一种钢铝兼用水基金属加工切削液及其制备方法技术

本申请提供一种钢铝兼用水基金属加工切削液及其制备方法，该切削液按重量百分比计，包括以下组分：矿物油；乳化剂；有机碱；质子酸；防锈剂；铝腐蚀抑制剂；杀菌剂；消泡剂以及水。其中，质子酸和防锈剂复合在金属工件表面形成保护膜，抑制金属工件的锈蚀，使得切削液在应用于钢件的切削工艺时，保证钢件不被腐蚀；铝腐蚀抑制剂能够抑制铝制工件加工的腐蚀，使得切削液在应用于铝制工件的切削工艺时，保证铝制工件不被腐蚀。因此，本申请提供的切削液能够满足钢件和/或铝制工件的加工需求。另外，在将本申请提供的切削液同时切削钢件和铝制工件时，切削液中无泡沫和不溶油皂，切削设备管道无堵塞和腐蚀情况。

【技术实现步骤摘要】
一种钢铝兼用水基金属加工切削液及其制备方法
本申请涉及切削液
，具体涉及一种钢铝兼用水基金属加工切削液及其制备方法。
技术介绍
切削液是由多种化学助剂复合，用于金属切削的重要工业用液。和切削油相比，切削液使用时用水稀释成5％左右浓度，冷却性能好，消除烟雾，环保安全。其优异的冷却、润滑、清洗等性能倍受工业青睐，克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释，防锈效果差的弊端。对于不同加工性能的材料，由于其腐蚀机制不同，通常需要使用不同的切削液。例如，钢件和铝合金的加工性能截然不同，钢件特别是合金元素含量较高的合金钢硬度高，形变硬化趋势大，切削困难，需要采用润滑性高的组分，通常都是采用承载能力高的含硫添加剂；而铝是面心立方，变形容易，切削加工力较低，但铝是两性金属，容易腐蚀变色，故不能使用腐蚀性强的含硫添加剂。但是，目前很多用户的生产现状是不得不用同一种加工液同时加工钢件和铝合金。如果选择适用于钢件的切削液，难以保证铝合金不被腐蚀；如果选择适用于铝合金的切削液，难以保证钢件不被腐蚀。因此，目前亟需开发一种能同时满足钢件和铝合金的加工需求的切削液。
技术实现思路
本申请提供一种钢铝兼用水基金属加工切削液及其制备方法，以解决现有切削液难以同时满足钢件和铝合金的加工需求的问题。本申请的第一方面，提供一种钢铝兼用水基金属加工切削液，按重量百分比计，包括以下组分：可选的，所述矿物油选自石蜡基矿物油和加氢矿物油的一种或多种。可选的，所述乳化剂选自妥尔油、磺酸盐类阴离子表面活性剂、醚类非离子表面活性剂中的一种或多种。可选的，所述有机碱选自脂肪胺、醇胺和脂环胺中的一种或多种。可选的，所述质子酸选自一元弱酸、二元羧酸中的一种或多种。可选的，所述防锈剂选自三元有机膦酸盐和氮唑环化物中的一种或多种。可选的，所述铝腐蚀抑制剂选自磷酸酯盐和硅氧烷酮中的一种或多种。可选的，所述杀菌剂选自均三嗪类杀菌剂、吗啉类杀菌剂中的一种或多种。可选的，所述消泡剂选自有机硅和醇胺消泡剂中的一种或多种。本申请的第二方面，提供一种第一方面任意一种可能的实现方式所提供的钢铝兼用水基金属加工切削液的制备方法，包括：将有机碱、质子酸、防锈剂和水混合，得到第一混合液；将所述第一混合液依次与矿物油、铝腐蚀抑制剂和乳化剂进行混合，得到第二混合液；将第二混合液与杀菌剂和消泡剂进行混和，搅拌均匀，得到澄清透明的钢铝兼用水基金属加工切削液。由以上技术方案可知，本申请提供一种钢铝兼用水基金属加工切削液，按重量百分比计，包括以下组分：矿物油15％～20wt％；乳化剂8％～16wt％；有机碱6％～10wt％；质子酸2％～5wt％；防锈剂0.5％～2wt％；铝腐蚀抑制剂0.5％～2wt％；杀菌剂1％～4wt％；消泡剂0.01％～1wt％；余量为水。其中，质子酸和防锈剂复合在金属工件表面形成保护膜，抑制金属工件的锈蚀，使得切削液在应用于钢件的切削工艺时，保证钢件不被腐蚀；铝腐蚀抑制剂能够抑制铝制工件加工的腐蚀，使得切削液在应用于铝制工件的切削工艺时，保证铝制工件不被腐蚀。因此，本申请提供的切削液能够满足钢件和/或铝制工件的加工需求。另外，在将本申请提供的切削液同时切削钢件和铝制工件时，切削液中无泡沫和不溶油皂，切削设备管道无堵塞和腐蚀情况。进一步地，本申请提供的切削液是以水作为溶剂，应用范围广，价格低廉，易清洗；不含有氯、苯、重金属等有毒物质，具有良好的经济效益和环境效益，更适合市场应用。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种钢铝兼用水基金属加工切削液的制备方法的工作流程图；图2为本申请实施例提供的试验例1的测试结果；图3为本申请实施例提供的试验例3的测试结果。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了解决现有切削液难以同时满足钢件和铝合金的加工需求的问题，本申请提供一种钢铝兼用水基金属加工切削液，按重量百分比计，包括以下组分：矿物油15％～20wt％；乳化剂8％～16wt％；有机碱6％～10wt％；质子酸2％～5wt％；防锈剂0.5％～2wt％；铝腐蚀抑制剂0.5％～2wt％；杀菌剂1％～4wt％；消泡剂0.01％～1wt％；余量为水。本申请所述矿物油选自石蜡基矿物油和加氢矿物油的一种或多种。所述矿物油可以提供切削过程中的润滑性能，保证切削面的光滑平整。所述矿物油在配方中的含量为15％～20wt％，具体可以为15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％或20wt％。本申请所述乳化剂选自妥尔油、磺酸盐类阴离子表面活性剂、醚类非离子表面活性剂中的一种或多种。所述乳化剂可以避免切削液在循环过程中油污的产生，同时也维持原液自身的稳定性。所述磺酸盐类阴离子表面活性剂优选碳链C12-C14,所述醚类非离子表面活性剂优选碳链C9-C11，所述乳化剂在配方中的含量为8％-16wt％，具体可以为8wt％、10wt％、12wt％、14wt％或16wt％。本申请所述有机碱选自脂肪胺、醇胺和脂环胺中的一种或多种。所述有机碱为切削液提供碱性环境，避免切削加工时切削设备的腐蚀，同时还能一定程度抑制切削液中细菌的滋生，延长切削液的使用寿命。所述有机碱在配方中的含量为6％-10wt％，具体可以为6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％。本申请所述质子酸选自一元弱酸、二元羧酸中的一种或多种。所述质子酸在配方中的含量为2％-5wt％，具体可以为2wt％、3wt％、4wt％、5wt％。本申请所述防锈剂选自三元有机膦酸盐和氮唑环化物中的一种或多种。所述防锈剂在配方中的含量为0.5％-2.0wt％，具体可以为0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.0wt％。本申请中，质子酸和防锈剂复合在金属工件表面形成保护膜，抑制金属工件的锈蚀。本申请所述铝腐蚀抑制剂选自磷酸酯盐和硅氧烷酮中的一种或多种。所述铝腐蚀抑制剂能够抑制铝制工件加工的腐蚀。所述铝腐蚀抑制剂优选磷酸酯盐，在一种可实现的方式中，该磷酸酯盐由古田化工提供。所述铝腐蚀抑制剂在配方中的含量为0.5％-2.0wt％，具体可以为0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.0wt％。本申请所述杀菌剂选自均三嗪类杀菌剂、吗啉类杀菌剂中的一种或多种。所述杀菌剂为切削液营造无菌环境，避免切削液生菌发臭。所述杀菌剂在配方中的含量为1％-4wt％，具体可以为1wt％、2wt％、3wt％、4wt％。...

【技术保护点】
1.一种钢铝兼用水基金属加工切削液，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种钢铝兼用水基金属加工切削液，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：





2.根据权利要求1所述的钢铝兼用水基金属加工切削液，其特征在于，所述矿物油选自石蜡基矿物油和加氢矿物油的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的钢铝兼用水基金属加工切削液，其特征在于，所述乳化剂选自妥尔油、磺酸盐类阴离子表面活性剂、醚类非离子表面活性剂中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的钢铝兼用水基金属加工切削液，其特征在于，所述有机碱选自脂肪胺、醇胺和脂环胺中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的钢铝兼用水基金属加工切削液，其特征在于，所述质子酸选自一元弱酸、二元羧酸中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的钢铝兼用水基金属加工切削液，其特征在于，所述防锈剂选自三元有机膦酸盐和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春怀，林加惠，伏杏燕，曾天亮，
申请(专利权)人：南京正明观新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32