常在加量较大时才具有良好的防锈性能，这从一定程度上降低了切削液的性价比。此外，抗硬水性能不佳也是目前许多乳化型切削液普遍存在的问题和难以攻克的壁垒之一。由于这项性能的提升涉及的方面较为复杂，现有技术报道中很少有专门的添加剂来解决乳液的抗硬水性能。目前采用EDTA或EDTA钠盐来解决这项难题的较为常见。EDTA或EDTA钠盐在全合成体系中表现优异，且具有较高的性价比，但在乳化油体系中，即便加量很大，抗硬水性能也不突出，而且还容易导致体系出现不稳定现象。也有很少的报道采用醇醚羧酸来提升硬水性能。醇醚羧酸能有效地提高乳化油体系的抗硬水性能，尤其是长链的醇醚羧酸，能更好的分散硬水中的钙镁离子。但此类添加剂的引入需要适宜的乳化剂作为后盾。只有在种类和比例均适宜的乳化剂下，引入一定量的醇醚羧酸，体系的抗硬水稳定性和高低温稳定性才能达到最佳。反之，即便加入大量的醇醚羧酸，若乳化剂的选用不当，即使在软水中，乳液室温下的析皂现象也会非常普遍，在高温下甚至会出现析油现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供了一种防锈和抗硬水性能优异的乳化型切削液。它具有较高的性价比，良好的润滑性和乳液稳定性，生产制备工艺简单等特点。本专利技术具有两方面突出的优势，一是极佳的防锈防腐性，能在高硬度水质和高氯离子含量的水质下提供优异锈蚀保护作用。二是优异的抗硬水性能，可用于水质硬度大于1000mg/L以上的地区，且配置的稀释液即便在高温下也均一稳定，不析油析皂。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种乳化型切削液，包括以下组分：按照重量百分比计，基础油50-70％、表面活性剂14-25％、防锈剂1-4％、防腐剂0.2-1％、复合润滑剂3-7％、有机醇胺2-10％、杀菌剂2-3％、抗硬水剂2-4％、抗泡剂0.1％、余量为软化水；其中，所述防锈剂为无机物和有机物的混合物；所述无机物为钼酸钠、亚硝酸钠和硅酸钠中的至少一种；所述有机物为十二烯基丁二酸、十一碳二元酸、月桂二酸、十二碳格尔伯特酸、咪唑啉盐和苯甲酸钠的至少一种。本专利技术所述的乳化型切削液，其中：所述基础油为尼纳斯T9、T22、环烷基油KR2832、10号变压器油、25号变压器油、45号变压器油、MVI150和HVI150中的一种或两种混合物。本专利技术所述的乳化型切削液，其中：所述表面活性剂为石油磺酸钠、聚异丁烯丁二酸酰胺、太古油、脂肪酸聚氧乙烯酯、异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基苯酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇油酸酯和琥珀酸衍生物中的至少两种或两种以上混合物。本专利技术所述的乳化型切削液，其中：所述防腐剂为苯并三氮唑、甲基苯丙三氮唑衍生物和磷酸酯中的一种或几种的混合物。本专利技术所述的乳化型切削液，其中：所述复合润滑剂为妥尔油脂肪酸、硫化脂肪酸酯、二烷基硫化物、蓖麻油酸脂和聚合酯的一种或两种的混合物。本专利技术所述的乳化型切削液，其中：所述有机醇胺为单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、一异丙醇胺和二异丙醇胺中的一种或几种的混合物。本专利技术所述的乳化型切削液，其中：所述杀菌剂为六氢三嗪、吗啉、苯骈异噻唑啉酮和异噻唑啉酮类化合物一种或几种的混合物。本专利技术所述的乳化型切削液，其中：所述抗硬水剂为碳原子数为16～20，且含5～10个EO集团的长链醇醚羧酸、碳原子数为5～8，且含3～7个EO集团的短链醇醚羧酸、混合型醇醚羧酸中的一种或几种的混合物。本专利技术所述的乳化型切削液，其中：所述抗泡剂为硅氧烷型消泡剂。本专利技术还提供一种乳化型切削液的制备方法，其是上述乳化型切削液的制备方法，包括如下步骤：在10-35℃下，在软化中先添加防锈剂、防腐剂，接着依次加入有机醇胺、基础油、表面活性剂、复合润滑剂、杀菌剂、抗硬水剂，最后添加抗泡剂，搅拌至体系均一透亮即得到所述的乳化型切削液。本专利技术还可以详述如下：一种乳化型切削液及其制备工艺，包括以下组分及重量百分比：基础油50-70％、表面活性剂14-25％、防锈剂1-4％、防腐剂0.2-1％、复合润滑剂3-7％，有机醇胺2-10％、杀菌剂2-3％、抗硬水剂2-4％、抗泡剂0.1％，余量为软化水。将上述原材料按照一定顺序和比例加入后搅拌，即可获得所述乳化型切削液。所述的基础油为尼纳斯T9、T22、环烷基油KR2832本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乳化型切削液，包括以下组分：/n按照重量百分比计，/n基础油50-70％、/n表面活性剂14-25％、/n防锈剂1-4％、/n防腐剂0.2-1％、/n复合润滑剂3-7％、/n有机醇胺2-10％、/n杀菌剂2-3％、/n抗硬水剂2-4％、/n抗泡剂0.1％、/n余量为软化水；/n其中，所述防锈剂为无机物和有机物的混合物；/n所述无机物为钼酸钠、亚硝酸钠和硅酸钠中的至少一种；/n所述有机物为十二烯基丁二酸、十一碳二元酸、月桂二酸、十二碳格尔伯特酸、咪唑啉盐和苯甲酸钠的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种乳化型切削液，包括以下组分：
按照重量百分比计，
基础油50-70％、
表面活性剂14-25％、
防锈剂1-4％、
防腐剂0.2-1％、
复合润滑剂3-7％、
有机醇胺2-10％、
杀菌剂2-3％、
抗硬水剂2-4％、
抗泡剂0.1％、
余量为软化水；
其中，所述防锈剂为无机物和有机物的混合物；
所述无机物为钼酸钠、亚硝酸钠和硅酸钠中的至少一种；
所述有机物为十二烯基丁二酸、十一碳二元酸、月桂二酸、十二碳格尔伯特酸、咪唑啉盐和苯甲酸钠的至少一种。


2.根据权利要求1所述的乳化型切削液，其特征在于：所述基础油为尼纳斯T9、T22、环烷基油KR2832、10号变压器油、25号变压器油、45号变压器油、MVI150和HVI150中的一种或两种混合物。


3.根据权利要求1所述的乳化型切削液，其特征在于：所述表面活性剂为石油磺酸钠、聚异丁烯丁二酸酰胺、太古油、脂肪酸聚氧乙烯酯、异构十三醇聚氧乙烯醚、辛基苯酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇油酸酯和琥珀酸衍生物中的至少两种或两种以上混合物。


4.根据权利要求1所述的乳化型切削液，其特征在于：所述防腐剂为苯并三氮唑、甲基苯丙三氮唑衍生物和磷酸酯中的一种或几...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志忠，尤龙刚，张杰，郎需进，刘学洋，李铭，火鹏飞，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11