一种硬脆性材料切削液及其制备方法技术

本发明专利技术属于切削液技术领域，公开了一种硬脆性材料切削液及其制备方法，包括以下重量份的原料：水溶性润滑剂15

【技术实现步骤摘要】
一种硬脆性材料切削液及其制备方法


[0001]本专利技术属于切削液
，更具体的说是涉及一种硬脆性材料切削液及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，硬脆材料行业用于石英、半导体硅片加工的润滑冷却液主要是切削油。切削油是一种加工助剂，在材料切削过程中起到润滑、冷却、清洗、防锈的作用。随着制造业的迅猛发展，切削油的使用量逐年增多。目前，工业切削油多以矿物油为主要成分，并加入极压添加剂等，具有一定的毒性和刺激性，在长期使用中会危害操作工人的身体健康，后续的处理回收也会造成环境污染。无法控制烟雾的产生，导致车间可见度降低，空气质量堪忧。特别是针对硬脆性材料的加工，加工屑细小，传统切削油容易包裹粉屑，使其黏附在工件表面不易清洗，工作液容易生菌发臭，且切削油大量回收还有引起燃烧的隐患。
[0003]因此，如何提供一种硬脆性材料切削液，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的缺点和不足，本专利技术提供了一种硬脆性材料切削液及其制备方法，能够满足石英等硬脆材料加工所需的润滑、清洗、冷却和防锈要求，减少石英粉的放热反应，同时解决了车间油雾和VOC超标问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种硬脆性材料切削液，包括以下重量份的原料：水溶性润滑剂15
‑
25份、水溶性抗磨剂20份、酸1
‑
5份、有机胺5
‑
15份、沉降剂1
‑
2份、杀菌剂0.5
‑
1份、润湿剂0.5
‑
2份、消泡剂0.1份。
[0007]优选的，所述切削液还包括去离子水；所述去离子水的质量分数为50％。
[0008]优选的，所述水溶性润滑剂为聚醚酯、丙三醇、硫化脂肪酸的混合物。
[0009]优选的，所述聚醚酯、丙三醇、硫化脂肪酸的重量比为6
‑
9：3：2。
[0010]上述技术方案的有益效果是：提高工件的加工效率，提高加工速度。
[0011]优选的，所述水溶性抗磨剂为氯化石蜡、磷酸酯、磷酸三甲酚酯的混合物。
[0012]优选的，所述氯化石蜡、磷酸酯、磷酸三甲酚酯重量比为3
‑
15：2：1。
[0013]上述技术方案的有益效果是：减少工件的边界摩擦，提高加工精度。
[0014]优选的，所述酸为十二碳二元酸、四元酸、异壬酸、正辛酸、新癸酸、异辛酸、硼酸中的一种或多种。
[0015]优选的，所述有机胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的一种或多种。
[0016]优选的，所述沉降剂为阳离子聚合季铵盐。
[0017]优选的，所述润湿剂为乙氧基化乙炔二醇。
[0018]上述技术方案的有益效果是：降低表面张力，提高润湿性能。
[0019]优选的，所述消泡剂为水溶性非硅消泡剂。
[0020]优选的，所述杀菌剂为2
‑
丁基
‑
1，2苯并异噻唑啉
‑3‑
酮、5
‑
氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮、2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮中的一种或多种。
[0021]上述的一种硬脆性材料切削液的制备方法，包括以下步骤：
[0022](1)向反应容器内加入部分去离子水，将水温提升至40
‑
50℃，搅拌的同时加入水溶性润滑剂、酸、有机胺，搅拌至均匀，得到基础液；
[0023](2)依次向基础液中加入水溶性抗磨剂、沉降剂、杀菌剂、润湿剂、消泡剂，在常温常压下搅拌均匀，得到改良液；
[0024](3)向改良液中加入去离子水，通过多孔介质过滤，滤除沉淀杂质，得到切削液。
[0025]优选的，步骤(1)中所述搅拌至均匀的时间为3h。
[0026]优选的，步骤(2)中所述搅拌的速度为150rpm/min。
[0027]优选的，步骤(3)中所述过滤的精度为3μm。
[0028]上述的一种硬脆性材料切削液在硬脆性材料加工中的应用，其特征在于，所述硬脆性材料包括石英、蓝宝石、半导体硅片、陶瓷。
[0029]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种硬脆性材料切削液及其制备方法，具有以下有益效果：
[0030](1)本专利技术的切削液代替了传统润滑油加工，减少车间油雾，该产品不含对人体有毒有害的物质，不污染环境，能够满足硬脆材料石英等加工所需的润滑、清洗、冷却和防锈要求，减少石英粉的放热反应，同时解决了车间油雾和VOC超标问题，减少火灾隐患，确保工人的身心健康。
[0031](2)本专利技术通过添加水溶性润滑剂减低摩擦阻力，降低表面张力，减少磨损并起到冷却，清洗的作用。同时，沉降剂聚合季铵盐不仅具有广谱杀菌作用，还能够与切粉络合、絮凝成泥团进行沉降。润湿剂可以降低切削液表面张力，使粉屑表面充分润湿，将表面微小的气泡替换成液体，降低浮力，进而实现粉屑的沉降，从而避免粉屑附着在加工件表面，增加摩擦阻力。
具体实施方式
[0032]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]实施例1
[0034]一种硬脆性材料切削液，包括以下重量份的原料：水溶性润滑剂15份、水溶性抗磨剂20份、酸5份、有机胺15份、沉降剂1份、杀菌剂1份、润湿剂0.5份、消泡剂0.1份。
[0035]优选的，所述切削液还包括去离子水；所述去离子水的质量分数为50％。
[0036]优选的，所述水溶性润滑剂为聚醚酯、丙三醇、硫化脂肪酸的混合物。
[0037]优选的，所述聚醚酯、丙三醇、硫化脂肪酸的重量比为6：3：2。
[0038]优选的，所述水溶性抗磨剂为氯化石蜡、磷酸酯、磷酸三甲酚酯的混合物。
[0039]优选的，所述氯化石蜡、磷酸酯、磷酸三甲酚酯重量比为3：2：1。
[0040]优选的，所述酸为硼酸、新癸酸和十二碳二元酸。
[0041]优选的，所述有机胺为单乙醇胺和三乙醇胺。
[0042]优选的，所述沉降剂为阳离子聚合季铵盐。
[0043]优选的，所述润湿剂为乙氧基化乙炔二醇。
[0044]优选的，所述消泡剂为水溶性非硅消泡剂。
[0045]优选的，所述杀菌剂为2
‑
丁基
‑
1，2苯并异噻唑啉
‑3‑
酮。
[0046]上述的一种硬脆性材料切削液的制备方法，包括以下步骤：
[0047](1)向反应容器内加入去离子水，将水温提升至40℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬脆性材料切削液，其特征在于，包括以下重量份的原料：水溶性润滑剂15
‑
25份、水溶性抗磨剂20份、酸1
‑
5份、有机胺5
‑
15份、沉降剂1
‑
2份、杀菌剂0.5
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1份，润湿剂0.5
‑
2份、消泡剂0.1份。2.根据权利要求1所述的一种硬脆性材料切削液，其特征在于，所述水溶性润滑剂为聚醚酯、丙三醇、硫化脂肪酸的混合物。3.根据权利要求1所述的一种硬脆性材料切削液，其特征在于，所述水溶性抗磨剂为氯化石蜡、磷酸酯、磷酸三甲酚酯的混合物。4.根据权利要求1所述的一种硬脆性材料切削液，其特征在于，所述酸为十二碳二元酸、四元酸、异壬酸、正辛酸、新癸酸、异辛酸、硼酸中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种硬脆性材料切削液，其特征在于，所述有机胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的一种或多种。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王晓薇，
申请(专利权)人：上海化丰实业有限公司，
类型：发明
国别省市：