CN102757853B - 一种抗极压性好的金属切削液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗极压性好的金属切削液，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，其中二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成方法为：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；二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成方法为：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。

Description

一种抗极压性好的金属切削液
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。
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，该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，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，其中二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成方法为：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；二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成方法为：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。
本发明中所用的石油磺酸钡是一种乳化添加剂，并具有抗盐水浸渍能力，对黑色金属和黄铜防锈性好，其分子中的极性基团（SO3）牢固地吸附在金属表面，而非极性基团（R）则溶于油中，这样形成一层致密的定向排列的吸附膜，从而阻止了侵蚀性介质侵入;环烷酸铅属有机金属系抗磨添加剂及极压添加剂;在苛刻的摩擦条件下，切削油依靠极性分子（环烷酸铅的化合物）与金属发生化学反应，生成稳定性高的边界油膜，从而减低摩擦、磨损，防止产生卡住、擦伤、烧结（这种性能称抗极压性，又称抗擦伤性能）;油酸为阴离子表面活性剂，在本发明中起加溶、浮化作用，能阻止界面膜的结晶;三乙醇胺起稳定油相，使之成为不分层、并呈透明均相的作用，同时调节和加宽了乳化范围，提高了乳化效率，此外三乙醇胺还是一种水溶性防锈剂，但不宜过量;硼酸在本发明中起杀菌作用，故本发明生产的切削液经长时间放置也不发臭;钼酸钠在本发明中为水溶性的腐蚀抑制剂取代了传统方法中用的亚硝酸盐，它对铸铁、铜、黄铜、铝都有抑制作用，同时，钼酸根阴离子（MuO＝ 4）是阴极钝化剂，可促进金属表面氧化膜的形成。本发明采用的合成酯为水溶性，可提高切削液的各项综合性能。
本发明相对于现有技术的有益效果为：
1）本发明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）本发明的切削液不采用亚硝酸盐和氯化物，因此无污染，绿色环保。
3）本发明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，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，其中二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成方法为：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；二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成方法为：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。
实施例二
一种抗极压性好的金属切削液，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，其中二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成方法为：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；二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成方法为：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。
实施例三
一种抗极压性好的金属切削液，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，其中二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成方法为：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；二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成方法为：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。

Claims (1)

1.一种抗极压性好的金属切削液，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4-5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，其中二乙醇胺硼酸多聚羧酸复合酯的合成方法为：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；二乙醇胺硼酸马来酐复合酯的合成方法为：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。
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