CN101550376B - 润滑防锈水基切削液 - Google Patents

Abstract

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其特征是组成和重量百分比例为：重量百分含量≥85％的三乙醇胺15-18％、甘油5-6％、聚乙二醇6-8％、硼砂1-3.5％、异丙醇3-4％、钼酸钠3.5-4.0％、TX-101.5-2％、苯甲酸钠1-3％、乙二酸四乙酸二钠0.5-4.0％、硅酸钠0.5-1.0％、苯骈三氮唑0.5-1.0％、以及水余量。本发明切削液不含矿物油和植物油，是无臭、无味的透明液体；具有良好的冷却、润滑、清洗、防锈功能，采用本发明磨削可提高工效、质量2.5-3.5倍，降低砂轮损耗，提高加工精度；本发明切削液可长期循环使用，不含亚硝酸盐和酚类等有毒有害物质，利于健康和环保，实用性强。

Description

润滑防锈水基切削液

技术领域

本发明属于不含矿物油或脂肪油、含水量大于10％的润滑组合物，涉及一种环保节能型润滑防锈水基切削液。适于用作机械磨床、钻床、铣床、车床、刨床等金属机床的切削液。

背景技术

现有技术中，切削液一般有乳化型的切削液和水基切削液。乳化型的切削液由于均含有矿物油或/和植物油，存在易变质发臭、存放使用时间短、排放勤、排量大、污染环境、耗费大量能源等缺陷，已逐渐被水基切削液取代。

20世纪80年代以来，在机械加工行业中，国内外开始广泛使用水基切削液，在某些方面已取代乳化油并取得良好效果。水基切削液的主要原料是亚硝酸钠，一般还添加有酚类盐、磷酸盐等物质；水基切削液主要是用微碱性的亚硝酸钠代替以油为主的防锈材料。现有水基切削液的主要缺陷有：一是由于切削液中存在亚硝酸钠、酚类、磷、氯化物，毒性大、刺激性强、污染环境、直接影响工人身体健康，尤其是亚硝酸钠是主要的防锈材料、系有毒物质，人口服致死量3mg/L，皮肤接触浓度1.5％以上会引起皮膜炎症，且具强致癌性；二是热稳定性和氧化安定性差，使用中由于加工工件表面与刀具接触和摩擦，产生大量热和发生氧化作用，切削面不断更新，致使氧化速度加快，由此易发生复杂的化学反应，逐渐生成一些酮、醛、酸和胶质等物质导致溶液发臭变质；三是切削液中亚硝酸钠量少则润滑、防锈效果差，影响工件加工质量；四是不防静电，铁屑咬焊易堵砂轮孔，使砂轮钝化，而达不到切削液的四大功能要求。

近年来，采用多种新的防锈材料都难以完全取代亚硝酸钠或存在这样、那样的问题，国内目前仍大量使用亚硝酸钠为主的防锈材料，尤其是中小企业、一般均使用乳化油或以亚硝酸钠为主要防锈材料的切削液。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，从节能降耗、节能少排的观点出发，提供一种成本低、节能降耗、几乎无污染，能满足工艺要求、能实现四大功能(冷却、润滑、清洗、防锈)的环保节能型润滑防锈水基切削液。

本发明提供的环保节能型润滑防锈水基切削液主要由缓蚀剂、表面活性剂、润滑剂、助剂、添加剂和水组成。

本发明的内容是：一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其特征是：组成和重量百分比例为：

重量百分含量≥85％的三乙醇胺    15-18％，

甘油                            5-6％，

聚乙二醇                        6-8％，

硼砂                            1-3.5％，

异丙醇                          3-4％，

钼酸钠                          3.5-4.0％，

TX-10                           1.5-2％，

苯甲酸钠                        1-3％，

乙二酸四乙酸二钠                0.5-4.0％，

硅酸钠                          0.5-1.0％，

苯骈三氮唑                      0.5-1.0％，以及

水                              余量。

本发明的内容中：所述组成和重量百分比例较好的为：

重量百分含量≥85％的三乙醇胺16％、甘油5％、聚乙二醇6％、硼砂1％、异丙醇3％、钼酸钠4％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠1％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

本发明的内容中：所述甘油较好的是皂化甘油。

本发明的内容中：所述TX-10即非离子表面活性剂——烷基酚聚氧乙烯醚；系市售产品。

本发明的内容中：所述聚乙二醇较好的是聚乙二醇400或/和聚乙二醇600。

本发明的内容中：所述重量百分含量≥85％的三乙醇胺，即组分三乙醇胺中，三乙醇胺的重量百分含量≥85％，系市售产品。

本发明的内容中：所述产品环保节能型润滑防锈水基切削液，在使用时，较好的是调节其pH为8-9。

按本发明内容所述组成和重量百分比例取各组分混合均匀即制得环保节能型润滑防锈水基切削液产品，该产品为浓缩液，其外观为：无分层、无沉淀，呈均匀液体。

按本发明内容制得的环保节能型润滑防锈水基切削液产品(即浓缩液)，使用时，以适当比例取浓缩液用水稀释，搅匀后即可使用，对各种工艺条件下推荐使用浓度见下表：

注：(1)表中所述用量为用水稀释后本发明水基切削液产品(即浓缩液)在稀释液中的重量百分含量，例如：用量“5-7％”是指：在稀释后的溶液中，本发明水基切削液产品(即浓缩液)的重量百分含量为“5-7％”；

(2)表中加工工艺车铣刨钻指加工工艺为车、铣、刨、或钻；

(3)表中加工工艺拉削抽齿指加工工艺为拉、削、抽、或齿。

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

(1)本发明切削液，主要由缓蚀剂、表面活性剂、润滑剂、螯合剂、水以及其它添加剂配制而成，不含任何矿物油和植物油，无臭、无味，为透明液体；符合人们生态环境意识对环境的要求，具有清洗和节能效果，不用矿物油和植物油，大大减少能源消耗，减少排放，利于环保；

(2)采用本发明，在配方组成中，突出了钼酸钠与无机、有机缓蚀剂的协同效应的作用，大大降低成本的目的；钼酸钠属阳极钝化型缓蚀剂，具有氧化、加速缓蚀成膜双重作用，还具有净化溶液作用；聚乙二醇、三乙醇胺和甘油既润滑、清洗，起到综合的润滑、防锈缓蚀的综合效应，其它添加剂，既具有溶液稳定促进作用，又具有降低切削表面张力，有利于清洗和冷却，确保良好的传热、导热和耐热性能，保护刀具强度和锐利的切削能力和良好的化学稳定性，因此，本切削液中各种物质显示了综合效应，在切削过程中能迅速渗透到加工工件与刀具之间，在金属表面与刀具之间形成吸附性的润滑膜，减少刀具前后表面的摩擦与粘接，降低切削阻力和切削热，降低工件表面粗糙度，并在金属表面形成一层具有防腐性能的氧化膜，减少刀具损伤，提高工作效率；

(3)本发明提供的环保节能型润滑防锈水基切削液，可适应高速、强力磨削工况和节能减排、降低环境污染，在机床金属加工中显示了良好的润滑、冷却、清洗性能，防锈、防蚀可靠，低泡、无毒，不含硫、磷、氯型添加剂，是不含矿物油和植物油、不含酚类物资的水基切削液，对皮肤无刺激，对环境无污染，与一般同类切削液比较，采用本发明磨削可提高工效、质量2.5-3.5倍，显著降低砂轮损耗，提高功效与加工精度；

(4)本发明通用性强，适用于多种金属加工切削使用，特别是使用铝合金部件，对铝合金有极佳的抗腐蚀效果，能有效的防止敏感铝合金变色；具有良好的润滑性，能确保加工精度和刀具使用寿命；具有优良防锈性，能确保工件和机床设备不被锈蚀；具有突出的抗腐蚀能力和耐硬水能力，可长时间循环使用；不含亚硝酸盐和酚类等有毒有害物质，对环境和健康有利；具有良好的废液处理性能，可按一般工业废水处理；

(5)本发明制备工艺简单，具备冷却、润滑、清洗、防锈四大功能，实用性强，具有良好的经济价值和社会效益；

具体实施方式

下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量≥85％的三乙醇胺16％、甘油5％、聚乙二醇6％、硼砂1％、异丙醇3％、钼酸钠4％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠1％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

所述甘油可以是皂化甘油；所述TX-10即非离子表面活性剂——烷基酚聚氧乙烯醚、为市售产品；所述聚乙二醇可以是聚乙二醇400或/和聚乙二醇600；所述重量百分含量≥85％的三乙醇胺，即组分三乙醇胺中，三乙醇胺的重量百分含量≥85％，系市售产品。

制备时，按所述配比取各组分，混合均匀即制得环保节能型润滑防锈水基切削液产品(浓缩液)，

使用时，以取环保节能型润滑防锈水基切削液产品(浓缩液)，用水稀释，搅匀后即可使用，对各种工艺条件下推荐使用浓度见下表：

注：(1)表中所述用量为用水稀释后本发明水基切削液产品(浓缩液)在稀释液中的重量百分含量，例如：用量“10-15％”是指：在稀释后的溶液中，本发明水基切削液产品(浓缩液)的重量百分含量为“10-15％”；

(2)表中加工工艺车铣刨钻指加工工艺为车、铣、刨、或钻；

(3)表中加工工艺拉削抽齿指加工工艺为拉、削、抽、或齿。

使用时注意以下几点：

(1)要使用的油箱、管道，必须用清水冲洗干净；

(2)必须严格按计量兑水释液；

(3)使用中自然减量(挥发及工件带走量)补加时按计量配制。

实施例2：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为85％的三乙醇胺15％、甘油5％、聚乙二醇6％、硼砂1％、异丙醇3％、钼酸钠3.5％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠1％、乙二酸四乙酸二钠0.5％、硅酸钠0.5％、苯骈三氮唑0.5％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例3：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为90％的三乙醇胺18％、甘油6％、聚乙二醇8％、硼砂3.5％、异丙醇4％、钼酸钠4％、TX-10 2％、苯甲酸钠3％、乙二酸四乙酸二钠4％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例4：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为85％的三乙醇胺17％、甘油6％、聚乙二醇7％、硼砂3％、异丙醇4％、钼酸钠3.5％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠2％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例5：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为85％的三乙醇胺18％、甘油5％、聚乙二醇6％、硼砂2％、异丙醇4％、钼酸钠3.5％、TX-10 2％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠1％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例6：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为90％的三乙醇胺15％、甘油5％、聚乙二醇7％、硼砂3％、异丙醇4％、钼酸钠3.5％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠3％、乙二酸四乙酸二钠4％、硅酸钠0.7％、苯骈三氮唑0.7％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例7：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为90％的三乙醇胺16％、甘油5％、聚乙二醇7％、硼砂1％、异丙醇3％、钼酸钠3.5％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠1％、乙二酸四乙酸二钠2％、硅酸钠0.5％、苯骈三氮唑0.5％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例7：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为85％的三乙醇胺16％、甘油6％、聚乙二醇7％、硼砂2％、异丙醇4％、钼酸钠3.5％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠2.5％、硅酸钠0.8％、苯骈三氮唑0.8％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例8：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为85％的三乙醇胺16％、甘油5％、聚乙二醇6％、硼砂1％、异丙醇3％、钼酸钠4％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠1％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例9：

一种环保节能型润滑防锈水基切削液，其组成和重量百分比例为：重量百分含量为90％的三乙醇胺16％、甘油5％、聚乙二醇6％、硼砂1％、异丙醇3％、钼酸钠4％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠1％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

其它同实施例1，略。

实施例10：

重量百分含量≥85％的三乙醇胺16％、甘油5％、聚乙二醇6％、硼砂1％、异丙醇3％、钼酸钠4％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠1％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

其它同实施例1，略。

本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (5)

1.一种润滑防锈水基切削液，其特征是：组成和重量百分比例为：

重量百分含量≥85％的三乙醇胺  15-18％，

甘油                          5-6％，

聚乙二醇                      6-8％，

硼砂                          1-3.5％，

异丙醇                        3-4％，

钼酸钠                        3.5-4.0％，

TX-10                         1.5-2％，

苯甲酸钠                      1-3％，

乙二酸四乙酸二钠              0.5-4.0％，

硅酸钠                        0.5-1.0％，

苯骈三氮唑                    0.5-1.0％，以及

水                            余量。

2.按权利要求1所述的润滑防锈水基切削液，其特征是：所述组成和重量百分比例为：

重量百分含量≥85％的三乙醇胺16％、甘油5％、聚乙二醇6％、硼砂1％、异丙醇3％、钼酸钠4％、TX-10 1.5％、苯甲酸钠2％、乙二酸四乙酸二钠1％、硅酸钠1％、苯骈三氮唑1％、余量为水。

3.按权利要求1或2所述的润滑防锈水基切削液，其特征是：所述甘油是皂化甘油。

4.按权利要求1或2所述的润滑防锈水基切削液，其特征是：所述聚乙二醇是聚乙二醇400或/和聚乙二醇600。

5.按权利要求3所述的润滑防锈水基切削液，其特征是：所述聚乙二醇是聚乙二醇400或/和聚乙二醇600。