CN102766510A - 一种超高极压型微乳化切削液及其制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种金属加工切削液，具体地说涉及一种超高极压型微乳化切削液及其制备方法。本超高极压型微乳化切削液采用 5# 白油作为基础油，易乳化；乳化润滑剂采用妥尔油、油酸二乙醇酰胺、 NP-6 、异壬酸、合成石油磺酸钠、环烷酸锌组合，这些乳化剂配合使用乳化能力更强，可以将更多的含氯极压剂氯化石蜡 S52 和含硫极压剂 TPS32 乳化到基础油中，可以调出超高极压型微乳化切削液，乳化颗粒细小，产品更加稳定，同时添加了合成酯——脂肪酸甲酯作为润滑补强剂，解决了中高温加工的极压润滑要求，适合加工温度更宽的机加工；防锈性采用三嗪氨基酸酯进行补强，使防锈效果达到最佳。

Description

一种超高极压型微乳化切削液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种金属加工切削液，具体地说涉及一种超高极压型微乳化切削液及其制备方法。
背景技术
金属加工液包括乳化液、微乳化切削液和全合成切削液。其中乳化切削液属于传统产品，乳化液把油的润滑性和防锈性与水的极好冷却性结合起来，同时具备较好的润滑冷却性，因而对于大量热生成的高速低压力的金属切削加工很有效，且价格经济，但乳化液的缺点是容易使细菌、霉菌繁殖，使乳化液中的有效成分产生化学分解而发臭、变质，使用寿命短、稳定性差，所以一般都加入毒性小的有机杀菌剂；全合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和极好的工件可见性，易于控制加工尺寸，其稳定性和抗腐败能力比乳化液强，主要用于冷却要求高的场合，如磨削等，但缺点是润滑性欠佳，极压性不够，这将引起机床活动部件的粘着和磨损，而且，化学合成留下的粘稠状残留物会影响机器零件的运动，还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。微乳化切削液是矿物油溶于水后形成的，一般含矿物油5—35%，乳化剂含量与油性物含量比乳化液高出3—6倍，但其油的含量远低于乳化液中油的含量，因而能使油滴形成微粒的直径很小，由于微乳化液特有的组成特点，使得它兼有乳化液和合成液两者的优点，润滑、冷却、清洗、防锈性能均较好，且其使用寿命比乳化液要长4～6倍。微乳化切削液具有多用途，应用广，综合性能好，稳定性较好，寿命长，兑水后呈半透明或透明状；因此，发达国家已经走过了从乳化液向合成液，再向微乳化液发展的过程，微乳化液得到了前所未有的发展和应用。随着高速加工时代的到来，加工效率的提高，对加工件光洁度的要求也越来越高，而现有的微乳化切削液在防锈、润滑、使用寿命、稳定性等方面仍显得不足。
发明内容
本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种极压更高，防锈、润滑、使用寿命、稳定性等方面更好的一种超高极压型微乳化切削液。
为了达到上述目的，本发明公开了一种超高极压型微乳化切削液，其特征在于组份按重量百分比组成如下：
           5#白油              5.7～24.6%
乳化润滑剂          25.8～36%
极压剂              21.3～37.2%
防腐剂              1.8～5.6%
防锈剂              4.1～7.4%
合成酯(脂肪酸甲酯)  11.9-19%
油水平衡剂          4.8～5.6%
助剂                2.9～10%
乙二胺四乙酸        0.16～0.3%
消泡剂              0.08～0.1%
其中所述的防锈剂为三嗪氨基酸酯，所述的合成酯为脂肪酸甲酯；所述乳化润滑剂为妥尔油、油酸二乙醇酰胺、NP-6、异壬酸、合成石油磺酸钠、环烷酸锌中的一种或它们的混合物；所述的极压剂为氯化石蜡S52、TPS32中的一种或它们的混合物；所述的防腐剂为均三嗪、氯酚杀菌剂中的一种或它们的混合物；所述的油水平衡剂为十八碳支链醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或它们的混合物；所述的助剂为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或它们的混合物；乙二胺四乙酸（EDTA）作为软化剂；所述的消泡剂为低分子量聚醚（分子量小于1100  ）、有机硅中的一种或它们的混合物。
与现有技术相比，本发明采用5#白油作为基础油，易乳化；乳化润滑剂采用妥尔油、油酸二乙醇酰胺、NP-6、异壬酸、合成石油磺酸钠、环烷酸锌或它们的组合，这些乳化剂配合使用乳化能力更强，可以将更多的含氯极压剂氯化石蜡S52和含硫极压剂TPS32乳化到基础油中，可以调出超高极压型微乳化切削液，乳化颗粒细小，产品更加稳定，同时添加了合成酯——脂肪酸甲酯作为润滑补强剂，解决了中高温加工的极压润滑要求，适合加工温度更宽的机加工；防锈性采用三嗪氨基酸酯进行补强，使防锈效果达到最佳；为了提高使用寿命，我们还选择了均三嗪、氯酚杀菌剂作为防腐剂，防腐性能强，对细菌、真菌抑菌、杀菌能力强，大大提高了产品的使用寿命；通过以上原料调出的金属加工液性能全面，适合各种机加工，如切削、车削、钻孔、磨削、镗、铣等高难加工工艺。                                               
下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
称取15g 5#白油，再加入25g的氯化石蜡、3g的TPS32、11.2g的合成石油磺酸钠、3g超酰胺、7g妥尔油、3g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、20g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入10g二乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入1g均三嗪杀菌剂、1g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、1g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-2.5g十八碳支链醇和0-2.5g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.77,对黑色金属防锈过关，PB值为97KG，使用2个月不发臭。
实施例2
称取10g 5#白油，再加入20g的氯化石蜡、5g的TPS32、13.1g的合成石油磺酸钠、2g超酰胺、9g妥尔油、2g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、15g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入10g二乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入1g均三嗪杀菌剂、1g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、1g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-3.1g十八碳支链醇和0-1.5g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.62,对黑色金属防锈过关，PB值为87KG，使用2个月不发臭。
实施例3
称取6.3g 5#白油，再加入31g的氯化石蜡、6.2g的TPS32、12.6g的合成石油磺酸钠、3.3g超酰胺、8g妥尔油、3g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、14.5g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g二乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2.7g均三嗪杀菌剂、2g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-2g十八碳支链醇和0-3g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.68,对黑色金属防锈过关，PB值为128KG，使用6个月不发臭。
 实施例4
称取10g 5#白油，再加入15g的氯化石蜡、10g的TPS32、15.1g的合成石油磺酸钠、3g超酰胺、9g妥尔油、3g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、20g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g三乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2.7g均三嗪杀菌剂、2g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-2g十八碳支链醇和0-3g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.72,对黑色金属防锈过关，PB值为117KG，使用6个月不发臭。
 实施例5
称取10g 5#白油，再加入35g的氯化石蜡、4g的TPS32、14.5g的合成石油磺酸钠、3g超酰胺、9g妥尔油、3g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、14.5g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g三乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2.7g均三嗪杀菌剂、2g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-2g十八碳支链醇和0-3g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.72,对黑色金属防锈过关，PB值为105KG，使用6个月不发臭。
 实施例6
称取30g 5#白油，再加入20g的氯化石蜡、6g的TPS32、15.9g的合成石油磺酸钠、3g超酰胺、7g妥尔油、5g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、14.5g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g三乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2.7g均三嗪杀菌剂、2g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的聚醚，若不透明，用0-2g十八碳支链醇和0-3g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.90,对黑色金属防锈过关，PB值为83KG，使用6个月不发臭。
实施例7
称取6.3g 5#白油，再加入31g的氯化石蜡、6.2g的TPS32、12.6g的合成石油磺酸钠、3.3g超酰胺、8g妥尔油、3g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、14.5g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g二乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2.7g均三嗪杀菌剂、2g氯酚杀菌剂、8g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-2g十八碳支链醇和0-3g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，2.5%铸铁屑防锈：0级，pH=8.70,对黑色金属防锈过关，PB值为125KG，使用6个月不发臭。
实施例8
称取6.3g 5#白油，再加入31g的氯化石蜡、6.2g的TPS32、12.6g的合成石油磺酸钠、3.3g超酰胺、8g妥尔油、3g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、20g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g二乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2.7g均三嗪杀菌剂、2g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.05g的有机硅、0.05g的聚醚，若不透明，用0-2g十八碳支链醇和0-3g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3.0%铸铁屑防锈：0级，pH=8.65,对黑色金属防锈过关，PB值为129KG，使用6个月不发臭。
实施例9
称取10g 5#白油，再加入20g的氯化石蜡、15g的TPS32、13.1g的合成石油磺酸钠、25.2g超酰胺、10g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入10g二乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2.7g均三嗪杀菌剂、2g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用十八碳支链醇和二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.62,对黑色金属防锈过关，PB值为137KG，使用6个月不发臭。
实施例10
称取15g 5#白油，再加入28g的氯化石蜡、11.2g的合成石油磺酸钠、3g超酰胺、7g妥尔油、3g NP-6、0.5g异壬酸、0.5g环烷酸锌、20g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入5g二乙醇胺、5g三乙醇胺，升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2g均三嗪杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、1g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-2.5g十八碳支链醇和0-2.5g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.77,对黑色金属防锈过关，PB值为97KG，使用2个月不发臭。
实施例11
称取30g 5#白油，再加入26g的TPS32、15.9g的合成石油磺酸钠、27.9g NP-6、14.5g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g三乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入4.7g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的聚醚，若不透明，用0-5g十八碳支链醇调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.90,对黑色金属防锈过关，PB值为83KG，使用6个月不发臭。
实施例12
称取6.3g 5#白油，再加入31g的氯化石蜡、6.2g的TPS32、12.6g的合成石油磺酸钠、7g妥尔油、8.3g环烷酸锌、14.5g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g二乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入4.7g均三嗪杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-5g二乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.68,对黑色金属防锈过关，PB值为128KG，使用6个月不发臭。
 实施例4
称取10g 5#白油，再加入15g的氯化石蜡、10g的TPS32、31.1g的合成石油磺酸钠、20g脂肪酸甲酯，室温下搅拌30分钟，然后加入3.52g三乙醇胺、升温至50～60℃，搅拌约30分钟，再加入2.7g均三嗪杀菌剂、2g氯酚杀菌剂、5g三嗪氨基酸酯、0.88g水，最后加入0.2g的乙二胺四乙酸和0.1g的有机硅，若不透明，用0-5g乙二醇丁醚调整透明，外观棕黄色透明液体，3%铸铁屑防锈：0级，pH=8.72,对黑色金属防锈过关，PB值为117KG，使用6个月不发臭。

Claims (8)

1.一种超高极压型微乳化切削液，其特征在于组份按重量百分比组成如下：
          5#白油              5.7～24.6%
乳化润滑剂          25.8～36%
极压剂              21.3～37.2%
防腐剂              1.8～5.6%
防锈剂              4.1～7.4%
合成酯(脂肪酸甲酯)  11.9-19%
油水平衡剂          4.8～5.6%
助剂                2.9～10%
乙二胺四乙酸        0.16～0.3%
消泡剂              0.08～0.1%。
2.根据权利要求1所述的超高极压型微乳化切削液，其特征在于：所述乳化润滑剂为妥尔油、油酸二乙醇酰胺、NP-6、异壬酸、合成石油磺酸钠、环烷酸锌中的一种或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的超高极压型微乳化切削液，其特征在于：所述的极压剂为氯化石蜡S52、TPS32中的一种或它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的超高极压型微乳化切削液，其特征在于：所述的防腐剂为均三嗪、氯酚杀菌剂中的一种或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的超高极压型微乳化切削液，其特征在于：所述的油水平衡剂为十八碳支链醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的一种或它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的超高极压型微乳化切削液，其特征在于：所述的助剂为二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或它们的混合物。
7.根据权利要求1所述的超高极压型微乳化切削液，其特征在于：所述的消泡剂为低分子量聚醚、有机硅中的一种或它们的混合物。
8.一种根据权利要求1所述的超高极压型微乳化切削液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按照配比，先将基础油加入到调和釜中，再加入极压剂和乳化润滑剂，室温下搅拌30分钟（搅拌至均匀），然后加入防腐剂、防锈剂和油水平衡剂再搅拌20分钟（搅拌至均匀），最后加入软化剂和消泡剂。
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