CN102703197A - 一种抗极压性好的金属切削液的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗极压性好的金属切削液的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1）二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成：将二乙醇胺、多聚羧酸、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在150-155℃酯化反应2-4小时；2）二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成：将二乙醇胺、马来酸酐、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在150-155℃酯化反应2-4小时；3）将水升温至70-80℃，在搅拌下依次加入环烷酸铅、油酸、石油磺酸钡、三乙醇胺、硼砂、硅酸钠、硝基苯甲酸，全部加完后继续搅拌20-40分钟，降温至50-60℃，在不断搅拌的情况下，加入钼酸钠及硼酸，搅拌20-30分钟后，加入甲基硅油，搅拌10-20分钟；4）将步骤1）-3）的产物混合，在50-60℃条件下搅拌60-90分钟即可。

Description

一种抗极压性好的金属切削液的制备方法

技术领域

本发明涉及金属切削加工技术领域，尤其涉及一种抗极压性好的金属切削液的制备方法。

背景技术

切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体。切削液由多种功能添加剂复合而成，应同时具备良好的冷却、润滑、防锈、清洗的功能。为了节约能源，目前国内外金属切削油正向着以水代油的趋势发展，世界各国对水基切削液的使用日益重视，我国在这方面虽取得了一定进展，但同国外样品相比还存在较大差异，目前仍主要靠从国外进口，而美国在金属加工中已广泛采用水基切削液、尤其是极压型切削（润滑）液，这方面的典型例子如US4072618中所述，该专利中报道的切削液是由矿物基油与极压添加剂组成，其中极压添加剂由两部份组成，一部分是硫化油，另一部分为聚烯烃琥珀酐与聚乙烯（或聚丙烯）乙二醇的硫化反应产物，这种添加剂需在高温（150-300℃）下经过长时间（约10小时左右）的反应而制得，因此，该方法的反应周期长、能耗大，同时硫化物在高温下有异味，另一方面，该方法生产的切削油在抗极压性、通用性、防锈性等方面仍还不够理想。CN102093928公开了一种金属切削液的配方，其按重量百分比计，包括如下组分：季戊四醇油酸酯为40～50％，十二烷基硫酸钠为5～10％，十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠为3～8％，乳化硅油为1～3％，硅酸钠为0.5～2％，硝基苯甲酸为0.5～1％，水为余量。其在有益效果部分提及具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能和易稀释。可见，其并不适于要求抗极压性好的场合，因此，仍不是十分理想。

发明内容

本发明的目的在于提出一种抗极压性好的金属切削液的制备方法，该方法制备的切削液克服了现有技术的缺陷，抗极压性能优异，并且同时具备良好的冷却、润滑、防锈和清洗功能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗极压性好的金属切削液的制备方法，该切削液以重量份计由下列组份组成：石油磺酸钡16-18份，环烷酸铅10-12份，油酸8-10份，三乙醇胺22-28份，硼酸2-3份，钼酸钠4-6份，甲基硅油0.5-1份，硼砂3-5份，二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯10-12份，二乙醇胺硼酸马来酐复合酯8-10份，硅酸钠为2-3份，硝基苯甲酸3-5份，水40-50份，所述制备方法包括如下步骤：

1）二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成：将二乙醇胺、多聚羧酸、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在150-155℃酯化反应2-4小时；

2）二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成：将二乙醇胺、马来酸酐、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在150-155℃酯化反应2-4小时；

3）将水升温至70-80℃，在搅拌下依次加入环烷酸铅、油酸、石油磺酸钡、三乙醇胺、硼砂、硅酸钠、硝基苯甲酸，全部加完后继续搅拌20-40分钟，降温至50-60℃，在不断搅拌的情况下，加入钼酸钠及硼酸，搅拌20-30分钟后，加入甲基硅油，搅拌10-20分钟；

4）将步骤1）-3）的产物混合，在50-60℃条件下搅拌60-90分钟即可。

本发明相对于现有技术的有益效果为：

1）本方法生产的切削液具有优良的抗极压性能，并具有良好的润滑、冷却、防锈性能，可适用于车、铣、锯、插、拉、磨等机床上加工铸、锻、钢、不锈钢等工件，通用性强，能提高加工工件表面光洁度，并可延长刀具使用寿命。

2）本方法制备切削液时不采用亚硝酸盐和氯化物，因此无污染，绿色环保。

3）本方法生产的切削液具有防腐性，对工件表面能形成一层防腐膜，在自然条件下，其本身有效防腐期20天以上，可满足上下工序间工件防锈要求，无需另作防锈处理。

具体实施方式

实施例一

一种抗极压性好的金属切削液的制备方法，该切削液以重量份计由下列组份组成：石油磺酸钡16份，环烷酸铅12份，油酸8份，三乙醇胺28份，硼酸2份，钼酸钠6份，甲基硅油0.5份，硼砂5份，二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯10份，二乙醇胺硼酸马来酐复合酯10份，硅酸钠为2份，硝基苯甲酸5份，水40份，所述制备方法包括如下步骤：

1）二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成：将二乙醇胺、多聚羧酸、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在150℃酯化反应4小时；

2）二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成：将二乙醇胺、马来酸酐、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在150℃酯化反应4小时；

3）将水升温至70℃，在搅拌下依次加入环烷酸铅、油酸、石油磺酸钡、三乙醇胺、硼砂、硅酸钠、硝基苯甲酸，全部加完后继续搅拌40分钟，降温至50℃，在不断搅拌的情况下，加入钼酸钠及硼酸，搅拌30分钟后，加入甲基硅油，搅拌10分钟；

4）将步骤1）-3）的产物混合，在50℃条件下搅拌90分钟即可。

实施例二

一种抗极压性好的金属切削液的制备方法，该切削液以重量份计由下列组份组成：石油磺酸钡18份，环烷酸铅10份，油酸10份，三乙醇胺22份，硼酸3份，钼酸钠4份，甲基硅油1份，硼砂3份，二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯12份，二乙醇胺硼酸马来酐复合酯8份，硅酸钠为3份，硝基苯甲酸3份，水50份，所述制备方法包括如下步骤：

1）二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成：将二乙醇胺、多聚羧酸、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在155℃酯化反应2小时；

2）二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成：将二乙醇胺、马来酸酐、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在155℃酯化反应2小时；

3）将水升温至80℃，在搅拌下依次加入环烷酸铅、油酸、石油磺酸钡、三乙醇胺、硼砂、硅酸钠、硝基苯甲酸，全部加完后继续搅拌20分钟，降温至60℃，在不断搅拌的情况下，加入钼酸钠及硼酸，搅拌20分钟后，加入甲基硅油，搅拌20分钟；

4）将步骤1）-3）的产物混合，在60℃条件下搅拌60分钟即可。

实施例三

一种抗极压性好的金属切削液的制备方法，该切削液以重量份计由下列组份组成：石油磺酸钡17份，环烷酸铅11份，油酸9份，三乙醇胺25份，硼酸2.5份，钼酸钠5份，甲基硅油0.8份，硼砂4份，二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯11份，二乙醇胺硼酸马来酐复合酯9份，硅酸钠为2.5份，硝基苯甲酸4份，水45份，所述制备方法包括如下步骤：

1）二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成：将二乙醇胺、多聚羧酸、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在153℃酯化反应3小时；

2）二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成：将二乙醇胺、马来酸酐、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在153℃酯化反应3小时；

3）将水升温至75℃，在搅拌下依次加入环烷酸铅、油酸、石油磺酸钡、三乙醇胺、硼砂、硅酸钠、硝基苯甲酸，全部加完后继续搅拌30分钟，降温至55℃，在不断搅拌的情况下，加入钼酸钠及硼酸，搅拌25分钟后，加入甲基硅油，搅拌15分钟；

4）将步骤1）-3）的产物混合，在55℃条件下搅拌75分钟即可。

Claims (1)

1.一种抗极压性好的金属切削液的制备方法，其特征在于，该切削液以重量份计由下列组份组成：石油磺酸钡16-18份，环烷酸铅10-12份，油酸8-10份，三乙醇胺22-28份，硼酸2-3份，钼酸钠4-6份，甲基硅油0.5-1份，硼砂3-5份，二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯10-12份，二乙醇胺硼酸马来酐复合酯8-10份，硅酸钠为2-3份，硝基苯甲酸3-5份，水40-50份，所述制备方法包括如下步骤：

1）二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成：将二乙醇胺、多聚羧酸、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在150-155℃酯化反应2-4小时；

2）二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成：将二乙醇胺、马来酸酐、硼酸按3∶1∶1的摩尔比在150-155℃酯化反应2-4小时；

3）将水升温至70-80℃，在搅拌下依次加入环烷酸铅、油酸、石油磺酸钡、三乙醇胺、硼砂、硅酸钠、硝基苯甲酸，全部加完后继续搅拌20-40分钟，降温至50-60℃，在不断搅拌的情况下，加入钼酸钠及硼酸，搅拌20-30分钟后，加入甲基硅油，搅拌10-20分钟；

4）将步骤1）-3）的产物混合，在50-60℃条件下搅拌60-90分钟即可。