CN101985577A

CN101985577A - 线切割乳化油

Info

Publication number: CN101985577A
Application number: CN 201010527900
Authority: CN
Inventors: 彭美东; 郭奕忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: CN101985577B

Abstract

本发明涉及一种作为数控线切割机床使用的液态组合物(工作液)，包括5~10%的油酸钾皂，8~12%的天然乳化剂大豆磷脂，5~8%的添加剂，2~5%的助剂和65~80%的基础油，其中：油酸钾皂由油酸与KOH进行皂化制得。所述添加剂包括减磨剂、防锈剂、抗氧剂；助剂则有皂化所需要的强碱及偶合剂。该液态组合物具有润滑性能好，介电性能佳，线切割效率高，工艺过程中放电电流稳定性好，切割工件尺寸精度高，以及安全环保等显著特点。

Description

线切割乳化油

技术领域

本发明涉及一种在线切割机床中使用的工作液——线切割乳化油，其主要功能是能提供合适的介电电阻，以维持放电电流的稳定性并润滑、冷却导电电极（钼丝）及工件表面，清洗工作面并防止工作面在切割后继续氧化生锈。

背景技术

在线切割工艺中，线切割工作液的质量至关重要，它的质量好坏直接影响工艺过程的成败、效率以及产品质量，也是降低能源消耗，实现安全文明生产和保护生态环境的关键技术之一。

传统采用煤油作为电介质由于电阻太大，生产效率低且易燃有烟雾已基本被淘汰，而目前普遍采用的皂化溶解型（阴离子乳化剂）虽然满足了工艺的诸多要求，但也存在许多弊端：（1）原液贮存稳定性欠佳。这是由于配方所规定的高碱值影响皂在基础油中的溶解性而沉淀析出或因溶剂挥发而造成报废。（2）为提高工作液的润滑性能普遍添加的ZDDP（一种抗氧抗腐剂代号T202、T203）在乳化液中易水解而造成沉淀失效。（3）为了提高其润滑极压性往往采用氯化石蜡（国家已限制使用）不利于保护生态环境造成废油（液）处理困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有线切割工作液的缺点，提供一种不含氯化石蜡等有害物质的新型线切割工作液，它是相关行业实现无污染排放，贮存稳定性好、工艺性能佳的理想液态组合物。

本发明，包括5~10%的油酸钾皂，8~12%的天然乳化剂大豆磷脂，5~8%的添加剂；2~5%的助剂和65~80%的基础油，其中：油酸钾皂由油酸与KOH皂化制得。

本发明，所述添加剂包括下列重量比组分：减磨剂3~4；防锈剂0.5~1.0；抗氧剂 0.2~0.5；防污垢再沉降剂 1.3~2.5；其中：减磨剂由T401和T603按1∶1~2的配比组成；防锈剂为T746和T706按1∶1的配比组成；抗氧剂为T501或T531；防污垢再沉降剂为6501。

本发明，所述助剂包括皂化碱和偶合剂，其中：皂化碱量按原料皂化值计算添加，皂化碱为KOH和三乙醇胺，用量以KOH为主，三乙醇胺的作用一般作为提供pH值缓冲剂添加，偶合剂用量为1.0~3%，由乙醇和二乙二醇丁醚按1∶1的配比组成。

本发明，所述基础油的粘度为：40℃ 25~35mm²/s，可采用烷基苯、32#矿物油或22#矿物油。

本发明，采用天然含磷乳化剂（大豆磷脂）和油酸钾皂复配（非—阴结构），既具有一定的介电性能（电阻）又保持天然乳化剂的润湿性，抗静电性和抗氧化性，天然乳化剂的可生物降解和含磷可起到ZDDP的作用。同时这种天然乳化剂含亲油基R和亲水基N.OH使乳化液更加稳定。这种非—阴结构可避免单一阴离子结构的乳化液一旦因体系酸值增加（pH值下降使阴离子皂失去乳化力）造成乳液的破坏。试验表明，本发明乳化液十分稳定，哪怕在55~60℃温度下仍不漂油，而传统的工作液在此温度下已出现严重漂油的现象。因此这是一种环保型的新型线切割液。

本发明，采用非—阴结构的乳化剂既可获得理想的10~12（HLB）乳化亲水亲油值，从而使乳化液保持极佳的状态，而且由于体系pH较低（7~8）降低工作液的刺激性，防止对操作者的危害。同时采用无毒性的T603减磨剂，既提高液态组合物的防锈性也可克服因采用氯化石蜡带来的一系列环保问题，特别是T603分解产物（低级烷烃可挥发不残留）更利于达到环保要求。T401由于含有极压性则弥补T603的不足之处。

本发明的主要特征是：液态组合物乳化速度很快，呈放射状扩散，乳液稳定，优异的工艺特性（适宜的电阻值，润滑性，冷却性，防锈性佳）和优良的贮存稳定性，无毒，无刺激性，寿命长使该液态组合物成为新一代的线切割乳化油（工作液）。

附图说明

表1为实施例所得线切割乳化油的技术指标。

具体实施方式

一种线切割乳化油，在优质不锈钢调合釜中制备，调合釜应有夹套加热并可控温和冷却装置。

其制备的原辅材料重量比包括：油酸5kg，KOH 1kg，基础油（烷基苯、32#矿物油或22#矿物油）75kg，大豆磷脂10kg，T401：1.5kg，T603：2.5kg，T746：0.4kg，T706：0.4kg，T501：0.3kg，6501：2.0kg，乙醇1.2kg，二乙二醇丁醚1.2kg，pH值调节剂适量，pH值调节剂为柠檬酸或三乙醇胺。其生产工艺包括：

（A）将配方量的KOH加水配成30%的KOH溶液；

（B）将配方量的油酸、KOH溶液和50~60%基础油在皂化釜中于95~105℃皂化（在皂化反应中，基础油不参与反应，加入部分基础油有利于搅拌，使皂化反应能顺利进行）制成澄清透明溶液（油酸钾皂和基础油的混合液），然后补充余下的基础油；加入适量的三乙醇胺，使pH值为10~11；

（C）在100℃状态下加入配方量的大豆磷脂，搅拌调合；

（D）升温至130~140℃，搅拌脱水，使液态组合物过氧化值降至（0~0.05），测定方法具体可参见油脂过氧化值测定法；

（E）降温至80~70℃加入配方量的T401、T603、T746、T706、T501和6501；

（F）待冷至40~50℃后加入配方量的乙醇、二乙二醇丁醚；

（G）加入适量的pH值调节剂适量，使乳化油的pH值为7~8（测试pH值时，应将乳化油加水稀释成5%的稀释液再测试）；

（H）静置过滤，取样检测合格后包装。

由实施例制备的乳化油为浓缩液，使用时，加水稀释成5%的稀释液。

由本实施例所制得的线切割乳化油的技术指标如表1所示。

说明书中，T401、T603、T746、T706、T501和6501均为本行业通用的添加剂编号，T401为硫化鲸鱼油，T603为聚异丁烯；T746为十二烯基丁二酸；T706为苯并三氮唑；T501为2.6-二叔丁基对甲酚；6501为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。所述添加剂市场上均有销售。

Claims

1.一种线切割乳化油，包括5~10%的油酸钾皂，8~12%的天然乳化剂大豆磷脂，5~8%的添加剂；2~5%的助剂和65~80%的基础油，其中：油酸钾皂由油酸与KOH进行皂化制得。

2.根据权利要求1所述的线切割乳化油，其特征为：所述添加剂包括下列重量比组分：减磨剂3~4；防锈剂0.5~1.0；抗氧剂 0.2~0.5；防污垢再沉降剂 1.3~2.5；其中：减磨剂由T401和T603按1∶1~2的配比组成；防锈剂为T746和T706按1∶1的配比组成；抗氧剂为T501或T531；防污垢再沉降剂为6501。

3.根据权利要求1或2所述的线切割乳化油，其特征为：所述助剂包括皂化碱和偶合剂，其中：皂化碱量按原料皂化值计算添加，皂化碱为KOH和三乙醇胺，用量以KOH为主，三乙醇胺的作用一般作为提供pH值缓冲剂添加，偶合剂用量为1.0~3%，由乙醇和二乙二醇丁醚按1∶1的配比组成。

4.一种线切割乳化油，其制备的原辅材料重量比包括：油酸5kg，KOH 1kg，基础油75kg，大豆磷脂10kg，T401：1.5kg，T603：2.5kg，T746：0.4kg，T706：0.4kg，T501：0.3kg，6501：2.0kg，乙醇1.2kg，二乙二醇丁醚1.2kg，pH值调节剂适量，pH值调节剂为柠檬酸或三乙醇胺。