專利名稱：一種防銹金屬切削液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金輔料加工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于冷卻或潤(rùn)滑刀具等加工件的具有防銹功能的切削液及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬切削液是金屬加工過(guò)程所需要的ー種重要的輔助材料，它主要起到防銹、潤(rùn)滑、清洗及冷卻的效果。目前國(guó)內(nèi)外切削液主要分為油基切削液與水基兩個(gè)大的種類，而且有油基型向水基切削液過(guò)渡的趨勢(shì)，油基切削液即通常所說(shuō)的切削油，其潤(rùn)滑性能良好，但冷卻效果較差，在高速和重切削條件下會(huì)產(chǎn)生煙霧，并會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，而且產(chǎn)品使用過(guò)程中易著火，造成使用不安全。正是由于以上缺點(diǎn)，因此，油基切削液已不能滿足先進(jìn)金屬加エ技術(shù)的使用要求。而水基切削液具有一系列優(yōu)點(diǎn)，如冷卻效果好，防火性好，對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題易于解決等。因此，近年來(lái)發(fā)展很快，水基切削液包括乳化液、合成切削液和微乳狀切削液(也稱半合成切削液)。合成切削液的液體形態(tài)與半合成切削液近似，稀釋性呈透明狀，加工過(guò)程中便于觀察加工情況，使用壽命比乳化液長(zhǎng)4 6倍；可對(duì)機(jī)床滑動(dòng)部件起到良好的潤(rùn)滑防銹作用。國(guó)內(nèi)常規(guī)合成切削液的合成主要是ー些潤(rùn)滑劑、表面活性剤、防銹劑、偶合劑、有機(jī)硅型消泡劑等組成，潤(rùn)滑劑主要是應(yīng)用機(jī)油、聚こニ醇、脂肪酸皂等，而防銹劑主要是應(yīng)用油酸三こ醇胺皂、硼酸鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽等。表面活性劑主要應(yīng)用NP系列、TX系列、聚醚系列等?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的金屬加工液較為混亂，大部分金屬切削液還存在著需要頻繁更換加エ液及一些對(duì)環(huán)境有破壞作用的問(wèn)題，例如現(xiàn)在市場(chǎng)上的大部分的油基切削液中往往含有硫、磷、氯化合物等極壓抗磨劑，有許多產(chǎn)品的為了增加防銹性能，往往向產(chǎn)品中加入價(jià)格低廉的亞硝酸鹽、磷酸鹽等物質(zhì)，不僅產(chǎn)品的氣味大而且對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的刺激，不受生產(chǎn)加エ者的歡迎。產(chǎn)品在使用過(guò)程中分解的產(chǎn)物也會(huì)造成腐蝕使切削液變質(zhì)，使產(chǎn)品需要頻繁更換，不但増加了生產(chǎn)成本還降低了生產(chǎn)效率。同時(shí)部分產(chǎn)品中還含有致癌性能較強(qiáng)物質(zhì)，比如亞硝酸鹽、鉻酸鹽及排出的廢液能讓環(huán)境及水體富營(yíng)養(yǎng)化的含硫、磷、氯等物質(zhì)，同時(shí)磷的排放使水質(zhì)富磷化還會(huì)引起赤潮現(xiàn)象，這些對(duì)環(huán)境不友好的成分都是我們需要克服的。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上所述切削液存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供ー種在各項(xiàng)性能上能滿足切削加工要求的產(chǎn)品，同時(shí)讓產(chǎn)品不含有害物質(zhì)，使產(chǎn)品對(duì)使用人員及環(huán)境環(huán)保無(wú)害。本發(fā)明的另ー個(gè)目的在于，提供ー種環(huán)保無(wú)公害防銹金屬切削液的制備方法。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明提供的一種防銹金屬切削液，其特征在于包括下述組分十一碳ニ元酸酷、十二碳ニ元酸酯或十八碳ニ元酸酯和輔料。、
其中一個(gè)實(shí)施例，包括按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分十一碳ニ元酸酯35-75%、十二碳ニ元酸酯22-96%、余量為輔料。其中一個(gè)實(shí)施例，包括按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分十一碳ニ元酸酯22-25%、十二碳ニ元酸酯12-16%、余量為輔料。其中一個(gè)實(shí)施例，包括按按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分十一碳ニ元酸酯5-45%、十八碳ニ元酸酯10-82%、余量為輔料。其中一個(gè)實(shí)施例，包括按按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分十一碳ニ元酸酯9-12%、十八碳ニ元酸酯18-22%、余量為輔料。其中一個(gè)實(shí)施例，所述輔料包括下述組分聚こ醇600太古油、6501凈洗劑、有機(jī)硅消泡劑、一こ醇胺、殺菌劑和三こ醇胺。
本發(fā)明提供的一種防銹金屬切削液的制備方法，包括以下步驟直鏈?zhǔn)惶荚峥岬闹苽銲)直鏈i^一碳ニ元酸26-30%、ニこ醇胺52-60%、去離子水22_10%w ；2)向反應(yīng)釜中加入上述按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的ニこ醇胺，開(kāi)動(dòng)反應(yīng)釜的攪拌，以3_5°C的升溫速度緩慢均勻升溫到90°C左右，再將稱量好的按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的直鏈?zhǔn)惶讥嗽峋徛鶆虻丶尤肱鷳?yīng)釜中，在此過(guò)程中保持?jǐn)嚢瑁⒃?0°C溫度下保溫反應(yīng)2小時(shí)，得到粘稠的i^一碳ニ元酸酷，待溫度冷卻到60°C左右，向反應(yīng)體系中加入規(guī)定量的去離子水；3)十二碳ニ元酸18-32%、三こ醇胺42_48%、去離子水20-40% ；4)向反應(yīng)釜中加入按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的三こ醇胺，開(kāi)動(dòng)反應(yīng)釜的攪拌，以3_5°C的升溫速度緩慢均勻升溫到90°C左右，再將稱量好的十二碳ニ元酸緩慢均勻地加入批應(yīng)釜中，在緩慢攪拌的情況下，將溫度升溫到115°C溫度下保溫反應(yīng)3小時(shí)，得到粘稠的十二碳ニ元酸酷，待溫度冷卻到60°C左右，向反應(yīng)體系中加入規(guī)定量的去離子水；直鏈?zhǔn)颂讥嗽狨サ闹苽?)直鏈?zhǔn)颂讥嗽?0-55%、ニこ醇胺15-38%和去離子水17-35% ；6)向反應(yīng)釜中加入按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的ニこ醇胺，開(kāi)動(dòng)反應(yīng)釜的攪拌，以3_5°C的升溫速度緩慢均勻升溫到90°C左右，再將稱量好的十八碳ニ元酸緩慢均勻地加入批應(yīng)釜中，在緩慢攪拌的情況下，將溫度升溫到125°C溫度下保溫反應(yīng)2小時(shí)，得到粘稠的十八碳ニ元酸酷，待溫度冷卻到60°C左右，向反應(yīng)體系中加入規(guī)定量的去離子水。有機(jī)硅消泡劑、殺菌劑均采用化工領(lǐng)域用市售材料，向反應(yīng)體系中加入規(guī)定量的去離子水及將溫度升溫到再進(jìn)行保溫反應(yīng)，待溫度冷卻，向反應(yīng)體系中加入規(guī)定量的去離子水，以保證反應(yīng)物在正常溫度下不能凝固，有利于以后成品的合成。產(chǎn)品使用直鏈長(zhǎng)(多)碳多元酸(ニ元酸)與ニこ醇胺及三こ醇胺進(jìn)行高溫合成生成具有潤(rùn)滑性能并具的防銹性能的多元酸酷。由于ニ種或以上的直長(zhǎng)鏈多元酸酯的復(fù)合添カロ，使最終生產(chǎn)出的成品比只使用ー種直長(zhǎng)鏈多元酸酯的性能更加優(yōu)越。產(chǎn)品中添加不剌激人體及環(huán)境的有害物質(zhì)，不含有機(jī)磷、硫、氯等物質(zhì)，全部使用了生物降解性能優(yōu)越的有機(jī)物。為滿足環(huán)保和健康法規(guī)的要求，切削液正向無(wú)氯、無(wú)酚、不含亞硝酸鈉及使用壽命長(zhǎng)、處理費(fèi)用低的方向發(fā)展，該切削液就克服了現(xiàn)在市場(chǎng)上的常規(guī)金屬切削液的缺點(diǎn)，采用生物降解好、防銹性能優(yōu)越的多種多元酸酯按一定比例進(jìn)行混合添加并復(fù)配其它表面活性齊U、消泡劑、殺菌劑而成的合成金屬切削液，產(chǎn)品各項(xiàng)性能均能滿足相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及多種生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的加工要求，不含對(duì)環(huán)境有害物質(zhì)，而且防銹時(shí)間長(zhǎng)、潤(rùn)滑性強(qiáng)、極強(qiáng)的極壓性能，而且產(chǎn)品在使用過(guò)程中無(wú)需更換加液，按正常的加工損耗，只需定期補(bǔ)加新液就可以，是ー種優(yōu)良的長(zhǎng)效型合成切削加工液。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步更詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例I主要組合物下述組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì) 聚乙醇600IS-18%
太古油6-9%
十-一碳ニ元酸酯22-25%
十ニ碳ニ元酸+SI12-16%
6501凈洗劑6-8%
；-乙醇胺2-3%
一-乙醇胺3-4%
殺菌劑O. 8-1. 21
有機(jī)碎:消泡劑O. 5-:W
去離子水32.7-14.8%產(chǎn)品的合成方法為，開(kāi)動(dòng)反應(yīng)釜的攪拌，向反應(yīng)釜中按順序按量加入以下物質(zhì)聚こ醇60015-18%
太古油6-9%
十一碳ニ元酸酯22-25%
十:碳—兀酸酯12-1· 6501 if》洗劑6 - 81
- 乙 W胺2-31
一-乙醇胺3—4% 殺[W 劑0.84.2%
イ 機(jī).消泡劑0.5-1% 2C-尚/'水32. 7-14. ·8%復(fù)配即得到成品，以上產(chǎn)品體系中直鏈?zhǔn)惶讥嗽峥?、直鏈?zhǔn)讥嗽狨ゥ朔N物質(zhì)的混合在整個(gè)產(chǎn)品體系中起極好的潤(rùn)滑作用，井能產(chǎn)生優(yōu)越的協(xié)同效應(yīng)，使產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)均能達(dá)到ー個(gè)較高的要求。產(chǎn)品性能檢測(cè)(按國(guó)家GB/T614-2010標(biāo)準(zhǔn))取5份以上合成切削液，加95份的水，檢測(cè)性能如下
權(quán)利要求
1.一種防銹金屬切削液，其特征在于包括下述組分^一碳二元酸酯、十二碳二元酸酯或十八碳二元酸酯和輔料。
2.如權(quán)利要求I所述防銹金屬切削液，其特征在于包括按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分i^一碳二元酸酯35-75%、十二碳二元酸酯22-96%、余量為輔料。
3.如權(quán)利要求I所述防銹金屬切削液，其特征在于包括按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分i^一碳二元酸酯22-25%、十二碳二元酸酯12-16%、余量為輔料。
4.如權(quán)利要求I所述防銹金屬切削液，其特征在于包括按按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分^一碳二元酸酯5-45%、十八碳二元酸酯10-82%、余量為輔料。
5.如權(quán)利要求4所述防銹金屬切削液，其特征在于包括按按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的下述組分^一碳二元酸酯9-12%、十八碳二元酸酯18-22%、余量為輔料。
6.如權(quán)利要求1-5之任一所述的防銹金屬切削液，其特征在于所述輔料包括下述組 分聚乙醇600太古油、6501凈洗劑、有機(jī)硅消泡劑、一乙醇胺、殺菌劑和三乙醇胺。
7.權(quán)利要求I所述的防銹金屬切削液的制備方法，包括以下步驟 直鏈?zhǔn)惶荚狨サ闹苽? 1)直鏈i^一碳二元酸26-30%、二乙醇胺52-60%、去離子水22_10%w； 2)向反應(yīng)釜中加入上述按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的二乙醇胺，開(kāi)動(dòng)反應(yīng)釜的攪拌，以3-5°C的升溫速度緩慢均勻升溫到90°C左右，再將稱量好的按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的直鏈?zhǔn)惶级峋徛鶆虻丶尤肱鷳?yīng)釜中，在此過(guò)程中保持?jǐn)嚢瑁⒃?0°C溫度下保溫反應(yīng)2小時(shí)，得到粘稠的i^一碳二元酸酯，待溫度冷卻到60°C左右，向反應(yīng)體系中加入規(guī)定量的去離子水； 3)十二碳二元酸18-32%、三乙醇胺42-48%、去離子水20-40%； 4)向反應(yīng)釜中加入按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的三乙醇胺，開(kāi)動(dòng)反應(yīng)釜的攪拌，以3-5°C的升溫速度緩慢均勻升溫到90°C左右，再將稱量好的十二碳二元酸緩慢均勻地加入批應(yīng)釜中，在緩慢攪拌的情況下，將溫度升溫到115°C溫度下保溫反應(yīng)3小時(shí)，得到粘稠的十二碳二元酸酯，待溫度冷卻到60°C左右，向反應(yīng)體系中加入規(guī)定量的去離子水； 直鏈?zhǔn)颂级狨サ闹苽? 5)直鏈?zhǔn)颂级?0-55%、二乙醇胺15-38%和去離子水17-35%； 6)向反應(yīng)釜中加入按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的二乙醇胺，開(kāi)動(dòng)反應(yīng)釜的攪拌，以3-5°C的升溫速度緩慢均勻升溫到90°C左右，再將稱量好的十八碳二元酸緩慢均勻地加入批應(yīng)釜中，在緩慢攪拌的情況下，將溫度升溫到125°C溫度下保溫反應(yīng)2小時(shí)，得到粘稠的十八碳二元酸酯，待溫度冷卻到60°C左右，向反應(yīng)體系中加入規(guī)定量的去離子水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種防銹金屬切削液及其制備方法，屬于冶金輔料領(lǐng)域，該防銹金屬切削液包括下述組分十一碳二元酸酯、十二碳二元酸酯或十八碳二元酸酯和輔料；通過(guò)將上述組合與二乙醇胺和去離子水在一定條件下反應(yīng)得到，由于二種或以上的直長(zhǎng)鏈多元酸酯的復(fù)合添加，使最終生產(chǎn)出的成品比只使用一種直長(zhǎng)鏈多元酸酯的性能更加優(yōu)越；產(chǎn)品中添加不剌激人體及環(huán)境的有害物質(zhì)，不含有機(jī)磷、硫、氯等物質(zhì)，全部使用了生物降解性能優(yōu)越的有機(jī)物。
文檔編號(hào)C10M169/04GK102732366SQ20121016556
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者林偉, 江浩, 江海波, 江海濤 申請(qǐng)人:天長(zhǎng)市潤(rùn)達(dá)金屬防銹助劑有限公司