CN102732366B

CN102732366B - 一种防锈金属切削液及其制备方法

Info

Publication number: CN102732366B
Application number: CN201210165567.5A
Authority: CN
Inventors: 林伟; 江海涛; 江海波; 江浩
Original assignee: Tianchang Runda Metal Antirust Auxiliary Co Ltd
Current assignee: Tianchang Runda Metal Antirust Auxiliary Co Ltd
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-05-25
Also published as: CN102732366A

Abstract

本发明公开了一种防锈金属切削液及其制备方法，属于冶金辅料领域，该防锈金属切削液包括下述组分：十一碳二元酸酯、十二碳二元酸酯或十八碳二元酸酯和辅料；通过将上述组合与二乙醇胺和去离子水在一定条件下反应得到，由于二种或以上的直长链多元酸酯的复合添加，使最终生产出的成品比只使用一种直长链多元酸酯的性能更加优越；产品中添加不剌激人体及环境的有害物质，不含有机磷、硫、氯等物质，全部使用了生物降解性能优越的有机物。

Description

一种防锈金属切削液及其制备方法

技术领域

本发明涉及冶金辅料加工领域，尤其涉及一种用于冷却或润滑刀具等加工件的具有防锈功能的切削液及其制备方法。

背景技术

金属切削液是金属加工过程所需要的一种重要的辅助材料，它主要起到防锈、润滑、清洗及冷却的效果。目前国内外切削液主要分为油基切削液与水基两个大的种类，而且有油基型向水基切削液过渡的趋势，油基切削液即通常所说的切削油，其润滑性能良好，但冷却效果较差，在高速和重切削条件下会产生烟雾，并会严重污染环境，而且产品使用过程中易着火，造成使用不安全。正是由于以上缺点，因此，油基切削液已不能满足先进金属加工技术的使用要求。而水基切削液具有一系列优点，如冷却效果好，防火性好，对环境的污染问题易于解决等。因此，近年来发展很快，水基切削液包括乳化液、合成切削液和微乳状切削液(也称半合成切削液)。合成切削液的液体形态与半合成切削液近似，稀释性呈透明状，加工过程中便于观察加工情况，使用寿命比乳化液长4～6倍；可对机床滑动部件起到良好的润滑防锈作用。

国内常规合成切削液的合成主要是一些润滑剂、表面活性剂、防锈剂、偶合剂、有机硅型消泡剂等组成，润滑剂主要是应用机油、聚乙二醇、脂肪酸皂等，而防锈剂主要是应用油酸三乙醇胺皂、硼酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐等。表面活性剂主要应用NP系列、TX系列、聚醚系列等。

现在市场上的金属加工液较为混乱，大部分金属切削液还存在着需要频繁更换加工液及一些对环境有破坏作用的问题，例如现在市场上的大部分的油基切削液中往往含有硫、磷、氯化合物等极压抗磨剂，有许多产品的为了增加防锈性能，往往向产品中加入价格低廉的亚硝酸盐、磷酸盐等物质，不仅产品的气味大而且对皮肤有强烈的刺激，不受生产加工者的欢迎。产品在使用过程中分解的产物也会造成腐蚀使切削液变质，使产品需要频繁更换，不但增加了生产成本还降低了生产效率。同时部分产品中还含有致癌性能较强物质，比如亚硝酸盐、铬酸盐及排出的废液能让环境及水体富营养化的含硫、磷、氯等物质，同时磷的排放使水质富磷化还会引起赤潮现象，这些对环境不友好的成分都是我们需要克服的。

发明内容

针对以上所述切削液存在的不足，本发明的目的在于提供一种在各项性能上能满足切削加工要求的产品，同时让产品不含有害物质，使产品对使用人员及环境环保无害。

本发明的另一个目的在于，提供一种环保无公害防锈金属切削液的制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种防锈金属切削液，其特征在于包括下述组分：十一碳二元酸酯、十二碳二元酸酯或十八碳二元酸酯和辅料。

其中一个实施例,包括按质量百分数计的下述组分：十一碳二元酸酯35-75%、十二碳二元酸酯22-96%、余量为辅料。

其中一个实施例,包括按质量百分数计的下述组分：十一碳二元酸酯22-25%、十二碳二元酸酯12-16%、余量为辅料。

其中一个实施例,包括按按质量百分数计的下述组分：十一碳二元酸酯5-45%、十八碳二元酸酯10-82%、余量为辅料。

其中一个实施例,包括按按质量百分数计的下述组分：十一碳二元酸酯9-12%、十八碳二元酸酯18-22%、余量为辅料。

其中一个实施例,所述辅料包括下述组分：聚乙醇600太古油、6501净洗剂、有机硅消泡剂、一乙醇胺、杀菌剂和三乙醇胺。

本发明提供的一种防锈金属切削液的制备方法,包括以下步骤：

直链十一碳元酸酯的制备:

1）直链十一碳二元酸26-30%、二乙醇胺52-60%、去离子水22-10%w；

2）向反应釜中加入上述按质量百分数计的二乙醇胺，开动反应釜的搅拌，以3-5℃的升温速度缓慢均匀升温到90℃左右，再将称量好的按质量百分数计的直链十一碳二元酸缓慢均匀地加入批应釜中，在此过程中保持搅拌，并在90℃温度下保温反应2小时，得到粘稠的十一碳二元酸酯，待温度冷却到60℃左右，向反应体系中加入规定量的去离子水;

3）十二碳二元酸18-32%、三乙醇胺42-48%、去离子水20-40%；

4）向反应釜中加入按质量百分数计的三乙醇胺，开动反应釜的搅拌，以3-5℃的升温速度缓慢均匀升温到90℃左右，再将称量好的十二碳二元酸缓慢均匀地加入批应釜中，在缓慢搅拌的情况下，将温度升温到115℃温度下保温反应3小时，得到粘稠的十二碳二元酸酯，待温度冷却到60℃左右，向反应体系中加入规定量的去离子水;

直链十八碳二元酸酯的制备：

5）直链十八碳二元酸30-55%、二乙醇胺15-38%和去离子水17-35%；

6）向反应釜中加入按质量百分数计的二乙醇胺，开动反应釜的搅拌，以3-5℃的升温速度缓慢均匀升温到90℃左右，再将称量好的十八碳二元酸缓慢均匀地加入批应釜中，在缓慢搅拌的情况下，将温度升温到125℃温度下保温反应2小时，得到粘稠的十八碳二元酸酯，待温度冷却到60℃左右，向反应体系中加入规定量的去离子水。

有机硅消泡剂、杀菌剂均采用化工领域用市售材料，向反应体系中加入规定量的去离子水及将温度升温到再进行保温反应，待温度冷却，向反应体系中加入规定量的去离子水，以保证反应物在正常温度下不能凝固，有利于以后成品的合成。

产品使用直链长（多）碳多元酸（二元酸）与二乙醇胺及三乙醇胺进行高温合成生成具有润滑性能并具的防锈性能的多元酸酯。由于二种或以上的直长链多元酸酯的复合添加，使最终生产出的成品比只使用一种直长链多元酸酯的性能更加优越。产品中添加不剌激人体及环境的有害物质，不含有机磷、硫、氯等物质，全部使用了生物降解性能优越的有机物。

为满足环保和健康法规的要求，切削液正向无氯、无酚、不含亚硝酸钠及使用寿命长、处理费用低的方向发展，该切削液就克服了现在市场上的常规金属切削液的缺点，采用生物降解好、防锈性能优越的多种多元酸酯按一定比例进行混合添加并复配其它表面活性剂、消泡剂、杀菌剂而成的合成金属切削液，产品各项性能均能满足相关国家标准及多种生产现场的加工要求，不含对环境有害物质，而且防锈时间长、润滑性强、极强的极压性能，而且产品在使用过程中无需更换加液，按正常的加工损耗，只需定期补加新液就可以，是一种优良的长效型合成切削加工液。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明做进一步更详细的说明。

实施例1

主要组合物下述组分按质量百分数计：

产品的合成方法为，开动反应釜的搅拌，向反应釜中按顺序按量加入以下物质：

复配即得到成品，以上产品体系中直链十一碳二元酸酯、直链十二碳二元酸酯二种物质的混合在整个产品体系中起极好的润滑作用，并能产生优越的协同效应，使产品各项性能指标均能达到一个较高的要求。

产品性能检测（按国家GB/T614-2010标准）：

取5份以上合成切削液，加95份的水，检测性能如下：

实施例2

主要组合物(下述组分按质量百分数计)：

产品的合成方法为：开动反应釜的搅拌，向反应釜中按顺序按量加入以下物质。

复配即得到成品，以上产品体系中十一碳二元酸酯、十八碳二元酸酯二种物质的混合在整个产品体系中起极好的润滑作用，并能产生优越的协同效应，使产品各项性能指标均能达到一个较高的要求。

产品性能检测（按国家GB/T614-2010标准）：

取5份以上合成切削液，加95份的水，检测性能如下：

由于以上实施例子中没有使用有毒有害的重金属离子，多数属于生物降解性能优越的含碳有机化合物，最终生产出的产品对人体及环境友好。

本领域技术人员应该明白，上述发明创造中组分也可以选择十一碳二元酸酯、十二碳二元酸酯和/或十八碳二元酸酯和辅料，另外，辅料也可以选择其他利于切削液的化工辅料，上述变形均应含在本发明创造的保护范围之内。

Claims

1.一种防锈金属切削液，其特征在于包括下述组分：a）十一碳二元酸酯；b)十二碳二元酸酯或十八碳二元酸酯；和c）辅料；

十一碳二元酸酯的制备:

1）直链十一碳二元酸26-30%、二乙醇胺52-60%、去离子水10-22%；

2）向反应釜中加入上述按质量百分数计的二乙醇胺，开动反应釜的搅拌，以3-5℃的升温速度缓慢均匀升温到90℃左右，再将称量好的按质量百分数计的直链十一碳二元酸缓慢均匀地加入反应釜中，在此过程中保持搅拌，并在90℃温度下保温反应2小时，得到粘稠的十一碳二元酸酯，待温度冷却到60℃左右，向反应体系中加入规定量的去离子水;

十二碳二元酸酯的制备:

3）十二碳二元酸18-32%、三乙醇胺42-48%、去离子水20-40%；

4）向反应釜中加入按质量百分数计的三乙醇胺，开动反应釜的搅拌，以3-5℃的升温速度缓慢均匀升温到90℃左右，再将称量好的十二碳二元酸缓慢均匀地加入反应釜中，在缓慢搅拌的情况下，将温度升温到115℃温度下保温反应3小时，得到粘稠的十二碳二元酸酯，待温度冷却到60℃左右，向反应体系中加入规定量的去离子水;

十八碳二元酸酯的制备：

5）直链十八碳二元酸30-55%、二乙醇胺15-38%和去离子水17-35%；

6）向反应釜中加入按质量百分数计的二乙醇胺，开动反应釜的搅拌，以3-5℃的升温速度缓慢均匀升温到90℃左右，再将称量好的十八碳二元酸缓慢均匀地加入反应釜中，在缓慢搅拌的情况下，将温度升温到125℃温度下保温反应2小时，得到粘稠的十八碳二元酸酯，待温度冷却到60℃左右，向反应体系中加入规定量的去离子水；

所述辅料包括下述组分：聚乙二醇600、太古油、6501净洗剂、有机硅消泡剂、一乙醇胺、杀菌剂和三乙醇胺。

2.如权利要求1所述防锈金属切削液，其特征在于包括按质量百分数计的下述组分：十一碳二元酸酯35-75%、十二碳二元酸酯22-96%、余量为辅料。

3.如权利要求1所述防锈金属切削液，其特征在于包括按质量百分数计的下述组分：十一碳二元酸酯22-25%、十二碳二元酸酯12-16%、余量为辅料。

4.如权利要求1所述防锈金属切削液，其特征在于包括按质量百分数计的下述组分：十一碳二元酸酯5-45%、十八碳二元酸酯10-82%、余量为辅料。

5.如权利要求4所述防锈金属切削液，其特征在于包括按质量百分数计的下述组分：十一碳二元酸酯9-12%、十八碳二元酸酯18-22%、余量为辅料。