CN101747981B

CN101747981B - 环保长效型水溶性切削液及其制备方法

Info

Publication number: CN101747981B
Application number: CN200810232487A
Authority: CN
Inventors: 杨德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2028-12-01
Also published as: CN101747981A

Abstract

本发明公开了一种环保长效型水溶性切削液及其制备方法，其物料组分和重量百分配比为：二乙醇胺8～10，三乙醇胺9～10，癸二酸3～6，月桂酸4～6，酰胺基非离子表面活性剂13～28，渗透剂9～10，聚乙二醇17～20，润湿剂7～10。环保长效型水溶性切削液的制备方法是：按照上述切削液物料组分和重量百分配比，常温常压下，先将三乙醇胺和二乙醇胺加入到反应釜中持续搅拌30分钟，再加入癸二酸和月桂酸混合液，在搅拌状态下依次加入JFC渗透剂、聚乙二醇、润湿剂，静置60分钟滤去固形物，最后加入酰胺基非离子表面活性剂。这种切削液品质稳定、安全、环保，加工、防锈性能优良，性价比高。

Description

环保长效型水溶性切削液及其制备方法

技术领域

本发明涉及的是金属加工用的切削液及其制备方法。

背景技术

在金属加工领域中，切削液在车、铣、刨、磨等方面已被广泛使用，它主要有冷却、防锈、清洗、润滑四方面功能。随着切削液技术的发展，到目前为止，切削液主要分为三大类：

1、乳化型：主要成份由矿物油和乳化剂组成，矿物油含量达50—80％，乳化剂含量达15—30％，另外还加入极压剂和防锈剂以改善其抗磨性和防锈性能，使用时用水稀释10—20倍，工作液外观为乳白色液体，这类切削液有良好的冷却性和润滑性能，但存在如下缺陷：

①.微生物繁殖快，工作液快速劣化并且产生恶臭，保质期短；

②.稳定性差，容易分层；

③.安全、环保性差，容易伤害皮肤及不能直接排放。

2、半合成型：矿物油含量低于50％，其余是乳化剂和多种添加剂，工作液浓度为5—10％，外观为乳白色液体，其稳定性比乳化型好一些，但由于还含有相当数量的矿物油，其腐败变质、乳液稳定性、环保等方面问题没有得到根本改善。

3、水溶型：主要由水溶性化学品所组成，使用时浓缩液用水稀释10—40倍，形成全透明水溶液。这类切削液不含矿物油，基本消除了腐败变质、乳液稳定性方面的问题，但存在以下不足：①.粘度较低，使用时易起泡；②.防锈时间短，不到一星期工件上就会产生锈斑；③.含有部份有害物质，对皮肤有伤害，排放液会污染环境；④.润滑性差，不能满足精加工的要求；⑤.用量大，成本高等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷和不足，提出一种品质稳定、安全、环保，加工、防锈性能优良，性价比高的水溶性切削液，以及这种切削液的制备方法。

实现上述目的的技术方案是：

环保长效型水溶性切削液，其物料组分和重量百分配比为：

二乙醇胺8～10％，三乙醇胺9～10％，癸二酸3～6％，月桂酸4～6％，酰胺基非离子表面活性剂13～28％，渗透剂9～10％，聚乙二醇17～20％，润湿剂7～10％。

环保长效型水溶性切削液的制备方法是：

1.先按下述方法制备酰胺基非离子表面活性剂：

松香与顺丁烯二酸酐按重量比10:1备料，先将50％松香投入反应釜中加温至180℃熔化，然后再加入剩余的松香，在搅拌下缓慢加入顺丁烯二酸酐，控温180℃，反应2小时后再缓慢加入反应釜中物料总量3％的二乙醇胺，继续反应1小时，冷却后出料，即得酰胺基非离子表面活性剂，外观为黄色黏稠状液体。

2.按下述方法制备切削液：

按照上述切削液物料组分和重量百分配比，常温常压下，先将三乙醇胺和二乙醇胺加入到反应釜中持续搅拌30分钟，再加入癸二酸和月桂酸混合液，在搅拌状态下依次加入渗透剂、聚乙二醇、润湿剂，静置60分钟滤去固形物，最后加入酰胺基非离子表面活性剂。

本发明水溶性切削液与现有技术水溶性切削液比较，具有如下优点：

1.优异的防锈性。由于以综合性能好的酰胺基非离子表面活性剂和防锈效果极佳的二乙醇胺和三乙醇胺为主要原料，使得切削液在金属切削表面形成的吸付膜均匀、稳定，铸铁加工件表面防锈时间可长达20天以上。

2.优良的清洗性能。切削液中聚乙二醇与二乙醇胺、三乙醇胺及月桂酸的配伍，使切削液显示出优良的清洗性能，能把机床上的铁屑、油污、油泥清洗得很干净；

3、良好的润滑性能。由于聚乙二醇与酰胺基非离子表面活性剂的相互作用，使切削液在刀具和金属之间形成了极压，体现出良好的抗磨性能，故能得到极好的加工精度和表面光洁度。

4、工作液优异的稳定性。由于添加了癸二酸与月桂酸，使得各种原料相互协同作用，并在较宽的PH值范围内发挥其特性，使得工作液具有优良的稳定性，在任何加工条件下都不会出现分层和变质。

5、泡沫少。因不含乳化剂，消除了产生泡沫的根源，故其表面张力和稳定性均优于国内外同类产品。

6、使用、管理方便。由于不含矿物油、亚硝酸盐、重金属等类物质，故在使用、存放过程中不会产生品质衰败、腐败发臭现象，在使用中对人身无害。

7、无环境污染。按国家工业废水排放标准，各项指标均达到排放要求。

8、优良的磨削性。由于JFC渗透剂与润湿剂的合理用量加之与其它组分的协同作用使功率消耗减少14％，磨削法向力和切向力减少一半以上，提高了磨削力和加工质量，降低了刀具磨损，节能增效。

9、较低的使用成本。本发明切削液是高浓缩型产品，工作液使用浓度为原液的1.2—1.6％，与国内外同类工作液浓度为5—10％的使用效果相当，大大地节省了原液使用量。

本发明切削液技术指标的检测结果如下表：

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

防锈型环保水溶性切削液，其物料组分和重量百分配比为：

二乙醇胺8％，三乙醇胺10％，癸二酸6％，渗透剂10％，月桂酸4％，酰胺基非离子表面活性剂28％，聚乙二醇17％，润湿剂7％，水余量。

按照上述物料组分和重量百分配比，常温常压下，先将三乙醇胺和二乙醇胺加入到反应釜中持续搅拌30分钟，再加入癸二酸和月桂酸混合液，在搅拌状态下依次加入渗透剂、聚乙二醇、润湿剂，静置60分钟滤去固形物，最后加入酰胺基非离子表面活性剂。

这种切削液具有超强的防锈性能，PH值为9.2，一级灰口铸铁防锈时间长达25天。

实施例2

极压型环保水溶性切削液，其物料组分和重量百分配比为：

二乙醇胺10％，三乙醇胺9％，癸二酸3％，渗透剂9％，月桂酸6％，酰胺基非离子表面活性剂13％，聚乙二醇20％，润湿剂10％，水余量。

按照上述物料组分和重量百分配比，并按照实施例1的制备方法即可制备出极压型环保水溶性切削液。这种切削液具有极好的极压效果，所加工产品表面粗糙度可达0.008，PH值8.9。

Claims

1.一种环保长效型水溶性切削液，其特征在于，其物料组分和重量百分配比为：二乙醇胺8～10％，三乙醇胺9～10％，癸二酸3～6％，月桂酸4～6％，酰胺基非离子表面活性剂13～28％，JFC渗透剂9～10％，聚乙二醇17～20％，润湿剂7～10％，水余量。

2.根据权利要求1所述的水溶性切削液的制备方法，其特征在于：

(1).先按下述方法制备酰胺基非离子表面活性剂：

松香与顺丁烯二酸酐按重量比10∶1备料，先将50％松香投入反应釜中加温至180℃熔化，然后再加入剩余的松香，在搅拌下缓慢加入顺丁烯二酸酐，控温180℃，反应2小时后再缓慢加入反应釜中物料总量3％的二乙醇胺，继续反应1小时，冷却后出料，即得酰胺基非离子表面活性剂，外观为黄色黏稠状液体；

(2).按下述方法制备切削液：

按照权利要求1所述的水溶性切削液物料组分和重量百分配比，常温常压下，先将三乙醇胺和二乙醇胺加入到反应釜中持续搅拌30分钟，再加入癸二酸和月桂酸混合液，在搅拌状态下依次加入JFC渗透剂、聚乙二醇、润湿剂，静置60分钟滤去固形物，最后加入酰胺基非离子表面活性剂。

3.按照权利要求1所述的水溶性切削液，其特征在于，所述物料组分和重量百分配比为：二乙醇胺8％，三乙醇胺10％，癸二酸6％，月桂酸4％，酰胺基非离子表面活性剂28％，JFC渗透剂10％，聚乙二醇17％，润湿剂7％，水余量。

4.按照权利要求1所述的水溶性切削液，其特征在于：所述物料组分和重量百分配比为：二乙醇胺10％，三乙醇胺9％，癸二酸3％，月桂酸6％，酰胺基非离子表面活性剂13％，JFC渗透剂9％，聚乙二醇20％，润湿剂10％，水余量。