一种用于蓝宝石加工的全合成切削液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于蓝宝石加工的全合成切削液及其制备方法，所述全合成切削液包括以下重量份的组分：20‑90重量份的水、5‑50重量份的pH缓冲剂、0.1‑10重量份的苯并三氮唑、0.01‑20重量份的增溶剂、1‑40重量份的特种润滑剂、0.01‑2重量份的沉降剂和0.01‑2重量份的醇类润湿分散剂。本发明专利技术提供一种用于蓝宝石加工的全合成切削液及其制备方法，所述全合成切削液主要适用于石英和蓝宝石等材质的加工，能满足高润滑性能、皮肤兼容性好、玻璃磨粉沉降快、磨粉沉降后松软不结硬块、且不会腐蚀胶粘剂等各项性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于蓝宝石加工的全合成切削液及其制备方法
本专利技术涉及切削液领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于蓝宝石加工的全合成切削液及其制备方法。
技术介绍
近年来随着红外技术、微电子和光电子技术的迅猛发展，对光电功能材料的要求也越来越高，传统的光电材料已经很难满足使用要求。在所有的天然材料中，蓝宝石的硬度高，且仅次于金刚石，并且具有良好的透光性、热传导性、电气绝缘性和力学性能，在各行各业中应用广泛，例如：红外军事装置、高强度激光器的窗口材料、发光二极管(LED)的衬底等等。但正是因为其硬度高，并且作为精密材料应用于高科技领域，加工后表面粗糙度的要求严格，所以在加工过程中，需要用到高品质的切削液来满足其加工要求。国内外现有的蓝宝石加工液以全合成切削液为主，即配方中不含矿物油，但是大多数的切削液产品在保证了蓝宝石加工所需要的润滑水平后，在加工过程中会出现液槽中玻璃磨粉沉降慢的现象，部分甚至会有磨粉堆积后结块非常硬的问题，这会导致加工过程中液的过滤效率低且磨粉处理困难，蓝宝石表面粗糙度合格率低，并且磨粉结块后在机床表面、液槽壁或传送工件的设备上极其难以清除干净。其次，由于高pH值的加工液会造成工人皮肤过敏或腐蚀，因此部分切削液设计为中性配方，相对人体皮肤较温和，但是这种切削液极其容易生菌发臭。此外，在石英和蓝宝石精密加工时常用到固定粘合剂，也称作胶粘剂，这种材料在切削液的碱性环境下极其容易发生腐蚀溶解。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种用于蓝宝石加工的全合成切削液及其制备方法。r>为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种用于蓝宝石加工的全合成切削液，包括以下重量份的组分：20-90重量份的水、5-50重量份的pH缓冲剂、0.1-10重量份的苯并三氮唑、0.01-20重量份的增溶剂、1-40重量份的特种润滑剂、0.01-2重量份的沉降剂和0.01-2重量份的醇类润湿分散剂。优选的是，所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液中，所述pH缓冲剂由单乙醇胺、三乙醇胺和硼酸混合而成。优选的是，所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液中，所述pH缓冲剂包括以下重量份的组分：0.1-50重量份的单乙醇胺、0.1-90重量份的三乙醇胺和2-50重量份的硼酸。优选的是，所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液中，所述pH缓冲剂的制备方法如下：将上述重量份的单乙醇胺、三乙醇胺和硼酸依次加入到反应釜中，并于55-80℃的条件下搅拌2小时。优选的是，所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液中，所述特种润滑剂由水性高分子聚醚和甘油混合而成。优选的是，所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液中，所述特种润滑剂包括以下重量份的组分：0.01-90重量份的水性高分子聚醚和0.01-90重量份甘油。优选的是，所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液中，所述特种润滑剂的制备方法如下：将上述重量份的水性高分子聚醚和甘油加入到反应釜中，并于常温下搅拌30分钟。本专利技术还提供一种上述用于蓝宝石加工的全合成切削液的制备方法，包括以下步骤：S1、将上述重量份的水、pH缓冲剂、苯并三氮唑和增溶剂依次加入到反应釜内，并于40℃的条件下搅拌1小时后，反应釜停止工作；S2、然后将上述重量份的特种润滑剂、沉降剂和醇类润湿分散剂依次加入到反应釜内，继续搅拌1小时，即得到所述全合成切削液。本专利技术通过聚醚类原料复配合成一种特种润滑剂来满足石英和蓝宝石加工的润滑性能和玻璃磨粉沉降性能，该特种润滑剂的使用还可以有助于防止沉降后的玻璃磨粉结硬块，最后形成柔软的粉泥易于清除；另外，本专利技术通过选用特殊的有机酸、无机酸和胺类按照一定的比例进行复配合成一种特殊的pH缓冲剂，该缓冲剂能保护机床不发生锈蚀，还具有良好的皮肤兼容性和一定的抑菌性能，避免切削液使用过程中发臭，延长切削液的使用周期。本专利技术的全合成切削液产品主要适用于石英和蓝宝石等材质的加工，能满足高润滑性能、皮肤兼容性好、玻璃磨粉沉降快、磨粉沉降后松软不结硬块、且不会腐蚀胶粘剂等各项性能要求，在使用过程中不仅能延长磨削所使用的金刚石砂轮寿命，还能加速磨粉沉降，提高过滤效率，磨粉处理更方便容易。此外，本专利技术产品还具有良好的冷却性能、分散性能，加工后容易清洗，并且抗菌性能好，使用周期长，从而能显著提高生产效率和降低生产成本；具体的，本专利技术的全合成切削液与其他现有产品相比，具有优势如下：(1)优异的润滑性能，能大幅降低金刚石磨损，从而提高蓝宝石加工合格率；(2)优异的玻璃粉沉降性能和抗玻璃粉板结性能，在使用过程中能够减少玻璃磨粉在机床壁或液槽中板结的现象发生；(3)良好的pH稳定性，不易生菌。并且液体温和，皮肤兼容性好。(4)对胶粘剂有保护作用，在同样的条件下，本专利技术对胶粘剂几乎无腐蚀。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术所述的全合成切削液与外购的宝石切削液进行攻丝扭矩润滑性实验的测试结果的对比图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。<实施例1>一种用于蓝宝石加工的全合成切削液，包括以下重量份的组分：69.1重量份的水、18重量份的pH缓冲剂、0.5重量份的苯并三氮唑、4重量份的增溶剂、8重量份的特种润滑剂、0.2重量份的沉降剂和0.2重量份的醇类润湿分散剂。其中，所述pH缓冲剂包括以下重量份的组分：20重量份的单乙醇胺、30重量份的三乙醇胺和50重量份的硼酸，所述pH缓冲剂的制备方法如下：将上述重量份的单乙醇胺、三乙醇胺和硼酸依次加入到反应釜中，并于55℃的条件下搅拌2小时。其中，所述特种润滑剂由水性高分子聚醚和甘油混合而成，所述特种润滑剂包括以下重量份的组分：80重量份的水性高分子聚醚和20重量份甘油。其中，所述特种润滑剂的制备方法如下：将上述重量份的水性高分子聚醚和甘油加入到反应釜中，并于常温下搅拌30分钟。上述用于蓝宝石加工的全合成切削液的制备方法，包括以下步骤：S1、将上述重量份的水、pH缓冲剂、苯并三氮唑和增溶剂依次加入到反应釜内，并于40℃的条件下搅拌1小时后，反应釜停止工作；S2、然后将上述重量份的特种润滑剂、沉降剂和醇类润湿分散剂依次加入到反应釜内，继续搅拌1小时，即得到所述全合成切削液。<实施例2>一种用于蓝宝石加工的全合成切削液，包括以下重量份的组分：51.5重量份的水、25重量份的pH缓冲剂、0.9重量份的苯并三氮唑、7重量份的增溶剂、15重量份的特种润滑剂、0.4重量份的沉降剂和0.2重量份的醇类润湿分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于蓝宝石加工的全合成切削液，其特征在于，包括以下重量份的组分：/n20-90重量份的水、5-50重量份的pH缓冲剂、0.1-10重量份的苯并三氮唑、0.01-20重量份的增溶剂、1-40重量份的特种润滑剂、0.01-2重量份的沉降剂和0.01-2重量份的醇类润湿分散剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于蓝宝石加工的全合成切削液，其特征在于，包括以下重量份的组分：
20-90重量份的水、5-50重量份的pH缓冲剂、0.1-10重量份的苯并三氮唑、0.01-20重量份的增溶剂、1-40重量份的特种润滑剂、0.01-2重量份的沉降剂和0.01-2重量份的醇类润湿分散剂。


2.如权利要求1所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液，其特征在于，所述pH缓冲剂由单乙醇胺、三乙醇胺和硼酸混合而成。


3.如权利要求2所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液，其特征在于，所述pH缓冲剂包括以下重量份的组分：0.1-50重量份的单乙醇胺、0.1-90重量份的三乙醇胺和2-50重量份的硼酸。


4.如权利要求3所述的一种用于蓝宝石加工的全合成切削液，其特征在于，所述pH缓冲剂的制备方法如下：
将上述重量份的单乙醇胺、三乙醇胺和硼酸依次加入到反应釜中，并于55-80℃的条件下搅拌2小时。


5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明洋，高原，罗丽琳，
申请(专利权)人：俄美达武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42