CN102766513A - 一种微乳化型碳钢切削液的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微乳化型碳钢切削液的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：1)将石蜡基矿物油8-10份加热到44-48℃，加入聚异丁烯16-18份，搅拌20-30分钟至混合均匀；2)在35-45℃水30-40份中依次加入苯甲酸钠2-3份、十二苯磺酸钠4-6份、硼酸油酸酯3-5份、甲基硅油1-2份和咪唑啉0.4-0.8份，搅拌40-60分钟形成均一稳定溶液；3)将步骤1)的混合物和步骤2)的混合物进行混合，再加入石油磺酸钠2-3份、聚环氧乙烷12-14份，搅拌60-90分钟，直至形成均一稳定透明溶液即可。

Description

一种微乳化型碳钢切削液的制备方法

技术领域

本发明涉及金属切削加工技术领域，尤其涉及一种微乳化型碳钢切削液的制备方法。

背景技术

碳钢切削液一般包括水基切削液和油基切削液。受环境的影响，近年来油基切削液的使用范围正在减少，水基切削液正在快速发展。水基切削液包括乳化型、全合成型、微乳化三种类型。

微乳型金属切削液是水基切削液的一种，具有优异的润滑性、极压抗磨性、清洗性、抗腐蚀性、长寿命等优点，无论是车、钻、铣、镗、磨等多种加工工况，微乳半合成金属加工液都有出色的表现，得到越来越广泛的应用。针对不同加工材质(如铸铁、碳钢、镁铝合金、镍合金等)、加工工况(如车、钻、磨等)、加工工艺(如线速度、进给量等)，相应的会有针对性较强的切削液产品，满足特定条件的润滑冷却需求。

当前国内外切削液的种类有很多。如CN1142529A所述的切削液，采用煤油、机油、氯化石蜡、乳化剂、太古油、聚乙二醇、防锈成分(包括水、苯甲酸钠、亚硝酸钠、三乙醇胺)等组成。该切削液具有一定的切削和防锈作用，但由于含有亚硝酸钠，会引起工人致癌，在欧洲已经不允许使用了。而CN1321734A所述切削液也采用了亚硝酸钠，并且还是乳化型切削液，使用寿命较短。CN1548505A所述切削液采用基础油和油性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、防锈剂、极压添加剂、耦合剂、铜合金缓蚀剂、防腐剂、消泡剂、铝合金缓蚀剂剂等组成。该切削液用于铝合金、铜合金等易切削金属的加工，对于碳钢的切削不适合。CN1031107A所述切削液采用石油磺酸钠(石油磺酸钡)、环烷酸铅、氯化石蜡、油酸、三乙醇胺、硼酸、钼酸钠、甲基硅油、10号机械油等组成。该切削液仅含有阴离子乳化剂，而不含有非离子乳化剂，对于硬水的适应性不佳，长时间使用会造成乳化液变质，要经常清洗和维护，增加了工人的工作量，不利于在高速、大型机床上切削加工碳钢。

发明内容

本发明的目的在于提出一种微乳化型碳钢切削液的制备方法，能够克服现有技术不适宜碳钢切削的不足，而获得专门适于碳钢切削加工的切削液。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种微乳化型碳钢切削液的制备方法，所述切削液以重量份计由下列组份组成：石蜡基矿物油8-10份，聚异丁烯16-18份，石油磺酸钠2-3份，聚环氧乙烷12-14份，苯甲酸钠2-3份，十二苯磺酸钠4-6份，硼酸油酸酯3-5份，甲基硅油1-2份，咪唑啉0.4-0.8份，水30-40份，所述制备方法包含如下步骤：

1)将石蜡基矿物油加热到44-48℃，加入聚异丁烯，搅拌20-30分钟至混合均匀；

2)在35-45℃水中依次加入苯甲酸钠、十二苯磺酸钠、硼酸油酸酯、甲基硅油和咪唑啉，搅拌40-60分钟形成均一稳定溶液；

3)将步骤1)的混合物和步骤2)的混合物进行混合，再加入石油磺酸钠、聚环氧乙烷，搅拌60-90分钟，直至形成均一稳定透明溶液即可。

本发明制备的微乳化型碳钢切削液专用于碳钢的切削加工工艺中，能满足车、削、钻等多种加工场合的要求，起到润滑、防锈、清洗、冷却等作用；同时能减少环境污染，提高生产效率。因此本发明具有如下有益效果：

1）本发明制备的切削液采用微乳化型的配方，配制成工作液时溶液清澈透明，加工时能看清楚碳钢工件表面的状况，从而可减少报废率、提高生产效率。本发明切削液不含有亚硝酸钠，以及氯化物，对工人健康以及环境保护有利。

2)在碳钢工件的加工过程中，本发明制备的切削液清洗效果突出，能很好地清洗掉工件表面的污物、手印、碎屑，并冲洗掉机床上的油泥、碎屑等物质。

3)切削液中的防锈组份（苯甲酸钠和十二苯磺酸钠）能很好地在碳钢表面吸附，从而长时间地保持工件的防锈状况。

4)本发明制备的切削液冷却性能优良，能快速渗透到刀具和工件的表面，降低刀具的切削温度，提高刀具的使用寿命。

5)按本发明制备的切削能代替乳化型切削液使用，在同样加工量的情况下，比乳化型切削液的使用寿命长。

具体实施方式

实施例一

一种微乳化型碳钢切削液的制备方法，所述切削液以重量份计由下列组份组成：石蜡基矿物油8份，聚异丁烯18份，石油磺酸钠2份，聚环氧乙烷14份，苯甲酸钠2份，十二苯磺酸钠6份，硼酸油酸酯3份，甲基硅油2份，咪唑啉0.4份，水40份，所述制备方法包含如下步骤：

1)将石蜡基矿物油加热到44℃，加入聚异丁烯，搅拌30分钟至混合均匀；

2)在35℃水中依次加入苯甲酸钠、十二苯磺酸钠、硼酸油酸酯、甲基硅油和咪唑啉，搅拌60分钟形成均一稳定溶液；

3)将步骤1)的混合物和步骤2)的混合物进行混合，再加入石油磺酸钠、聚环氧乙烷，搅拌60分钟，直至形成均一稳定透明溶液即可。

实施例二

一种微乳化型碳钢切削液的制备方法，所述切削液以重量份计由下列组份组成：石蜡基矿物油10份，聚异丁烯16份，石油磺酸钠3份，聚环氧乙烷12份，苯甲酸钠3份，十二苯磺酸钠4份，硼酸油酸酯5份，甲基硅油1份，咪唑啉0.8份，水30份，所述制备方法包含如下步骤：

1)将石蜡基矿物油加热到48℃，加入聚异丁烯，搅拌20分钟至混合均匀；

2)在45℃水中依次加入苯甲酸钠、十二苯磺酸钠、硼酸油酸酯、甲基硅油和咪唑啉，搅拌40分钟形成均一稳定溶液；

3)将步骤1)的混合物和步骤2)的混合物进行混合，再加入石油磺酸钠、聚环氧乙烷，搅拌90分钟，直至形成均一稳定透明溶液即可。

实施例三

一种微乳化型碳钢切削液的制备方法，所述切削液以重量份计由下列组份组成：石蜡基矿物油9份，聚异丁烯17份，石油磺酸钠2.5份，聚环氧乙烷13份，苯甲酸钠2.5份，十二苯磺酸钠5份，硼酸油酸酯4份，甲基硅油1.5份，咪唑啉0.6份，水35份，所述制备方法包含如下步骤：

1)将石蜡基矿物油加热到46℃，加入聚异丁烯，搅拌25分钟至混合均匀；

2)在40℃水中依次加入苯甲酸钠、十二苯磺酸钠、硼酸油酸酯、甲基硅油和咪唑啉，搅拌50分钟形成均一稳定溶液；

3)将步骤1)的混合物和步骤2)的混合物进行混合，再加入石油磺酸钠、聚环氧乙烷，搅拌75分钟，直至形成均一稳定透明溶液即可。

Claims (1)

1.一种微乳化型碳钢切削液的制备方法，其特征在于，所述切削液以重量份计由下列组份组成：石蜡基矿物油8-10份，聚异丁烯16-18份，石油磺酸钠2-3份，聚环氧乙烷12-14份，苯甲酸钠2-3份，十二苯磺酸钠4-6份，硼酸油酸酯3-5份，甲基硅油1-2份，咪唑啉0.4-0.8份，水30-40份，所述制备方法包含如下步骤：

1)将石蜡基矿物油加热到44-48℃，加入聚异丁烯，搅拌20-30分钟至混合均匀；

2)在35-45℃水中依次加入苯甲酸钠、十二苯磺酸钠、硼酸油酸酯、甲基硅油和咪唑啉，搅拌40-60分钟形成均一稳定溶液；

3)将步骤1)的混合物和步骤2)的混合物进行混合，再加入石油磺酸钠、聚环氧乙烷，搅拌60-90分钟，直至形成均一稳定透明溶液即可。