金属加工流体配制剂制造技术

不含油的金属加工流体，也称作合成的金属加工流体，其在稀释时具有大于１２０纳米的工程化粒度。该膨胀性粒度导致了润滑性的大幅增加，这适于重负荷操作，该重负荷操作以前仅能用含油产品来获得。此外，该不含油的金属加工润滑剂任选的带有含油产品的积极性能，包括优异的腐蚀抑制性和适于重负荷操作的润滑性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属加工流体配制剂相关申请联邦政府主办的研究或者开发
技术介绍
本专利技术涉及不含油的金属加工(metalworking)流体，也称作合成的金属加工流体。金属加工被定义为将金属工件成形以使其符合期望的一组几何规格。金属加工包 含基本的两类切削和成型。切削操作包括磨削，车削，铣削，攻丝，拉削和滚铣。成型操作 包括热和冷轧，拉伸，锻造，冲压和冲切。金属加工流体是切削和成型操作二者中都必需的。它们必须在工件和工具之间提 供润滑，以及通过除去在金属加工操作过程中产生的热来提供冷却。润滑被定义为在两个移动表面之间的摩擦力的降低。金属加工操作中两个主要类 型的润滑是流体动力学润滑和边界或者极压(EP)润滑。流体动力学润滑涉及通过流体润 滑剂膜来隔开移动表面。当表面一起摩擦时，边界或者EP润滑使得所遭受的磨损最小化。 聚合物润滑剂可以提供这两种类型的润滑。金属加工流体被分为两种主要的种类，含油的和不含油的。含油的种类包含直链 油，可溶性油和半合成油，其全部都利用了矿物油作为主要的润滑剂。不合油的种类被称作 合成加工流体，其包括在含水传送体系或者稀释剂中产生润滑性的添加剂的组合物。可溶 性油和半合成产品占据了 80%的市场份额，非水的可还原直链油种类具有10%的份额，而 合成的加工流体占据了 10%的市场份额。现有类型的金属加工流体具有优缺点。含油产品的优点是优异的润滑性，宽范围 的应用性，和保护贮槽(sump)抗腐蚀的屏障作用。含油的金属加工流体的缺点是水硬度经 常影响该流体的稳定性，泡沫是一种经常性的问题，这归因于它们包含了更高级去垢性的 乳化剂，它们携带了更大的污垢负荷，它们的处置和将它们从槽中清洁掉的成本更高，并且 它们具有更大的微生物问题。因为从环境问题到微生物优点的诸多因素，使用合成加工流体受到鼓励。但是，大 部分消费者继续使用含油产品，这是因为它们在相对低的成本情况下具有良好的润滑性， 以及因为与合成加工流体有关的增加的维护腐蚀问题。合成加工流体的贮槽，缺乏由油提 供的保护性屏障膜，会腐蚀和“冷冻”机加工系统螺栓，使得维护变困难。此外，高润滑性合 成产品比类似润滑性的含油产品昂贵。半合成加工流体在成本基础上的物理润滑性的降低 限制了它们在重负荷操作中的用途
技术实现思路
本专利技术的一方面涉及一种全新种类的金属加工流体产品。这些新型化学品并入了羧酸盐、边界润滑剂脂肪酸和EO/PO聚合物的增效共混物，其反应以形成这样的部分 (moiety)，其在某些实施方案中可以任选地具有增加的粒度，优异的润滑性或者二者兼具。 另外，某些实施方案使用的稀释剂是不透明的，并且模拟了油基溶液的外观。在某些实施方案中，该金属加工流体组合物在稀释到0. 1-50体积％时的体积平 均粒度可以是125nm或者更大。该组合物包含(a) 一种或多种聚合物润滑剂；(b) —种或多种羧酸盐； (c) 一种或多种乳化剂或者分散剂；和(d)传送组分。某些实施方案可以是合成的金属加工流体，其展现出润滑性的工程化增加，同时 仍然提供了腐蚀保护和微生物控制。附图说明 具体实施例方式在一种实施方案中，本专利技术的金属加工润滑剂在稀释到0. 1-50体积％时的体积 平均粒度可以是125nm或者更大。在一种实施方案中，该组合物可以包含(a) 一种或多种聚合物润滑剂；(b) 一种或多种羧酸盐；(c) 一种或多种乳化剂或者分散剂；和(d)传送组分。更具体的，该组合物可以包含(a) 1-80体积％的一种或多种嵌段共聚物作为聚合物润滑剂；(b) 1-40体积％的一种或多种羧酸盐；(c) 1-20体积％的一种或多种乳化剂或者分散剂；和(d) 1-97体积％的传送组分。在另外一种实施方案中，该组合物可以包含(a) 5-40体积％的一种或多种嵌段共聚物作为聚合物润滑剂；(b) 3-30体积％的一种或多种羧酸盐；(c) 2-12体积％的一种或多种乳化剂；和(d) 18-90体积%的传送组分。在又一种实施方案中，该组合物可以包含(a) 15-25体积％的一种或多种嵌段共聚物作为聚合物润滑剂；(b) 5-15体积％的一种或多种羧酸盐；(c) 3-8体积％的一种或多种乳化剂或者分散剂；和(d) 52-77体积％的传送组分。每种组分及其实例在下面进一步描述。聚合物润滑剂该聚合物润滑剂可以是例如Ε0/Ρ0共聚物。该Ε0/Ρ0聚合物可以包括例如下面的 一种或多种。该Ε0/Ρ0共聚物可以是具有在中心的聚氧丙烯嵌段和在任一端的聚氧乙烯链 的嵌段共聚物。该Ε0/Ρ0共聚物可以是包含在中心的聚氧乙烯嵌段和在任一端的聚氧丙烯 链的嵌段共聚物。该Ε0/Ρ0共聚物可以是衍生自环氧乙烷和环氧丙烷对1，2_乙二胺相继 加成的四嵌段共聚物。该Ε0/Ρ0共聚物可以是具有至少一个端羟基的环氧乙烷/环氧丙 烷共聚物。该Ε0/Ρ0共聚物可以是环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚物的水溶性润滑剂基料 (base stock)。该Ε0/Ρ0共聚物可以是水溶性聚氧乙烯醇或者聚氧丙烯醇或者这样的醇的 水溶性羧酸酯。该Ε0/Ρ0共聚物可以是全部聚氧丙烯基团带有一个端羟基的醇起始基料。 该Ε0/Ρ0共聚物可以是一元或二元酸酯，多元醇酯，聚亚烷基二醇酯，用有机酸、磷酸酯、聚 异丁烯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、以及丙烯酸或甲基丙烯酸和丙 烯酸酯的共聚物接枝的聚亚烷基二醇。明确可以设想的聚合物包括聚丙二醇嵌段共聚物，聚乙二醇嵌段共聚物，或者聚 乙二醇/聚丙二醇嵌段共聚物。羧酸盐 部分中和的羧酸盐打算用来将用于聚合物润滑剂的亲脂性部分提供给具有更大 粒度的网络和提供工程化的更大的粒度。该盐可以例如通过使用在本说明书中所述的任何 碱性试剂(alkaline agent)来部分中和游离羧酸，脂肪或者油而制造。明确设想的该盐的 阳离子包括碱金属或者链烷醇胺盐，例如钠盐(例如通过用氢氧化钠处理酸来制造)。该部 分中和的PH取决于所使用的碱性试剂。许多这些羧酸盐还另外提供了它们本身的边界润 滑。作为原料使用的羧酸可以是线型的或者支化的，饱和的或者不饱和的游离羧酸。 该酸可以是饱和的或者不饱和的，并且不饱和的部位可以是顺式或者反式构造的。该酸可 以是二羧酸，三羧酸，或者羧酸的酯，胺，酰胺或者乙氧基化的衍生物。可供选择的是，动物 或者植物来源的脂肪或者油可以直接中和来提供羧酸盐。下面的是一些设想的羧酸或者其来源的例子己酸(caproic acid)(也称为己酸 (hexanoic acid)),庚酸(enanthic acid)也称为庚酸(heptanoic acid)),辛酸(caprylic acid)也称为辛酸(octanoic acid)),壬酸(pelargonic acid)也称为壬酸(nonanoic acid))，异壬酸，癸酸(capric acid)也称为癸酸(decanoic acid))，新癸酸，月桂酸(也 称作十二烷酸)，硬脂酸(也称作十八烷酸)，花生酸(也称作二十烷酸)，棕榈酸(也称作 十六烷酸)，芥酸，油酸，花生四烯酸，亚油酸，亚麻酸，肉豆蔻酸(也称作十四烷酸)，山嵛酸 (也称作二十二烷酸)，α -亚麻酸，二十六烷酸，蓖麻油酸，丁酸，猪油，牛油，黄油，椰子油， 棕榈油，棉籽油，小麦胚芽油，大豆油，橄榄油，玉米油本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属加工流体组合物，其在稀释到０．１－５０体积％时具有１２５ｎｍ或者更大的体积平均粒度，该组合物包含：（ａ）一种或多种聚合物润滑剂；（ｂ）一种或多种羧酸盐；（ｃ）一种或多种乳化剂或者分散剂；和（ｄ）传送组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：LE孔德利，J崔，
申请(专利权)人：凯密特尔有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]