CN102719306B - 绿色微乳型金属切削液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绿色微乳型金属切削液，其特征在于配方包括混合的基础油、合成酯、油性剂、极压抗磨剂、清净分散添加剂、防锈防腐蚀添加剂、抗氧剂、油雾抑制剂、杀菌剂、消泡剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和助表面活性剂；制备方法为：首先配制油相，将基础油加热到50-60℃，依次加入油性剂、合成酯、极压抗磨剂、清净分散剂和防锈抗腐蚀添加剂，搅拌混合均匀，配成油相体系；然后配制水相，在水中依次加入杀菌剂、消泡剂，搅拌混合均匀，配制成水相体系；最后乳化体系，将水相缓慢加入到油相体系中，形成本发明的绿色微乳型金属切削液。本发明具有优异的极压抗磨性、防锈抗腐蚀性、清洗性、抗硬水能力，使用周期长等优点。

Description

绿色微乳型金属切削液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种金属切削液，属于化工技术领域，特别涉及一种绿色微乳型金属切削液及其制备方法。 

背景技术

金属切削液通常应具备四大功能，即冷却作用、清洗作用、润滑作用和防锈作用。由于金属切削液在金属加工中应用广泛，所以对其进行的改进，也不断的创新。对非水溶性和水溶性切削液都有配方的改进之处。 

现有的专利报道，如对非水溶性切削液的改进，通常是加入有机添加剂，使其在高温下物性稳定，增强润滑作用和防锈作用；而对水溶性切削液的改进通常是选择不同的矿物质、脂肪酸、防锈剂、防腐剂和消泡剂之间的配比，保证其具有良好的稳定性；另外还有对切削液的改进需要配合雾化喷雾的方式，才能达到最佳效果，这样的切削液对切削装置也有一定的要求。 

总结上述现有金属切削液，大部分极压润滑性能不足，防锈抗腐蚀能力不够，以及加工过程中出现刺激性气味等方面的问题，可能导致刀具使用寿命大大缩短，加工过程工件腐蚀、工件表面质量降低以及加工环境的恶化，加大的降低了生产加工效率和成本，以及严重威胁着加工工人的安全和健康。 

发明内容

本发明提供一种绿色微乳型金属切削液及其制备方法，有效的解决了金属加工过程中出现的工件腐蚀、出现油斑和表面光洁度不够、槽液发黑变臭，以及加工过程中出现刺激性气味等问题，极大地提高加工效率、工件的加工质量和车间的加工环境。 

本发明是通过以下的技术方案实现的： 

一种绿色微乳型金属切削液，其组分及重量份数如下： 

基础油25-50份，合成酯1-10份，油性剂1-10份，极压抗磨剂0.1-10份，清净分散添加剂0.1-10份，防锈防腐蚀添加剂0.1-10份，抗氧剂0.1-5份，油雾抑制剂0.1-1份，杀菌剂0.1-3份，消泡剂0.01-1份，阴离子表面活性剂1-10份，非离子表面活性剂5-30份，助表面活性剂1-10份，去离子水5-50份。 

所述基础油是石蜡基或环烷基精制矿物油。 

所述合成酯为可降解的C4-18烷烃类或芳香烃酯类，聚α-烯烃，环氧基，胺类或硼类改性的衍生物中一种或几种混合。 

所述油性剂为植物油、动物油酯类、硬脂酸酯或油酸酯中的一种或几种混合。 

所述极压抗磨剂为绿色可降解的含硫系列、含磷系列、含硼系列的极压抗磨剂添加剂中的一种或几种混合。 

所述清净分散添加剂是高碱值石油磺酸钙、石油磺酸钡、十二壬基磺酸钠中的一种或几种混合。 

所述防锈抗腐蚀添加剂为石油磺酸钙、十二烯基丁二酸、苯甲酸钠、十二苯磺酸胺、乙醇胺衍生物中的一种或几种混合。 

所述抗氧剂为位阻酚类、胺类中的一种或几种。 

所述油雾抑制剂为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、聚异丙烯类中的一种或几种混合。 

所述杀菌剂为三嗪类、吗啉类、苯并异噻唑啉酮及其衍生物类中的一种或几种混合。 

所述消泡剂为改性有机硅类、聚醚类和丙烯酸酯类中的一种或几种混合。 

所述阴离子表面活性剂为磺酸盐类、硬脂酸盐类、磷酸酯盐类中的一种或几种。 

所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯醚类、聚乙二醇类、醇胺类、多元醇类、聚醚类中的一种或几种混合。 

所述助表面活性剂为C_1-4的醇类。 

上述配方均为市售可得或本领域技术人员公知的化合物。 

一种绿色微乳型金属切削液及其制备方法，是通过以下的步骤实现的： 

(1)油相配制：将基础油加热到50-60℃后，依次加入油性剂、合成酯、极压抗磨剂、清净分散添加剂和防锈抗腐蚀添加剂，搅拌混合均匀，配成油相体系； 

(2)水相配制：在去离子水中依次加入杀菌剂、消泡剂，搅拌混合均匀，配制成水相体系； 

(3)乳化体系：将上述水相缓慢加入到上述油相体系中，边搅拌边加入，完毕后加入油雾抑制剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和助表面活性剂进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到体系平衡稳定，即形成绿色微乳型金属切削液。 

本发明的有益效果为：本发明的金属切削液通过选用有效的绿色环保的极压抗磨添加剂、清净分散添加剂、防锈抗腐蚀添加剂、抗氧剂和油雾抑制剂等高品质低气味的添加剂，能够在加工副上形成一层牢固的化学反应膜，起到润滑抗磨作用，有效的保护刀具，以及提高了加工质量，极大地带走加工过程中产生的热量，降低加工面的温度，有效的避免工件因高温产生的卷边和变形，极大地提高了工件的加工精度，优异的防锈抗腐蚀能力，适宜于长周期、长工序的加工工艺，有效的避免工件的腐蚀和生锈，省去下段防锈腐蚀工序，为企业节省生产成本，简化加工工艺，缩短加工周期提高生产效率。 

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明做进一步说明。 

实施例1 

配方： 

石蜡基矿物油30份，正己烷5份，植物油5份，磷酸三甲酚酯极压抗磨剂5份，石油磺酸钙3份，苯甲酸钠2份，对苯二胺0.5份，苯并异噻唑啉酮2份，聚甲基丙烯酸酯0.1份，有机硅消泡剂0.5份，十二烷基本磺酸钠7份，聚乙二醇13份，甲醇5份，去离子水21.9份。 

按照上述重量份数配比的切削液制备方法： 

 (1)油相配制：将上述石蜡基矿物油30份加热到50-60℃后，依次加入植物油5份、正己烷5份、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂5份、石油磺酸钙3份和苯甲酸钠2份，搅拌混合均匀，配成油相体系； 

(2)水相配制：在21.9份去离子水中依次加入苯并异噻唑啉酮2份、有机硅消泡剂0.5份，搅拌混合均匀，配制成水相体系； 

(3)乳化体系：将上述水相缓慢加入到上述油相体系中，边搅拌边加入，完毕后加入聚甲基丙烯酸酯0.1份，十二烷基本磺酸钠7份、聚乙二醇13份和甲醇5份进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到体系平衡稳定，即形成绿色微乳型金属切削液。 

实施例2 

配方： 

环己烷矿物油40份，苯甲酸甲酯3份，异辛酯2份，硫化异丁烯极压抗磨剂3份，十二壬基磺酸钠2份，石油磺酸钙2份，二苯胺0.5份，十三吗啉2.5份，聚异丙烯0.3份，丙烯酸甲酯消泡剂0.5份，苯甲基磷酸酯5份，聚氧乙烯苯甲醚10份，叔丁醇3份，去离子水26.2份。 

按照上述重量份数配比的切削液制备方法： 

(1)油相配制：将上述环己烷矿物油40份加热到50-60℃后，依次加入异辛酯2份、苯甲酸甲酯3份、硫化异丁烯极压抗磨剂3份、十二壬基磺酸钠2份和石油磺酸钙2份，搅拌混合均匀，配成油相体系； 

(2)水相配制：在26.2份去离子水中依次加入十三吗啉2.5份、丙烯酸甲酯消泡剂0.5份，搅拌混合均匀，配制成水相体系； 

(3)乳化体系：将上述水相缓慢加入到上述油相体系中，边搅拌边加入，完毕后加入聚异丙烯0.3份，苯甲基磷酸酯5份、聚氧乙烯苯甲醚10份、叔丁醇3份，进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到体系平衡稳定，即形成绿色微乳型金属切削液。 

实施例3 

配方： 

环己烷矿物油50份，十六烷和聚α-丙烯混合物6份，甘油三油酸酯和油酸甲酯混合物10份，偏硼酸钠极压抗磨剂0.1份，石油磺酸钙和石油磺酸钡混合物0.1份，十二苯磺酸钾和乙醇胺混合物10份，苯酚5份，异噻唑啉酮和苯并异噻唑啉酮混合物3份，甲基丙烯酸甲酯0.1份，有机硅消泡剂1份，苯磺酸钠2份，丙三醇5份，乙醇1.7份，去离子水6份。 

按照上述重量份数配比的切削液制备方法： 

(1)油相配制：将上述环己烷矿物油50份加热到50-60℃后，依次加入甘油三油酸酯和油酸甲酯混合物10份、十六烷和聚α-丙烯混合物6份、偏硼酸钠极压抗磨剂0.1份、石油磺酸钙和石油磺酸钡混合物0.1份和十二苯磺酸钾和乙醇胺混合物10份，搅拌混合均匀，配成油相体系； 

(2)水相配制：在6份去离子水中依次加入异噻唑啉酮和苯并异 噻唑啉酮混合物3份、有机硅消泡剂1份，搅拌混合均匀，配制成水相体系； 

(3)乳化体系：将上述水相缓慢加入到上述油相体系中，边搅拌边加入，完毕后加入甲基丙烯酸甲酯0.1份、苯磺酸钠2份、丙三醇5份、乙醇1.7份，进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到体系平衡稳定，即形成绿色微乳型金属切削液。 

Claims (10)

1.一种绿色微乳型金属切削液，其特征在于其组分及重量份数如下：

基础油25-50份，合成酯1-10份，油性剂1-10份，极压抗磨剂0.1-10份，清净分散添加剂0.1-10份，防锈防腐蚀添加剂0.1-10份，抗氧剂0.1-5份，油雾抑制剂0.1-1份，杀菌剂0.1-3份，消泡剂0.01-1份，阴离子表面活性剂1-10份，非离子表面活性剂5-30份，助表面活性剂1-10份，去离子水5-50份。

2.如权利要求1所述的绿色微乳型金属切削液，其特征在于所述合成酯为可降解的C_4-18烷烃类或芳香烃酯类，聚α-烯烃，环氧基胺类中一种或几种混合。

3.如权利要求1所述的绿色微乳型金属切削液，其特征在于所述油性剂为植物油、动物油酯类、硬脂酸酯或油酸酯中的一种或几种混合。

4.如权利要求1所述的绿色微乳型金属切削液，其特征在于所述清净分散添加剂是石油磺酸钙、石油磺酸钡、十二壬基磺酸钠中的一种或几种混合。

5.如权利要求1所述的绿色微乳型金属切削液，其特征在于所述防锈抗腐蚀添加剂为石油磺酸钙、十二烯基丁二酸、苯甲酸钠、十二苯磺酸胺、乙醇胺衍生物中的一种或几种混合。

6.如权利要求1所述的绿色微乳型金属切削液，其特征在于所述油雾抑制剂为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、聚异丙烯类中的一种或几种混合。

7.如权利要求1所述的绿色微乳型金属切削液，其特征在于所述阴离子表面活性剂为磺酸盐类、硬脂酸盐类、磷酸酯盐类中的一种或几种。

8.如权利要求1所述的绿色微乳型金属切削液，其特征在于所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯醚类、聚乙二醇类、醇胺类、多元醇类、聚醚类中的一种或几种混合。

9.如权利要求1所述的绿色微乳型金属切削液，其特征在于所述助表面活性剂为C_1-4的醇类。

10.如权利要求1所述的一种绿色微乳型金属切削液的制备方法，其特征在于是通过以下的步骤实现的：

(1)油相配制：将基础油加热到50-60℃后，依次加入油性剂、合成酯、极压抗磨剂、清净分散添加剂和防锈抗腐蚀添加剂，搅拌混合均匀，配成油相体系；

(2)水相配制：在去离子水中依次加入杀菌剂、消泡剂，搅拌混合均匀，配制成水相体系；

(3)乳化体系：将上述水相缓慢加入到上述油相体系中，边搅拌边加入，完毕后加入油雾抑制剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和助表面活性剂进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到体系平衡稳定，即形成绿色微乳型金属切削液。