一种水基全合成金属切削液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水基全合成金属切削液及其制备方法，涉及削液技术领域。以重量份计，本发明专利技术提供的水基全合成金属切削液包括以下组分：水基润滑剂15～34.5份、净洗剂2.5～3份、渗透剂6～10份、防锈剂9.5～16份、缓蚀剂0.7～1.7份、抗硬水剂3～3.5份、消泡剂0.3～0.5份、水50～70份；所述水基全合成金属切削液的pH值为8.5～9.5；所述水基润滑剂的制备方法包括以下步骤：将有机酸、有机醇胺、硼酸和聚乙二醇在80～85℃反应1～2h，得到水基润滑剂。本发明专利技术提供的水基全合成金属切削液在高硬水使用环境中兼具优秀润滑极压性、防锈防腐蚀性、稳定性和易清洗等优点。和易清洗等优点。和易清洗等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种水基全合成金属切削液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及削液
，尤其涉及一种水基全合成金属切削液及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属切削液是在切削、铣削、冲压、轧制和拉拔等各种机械制造加工过程中必不可少的润滑剂。切削液应具备良好的润滑性能、冷却清洗功能、防锈防腐功能。与乳化液和半合成液相比，全合成水基液切削液具有更好的冷却和清洗性能，且成本较低，无污染，对环境友好。在加工使用过程中，切削液通常需要采用大量的水预先稀释，稀释水的质量可直接影响到切削液各项性能的实际发挥。若稀释用水的硬度较大，硬水中大量的钙、镁等金属离子会与切削液的成分发生化学反应，从而使稀释液产生浑浊并析出沉淀，导致各项性能下降，尤其可使防锈防腐蚀功能失效。水的硬度一般可分四个等级：软水(0～60ppm)、稍硬水(60～120ppm)、硬水(120～180ppm)和极硬水(181ppm以上)。在我国很多地区尤其北方地区，自来水的硬度超过500ppm，水质硬度普遍较高，因此，为保证切削液在使用过程中的各项功能发挥，要求切削液具有良好的抗硬水能力。然而现有的水基全合成金属切削液难以较为圆满地满足抗硬水稳定性的要求，存在高硬水环境中润滑极压性能不理想、防锈和缓蚀性能差等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种水基全合成金属切削液及其制备方法，本专利技术提供的水基全合成金属切削液在高硬水使用环境中兼具优秀润滑极压性、防锈防腐蚀性、稳定性和易清洗等优点。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种水基全合成金属切削液，以重量份计，包括以下组分：水基润滑剂15～34.5份、净洗剂2.5～3份、渗透剂6～10份、防锈剂9.5～16份、缓蚀剂0.7～1.7份、抗硬水剂3～3.5份、消泡剂0.3～0.5份、水50～70份；所述水基全合成金属切削液的pH值为8.5～9.5；
[0006]所述水基润滑剂的制备方法包括以下步骤：将有机酸、有机醇胺、硼酸和聚乙二醇在80～85℃进行反应，得到水基润滑剂。
[0007]优选的，所述有机酸包括油酸、蓖麻油酸和月桂酸中的一种或多种。
[0008]优选的，所述有机醇胺包括乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种。
[0009]优选的，所述聚乙二醇的平均相对分子质量为300～600g/mol。
[0010]优选的，所述有机酸、有机醇胺、硼酸和聚乙二醇的质量比为(5.5～9.5)：(3～9.5)：(4～15)：(1～2)。
[0011]优选的，所述净洗剂包括烷基醇酰胺磷酸酯。
[0012]优选的，所述抗硬水剂包括乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸四钠中的一种或多种。
[0013]优选的，所述渗透剂包括乙二醇醚；所述缓释剂包括苯骈三氮唑。
[0014]优选的，所述防锈剂包括石油磺酸钠、钼酸钠、四硼酸钠、柠檬酸、LS1005和LS1002中的一种或多种。
[0015]本专利技术提供了上述方案所述水基全合成金属切削液的制备方法，包括以下步骤：将水基润滑剂、净洗剂、渗透剂、防锈剂、缓蚀剂、抗硬水剂、消泡剂和水混合，调整所得混合液的pH值为8.5～9.5，得到所述水基全合成金属切削液。
[0016]本专利技术提供了一种水基全合成金属切削液，以重量份计，包括以下组分：水基润滑剂15～34.5份、净洗剂2.5～3份、渗透剂6～10份、防锈剂9.5～16份、缓蚀剂0.7～1.7份、抗硬水剂3～3.5份、消泡剂0.3～0.5份、水50～70份；所述水基全合成金属切削液的pH值为8.5～9.5；所述水基润滑剂的制备方法包括以下步骤：将有机酸、有机醇胺、硼酸和聚乙二醇在80～85℃反应1～2h，得到水基润滑剂。在本专利技术中，水基润滑剂具有较好的防锈润滑、极压抗磨及抗菌稳定性能，起到减摩耐磨的作用；同时与防锈剂和缓蚀剂复配，更有效地发挥防腐防变质功能；净洗剂具有极强的去污能力，对易粘附于金属表面的各类污垢能迅速脱除，并对清洗后的金属表面具有良好的保护作用；同时与渗透剂复配，起到良好的乳化稳定作用，使得各个组分在水中均匀稳定分散，防止有效成分的沉降、分层、团聚、絮凝或老化，提高全合成切削液的储存稳定性；抗硬水剂可与多种金属离子螯合，形成稳定的水溶性络合物，使全合成切削液在硬水环境中也可发挥优秀的润滑性能和防腐蚀性能，保护切削工件，提高使用寿命。
[0017]本专利技术所述水基全合成金属切削液为淡黄色透明无味的液体，不含易致癌的亚硝酸盐、苯酚、甲醛等有害物质，属于一种单相水溶液体系，不含矿物油，不存在破乳现象，具有良好的化学稳定性能以及清洗、渗透、润滑、防锈防腐蚀功能；原料中采用的蓖麻油酸、月桂酸、烷基醇酰胺磷酸酯等生物降解率高，降低了废水处理成本。
[0018]本专利技术使用的水基润滑剂增强了切削液的润滑能力，摩擦系数低，磨损面积较小；同时提高了切削液的极压性能；使得切削液的综合润滑性能、最大无卡咬负荷及攻丝扭矩性能均超过市购天津泰伦特、潍坊及开封奥科宝全合成产品。
[0019]本专利技术提供的水基全合成金属切削液用硬水稀释后呈无色透明状态，在高硬质水中也能正常使用，且具有优良的防锈、防腐蚀性能，防锈、防腐蚀效果可维持72h以上，远超国内标准。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1～3所述水基全合成金属切削液和对比例1～3全合成切削液的摩擦系数曲线图；
[0021]图2为本专利技术实施例1～3所述水基全合成金属切削液和对比例1～3全合成切削液的磨斑对比图；
[0022]图3为本专利技术实施例1～3所述水基全合成金属切削液和对比例1～3全合成切削液的最大磨斑直径对比图；
[0023]图4为本专利技术实施例1～3所述水基全合成金属切削液和对比例1～3全合成切削液的最大无卡咬负荷对比图；
[0024]图5为本专利技术实施例1～3所述水基全合成金属切削液和对比例1～3全合成切削液
用500ppm硬度的水稀释后稀释液的攻丝扭矩图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种水基全合成金属切削液，以重量份计，包括以下组分：水基润滑剂15～34.5份、净洗剂2.5～3份、渗透剂6～10份、防锈剂9.5～16份、缓蚀剂0.7～1.7份、抗硬水剂3～3.5份、消泡剂0.3～0.5份、水50～70份；所述水基全合成金属切削液的pH值为8.5～9.5。
[0026]下面先对水基润滑剂的制备过程进行说明。
[0027]在本专利技术中，所述水基润滑剂的制备方法包括以下步骤：将有机酸、有机醇胺、硼酸和聚乙二醇在80～85℃进行反应，得到水基润滑剂。
[0028]在本专利技术中，所述有机酸优选包括油酸、蓖麻油酸和月桂酸中的一种或多种，更优选为油酸。当所述有机酸包括上述物质中的多种时，本专利技术对各有机酸的配比没有特殊要求，任意配比均可。
[0029]在本专利技术中，所述有机醇胺优选包括乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种，更优选为二乙醇胺；当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水基全合成金属切削液，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：水基润滑剂15～34.5份、净洗剂2.5～3份、渗透剂6～10份、防锈剂9.5～16份、缓蚀剂0.7～1.7份、抗硬水剂3～3.5份、消泡剂0.3～0.5份、水50～70份；所述水基全合成金属切削液的pH值为8.5～9.5；所述水基润滑剂的制备方法包括以下步骤：将有机酸、有机醇胺、硼酸和聚乙二醇在80～85℃进行反应，得到水基润滑剂。2.根据权利要求1所述的水基全合成金属切削液，其特征在于，所述有机酸包括油酸、蓖麻油酸和月桂酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的水基全合成金属切削液，其特征在于，所述有机醇胺包括乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的水基全合成金属切削液，其特征在于，所述聚乙二醇的平均相对分子质量为300～600g/mol。5.根据权利要求1～4任一项所述的水基全合成金属切削液，其特征在于，所述有机酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，周璇，韩鹏，孙立彬，刘维民，王晓波，徐超，
申请(专利权)人：潍坊奥润德新材料科技有限公司烟台先进材料与绿色制造山东省实验室，
类型：发明
国别省市：