本發(fā)明涉及一種金屬切削液，特別涉及一種抗凍水基型金屬切削液，屬于金屬加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬切削液是指金屬及其合金在切削、研磨、鏜削、鉆孔和拉拔等各種加工過程中所使用的潤(rùn)滑冷卻材料。按介質(zhì)狀況分為油基型和水基型，水基型又分為乳化液、微乳液和合成液。到目前為止，水基金屬切削液領(lǐng)域的應(yīng)用有了長(zhǎng)足的發(fā)展，水基金屬切削液在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)走過了從乳化液向合成液，再向微乳化液發(fā)展的過程。
微乳化切削液由于含油量少(10％～30％)，微乳化切削液中的水分最高含量為45％左右，大量水的存在導(dǎo)致微乳化切削液的抗凍能力差，容易低溫破乳。冬天長(zhǎng)期在室外存儲(chǔ)或運(yùn)輸，會(huì)導(dǎo)致微乳化切削液結(jié)凍或破乳，從而影響微乳化切削液的儲(chǔ)存和使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的微乳化切削液存在低溫條件下易結(jié)凍或破乳，不利于在寒冷天氣長(zhǎng)期室外存儲(chǔ)或運(yùn)輸?shù)热秉c(diǎn)，本發(fā)明的目的是在于提供一種抗凍性能好，同時(shí)具有較好的冷卻、清洗、防銹、潤(rùn)滑等效果的微乳型金屬切削液。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種抗凍水基型金屬切削液，該抗凍水基型金屬切削液包括油性添加劑、水性添加劑和水；所述水性添加劑由以下質(zhì)量份組分組成：
二醇類化合物5～20份；
親水性表面活性劑2～3份；
螯合劑0.7～0.9份；
水性防銹劑6～10份；
水性殺菌劑2.2～3份；
消泡劑0.1～0.3份。
優(yōu)選的方案，二醇類化合物為乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、二丙二醇中至少一種。
優(yōu)選的方案，親水性表面活性劑為油酸堿金屬鹽和/或油酸銨鹽，或壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚中至少一種。
優(yōu)選的方案，螯合劑為氮川三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸三鈉、甲基甘氨酸二乙酸三鈉中至少一種。
優(yōu)選的方案，水性防銹劑為水性硼酸酯和/或亞硝酸鈉。
優(yōu)選的方案，水性殺菌劑包括三丹油、MBM、BK、IPBC中至少一種。
較優(yōu)選的方案，抗凍水基型金屬切削液中油性添加劑的質(zhì)量百分比含量為35～55％，水性添加劑的質(zhì)量百分比含量為15～30％。
優(yōu)選的方案，油性添加劑由基礎(chǔ)油、油性防銹劑、潤(rùn)滑添加劑和親油性表面活性劑組成。
較優(yōu)選的方案，油性添加劑由以下質(zhì)量份組分組成：
基礎(chǔ)油10～18份；
油性防銹劑10～20份；
潤(rùn)滑添加劑7～11份；
親油性表面活性劑3.5～4份。
更優(yōu)選的方案，基礎(chǔ)油為傾點(diǎn)小于-20度的礦物油、傾點(diǎn)小于-20度的合成油、傾點(diǎn)小于-20度的環(huán)烷基油中至少一種。
更優(yōu)選的方案，油性防銹劑為有機(jī)羧酸/有機(jī)醇胺組合物、妥爾油酰胺、石油磺酸鹽中至少一種。
更優(yōu)選的方案，潤(rùn)滑添加劑為氯化石鈉、合成酯、自潤(rùn)滑酯、含硫極壓劑、含磷極壓劑中至少一種。
更優(yōu)選的方案，親油性表面活性劑為失水山梨醇脂肪酸酯。
本發(fā)明的抗凍水基型金屬切削液的制備方法為：
先將基礎(chǔ)油、油性防銹劑、潤(rùn)滑添加劑，親油表面活性劑混合攪拌，并加熱到70℃，并保溫30分鐘，得到油性添加劑(A)；然后將水與由二醇類化合物、螯合劑、水性防銹劑、親水表面活性劑、殺菌劑、消泡劑組成的水性添加劑(B)混合，并攪拌均勻后，加入到A中，邊加入邊攪拌，最后得到透明均勻的液體，即為具有良好抗凍性能金屬加工液。
本發(fā)明的技術(shù)方案關(guān)鍵在于通過采用小分子二醇類化合物作為水性添加劑的主要組分，其與水及其它水性添加劑均具有較好的相容性，起到協(xié)同增效作用，可有效降低整個(gè)切削液的凝固點(diǎn)，提高切削液的抗凍性能。
相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案帶來的有益技術(shù)效果：本發(fā)明的抗凍水基型金屬切削液防凍性能好，能在-20℃溫度條件下穩(wěn)定存在，且同時(shí)具有較好的冷卻、清洗、防銹、潤(rùn)滑等效果，克服了現(xiàn)有的水基型金屬切削液防凍效果差或低溫易破乳而導(dǎo)致切削液失效的缺陷。
具體實(shí)施方式
以下具體實(shí)施例旨在進(jìn)一步說明本發(fā)明內(nèi)容，而不是限制本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
以下實(shí)施例中采用的各組分原料，都為市售的常規(guī)原料。
實(shí)施例1
微乳型切削液由油性添加劑和水性添加劑構(gòu)成，所述的油性添加劑占微乳切削液總體分量的49％；所述的水性添加劑占微乳切削液總體分量的28％，余量為水。
油性添加劑A：將傾點(diǎn)小于-20度的礦物油18％、有機(jī)醇胺8％、有機(jī)羧酸5％、氯化石鈉6.5％、合成酯4.5％、失水山梨醇脂肪酸酯3.5％、石油磺酸鹽3.5％混合均勻并加熱到60-70攝氏度，并保溫30分鐘。
將水23％與由乙二醇15％、壬基酚聚氧乙烯醚2％、MBM 1.5％、BK 0.7％、乙二胺四乙酸0.8％、水性硼酸酯7.8％和消泡劑(常規(guī)市售產(chǎn)品)0.2％混合組成的水性添加劑B，攪拌并混合均勻。
然后將混合均勻的液體加入到保溫完成后的油性添加劑A中，添加過程邊加入邊攪拌，最后形成透明均勻的液體，即為具有良好抗凍性能，以及冷卻、清洗、防銹、潤(rùn)滑等效果較好的金屬加工液。
實(shí)施例2
微乳型切削液由油性添加劑和水性添加劑構(gòu)成，所述的油性添加劑占微乳切削液總體分量的40％；所述的水性添加劑占微乳切削液總體分量的26.2％，余量為水。
油性添加劑A：將傾點(diǎn)小于-20度的環(huán)烷基油16％、有機(jī)醇胺5％、有機(jī)羧酸5％、含磷極壓劑8％、合成酯2％、失水山梨醇脂肪酸酯4％混合均勻并加熱到60-70度，并保溫30分鐘。
將水33.8％與由丙二醇10％、辛基酚聚氧乙烯醚3％、三丹油1.5％、BK0.7％、氮川三乙酸0.8％、水性硼酸酯10％和消泡劑0.2％混合組成的水性添加劑B攪拌并混合均勻。
然后將混合均勻的液體加入到保溫完成后的油性添加劑A中，添加過程邊加入邊攪拌，最后形成透明均勻的液體，即為具有良好抗凍性能，以及冷卻、清洗、防銹、潤(rùn)滑等效果較好的金屬加工液。
實(shí)施例3
微乳型切削液由油性添加劑和水性添加劑構(gòu)成，所述的油性添加劑占微乳切削液總體分量的41％；所述的水性添加劑占微乳切削液總體分量的17％，余量為水。
油性添加劑A：將傾點(diǎn)小于-20度的環(huán)烷基油10％、有機(jī)醇胺8％、有機(jī)羧酸5％、含硫極壓劑6.5％、合成酯4.5％、失水山梨醇脂肪酸酯3.5％、石油磺酸鹽3.5％混合均勻并加熱到60-70度，并保溫30分鐘。
將水42％和由二丙二醇5％、壬基酚聚氧乙烯醚2％、MBM 2％、IPBC 1％、乙二胺四乙酸0.8％、亞硝酸鈉6％和消泡劑0.2％混合組成的水性添加劑B攪拌并混合均勻。
然后將混合均勻的液體加入到保溫完成后的油性添加劑A中，添加過程邊加入邊攪拌，最后形成透明均勻的液體，即為具有良好抗凍性能，以及冷卻、清洗、防銹、潤(rùn)滑等效果較好的金屬加工液。
對(duì)比例1
將實(shí)施例1中，水性添加劑中的乙二醇15％去掉，同時(shí)將水的比例由33.8％變?yōu)?1％，其他成分：油性添加劑變?yōu)?0％，水性添加劑變?yōu)?％。將三者按照實(shí)施例1的工藝制備成切削液。
油性添加劑A：將傾點(diǎn)小于-20度的環(huán)烷基油20％、有機(jī)醇胺7％、有機(jī)羧酸5％、氯化石蠟6％、合成酯4％、失水山梨醇脂肪酸酯4％、石油磺酸鹽4％混合均勻并加熱到60-70度，并保溫30分鐘。
水性添加劑B：將壬基酚聚氧乙烯醚1.5％、MBM 1％、BK 0.8％、乙二胺四乙酸0.5％、水性硼酸酯5％、消泡劑0.2％。
表1實(shí)施例1～3的水基型金屬切削液的抗凍性能