CN102796605B - 环保型水性绗磨磨削液、制备方法及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环保型水性绗磨磨削液、制备方法及使用方法,磨削液原料包括季胺盐型阳离子表面活性剂、铝保护剂、水性极压润滑剂、硼酸、甘油、二乙醇胺、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、抗硬水剂、消泡剂、蒸馏水;该磨削液分散颗粒细,清洗能力好,沉降性能强,操作现场无火灾隐患,工作液不含亚硝酸盐等有害物质,无刺激性气味,对皮肤无毒害、无刺激,且工作液可循环添加使用,减少了废液处理和排放,既节约经济成本又不会污染环境。该润滑液5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油池换油周期超过1年,单机油池换油周期为3-6个月。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工润滑防锈清洗技术领域中的绗磨磨削液,特别涉及一种用于压缩机缸套、船舶缸套、车用缸套绗磨加工专用的环保型水性绗磨磨削液、制备方法及使用方法。
背景技术
绗磨是磨削加工的一种特殊形式,又是精加工中的一种高效加工方法。这种工艺不仅能去除较大的加工余量,而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的有效加工方法,在汽车零部件的制造中应用很广泛。珩磨加工的工件精度高,表面粗糙度低,加工过程产生铁粉和油石粉颗粒度很小,容易悬浮在磨削液中,造成油石堵塞,影响加工效率和破坏工件表面的加工质量,所以必须要求冷却润滑液具备较好的渗透、清洗和沉降性能。传统的绗磨工艺中普遍采用柴油(或煤油)进行润滑和冷却,由于缸套内部是铸铁,外壁是铝合金散热器,且柴油或煤油闪火点低(46℃左右),因此使用中容易因意外疏忽导致火灾,再加上其芳烃含量高,所以也容易挥发,在加工过程中容易分解出有害气体,有损操作工人的健康。如果使用水性磨削液,又达不到绗磨工艺的基本要求,因为水基冷却液对细小粉末的沉降性能差,水性磨削液(绗磨液)容易很快失去沉降和清洗性能,致使绗磨产生的屑沫与磨削液一起循环,对磨削表面造成严重损害;同时,散热器的铝合金在接触到切削液后容易产生白斑。
因此,需要一种用于绗磨加工使用的磨削液,能够解决绗磨加工过程中铁粉和油石粉末不能有效沉降的问题;能够解决磨削液对有色金属的腐蚀、对黑色金属的锈蚀问题;同时也能够解决磨削液在使用过程中的环保和安全问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种环保型水性绗磨磨削液、制备方法 及使用方法,该润滑液能够抑制了铁粉和油石粉悬浮在磨削液中,解决绗磨加工过程中铁粉和油石粉末不能有效沉降的问题;能够保证磨削液的润滑性能和清洗性能的长期稳定,解决磨削液对有色金属的腐蚀、对黑色金属的锈蚀问题;同时也能够解决磨削液在使用过程中的环保和安全问题。
本发明的环保型水性绗磨磨削液,磨削液原料按重量份包括以下组份:1-3份季胺盐型阳离子表面活性剂、0.5-2份铝保护剂、2-4份水性极压润滑剂、1-4份硼酸、0.5-3份甘油、2-10份二乙醇胺、1-5份二羧酸盐基复合物防锈剂、0.1-1份单丁醚偶合剂、0.1-0.5份抗硬水剂、0.05-0.1份消泡剂、15-25份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:25-30份三乙醇胺、12-16份蒸馏妥尔油、8-12份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水;
进一步,磨削液原料按重量份包括以下组份:2份季胺盐型阳离子表面活性剂、1份铝保护剂、3份水性极压润滑剂、2份硼酸、1份甘油、6份二乙醇胺、3份二羧酸盐基复合物防锈剂、0.5份单丁醚偶合剂、0.1份抗硬水剂、0.1份消泡剂、20份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:27份三乙醇胺、14份蒸馏妥尔油、10份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水;
本发明还公开一种环保型水性绗磨磨削液的制备方法,包括以下步骤:
a.制备水性极压润滑剂:按重量份将三乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯混合后搅拌并加热到50-70℃反应至溶液呈透明状态,然后加入设定重量份的蒸馏水,得到水性极压润滑剂;
b.按设定重量份将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到100-120℃,保温1小时以上,再降温至60℃以下,然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、甘油、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、季胺盐型阳离子表面活性剂、0抗硬水剂、铝保护剂和消泡剂,继续搅拌至溶液均匀透明,制得环保型水性绗磨磨削液;
进一步,步骤a中,按重量份将二乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯混合后搅拌并加热到60℃反应至溶液呈透明状态;
进一步,步骤b中,将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到110℃;
本发明还公开一种环保型水性绗磨磨削液的使用方法,将环保型水性绗磨磨削液与水按1:10-40倍稀释使用;
进一步,将环保型水性绗磨磨削液与水按1:30倍稀释使用。
本发明的有益效果:本发明的环保型水性绗磨磨削液、制备方法及使用方法,该润滑液使用环保型特殊极压润滑剂替代传统的合成酯,保证了磨削液的润滑性能和清洗性能的长期稳定,同时采用环保型偶合剂,降低凝絮作用,减少了绗磨液在管路中的凝絮,对有色金属和黑色金属有非常好的保护作用,不会出现腐蚀和锈蚀的现象;采用独特的环保型助沉降添加剂将润滑成份分散,抑制了铁粉和油石粉悬浮在磨削液中。该磨削液分散颗粒细,清洗能力好,沉降性能强,操作现场无火灾隐患,工作液不含亚硝酸盐等有害物质,无刺激性气味,对皮肤无毒害、无刺激,且工作液可循环添加使用,减少了废液处理和排放,既节约经济成本又不会污染环境。该润滑液5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油池换油周期超过1年,单机油池换油周期为3-6个月。
具体实施方式
以下实施例的原料中重量均为:重量份×10KG。
实施例一
本实施例的环保型水性绗磨磨削液,磨削液原料按重量份包括以下组份:2份季胺盐型阳离子表面活性剂、1份铝保护剂、3份水性极压润滑剂、2份硼酸、1份甘油、6份二乙醇胺、3份二羧酸盐基复合物防锈剂、0.5份单丁醚偶合剂、0.1份抗硬水剂、0.1份消泡剂、20份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:27份三乙醇胺、14份蒸馏妥尔油、10份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,包括以下步骤:
a.制备水性极压润滑剂:按重量份将三乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯加入1500L电加热不锈钢反应釜中混合搅拌并加热到60℃反应至溶液呈透 明状态,然后加入设定重量份的蒸馏水,得到水性极压润滑剂;
b.按设定重量份将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到110℃,保温1.5小时,再降温至55℃,然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、甘油、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、季胺盐型阳离子表面活性剂、抗硬水剂、铝保护剂和消泡剂,继续搅拌至溶液均匀透明,制得环保型水性绗磨磨削液;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的使用方法,将环保型水性绗磨磨削液与水按1:30倍稀释使用。
本实施例制得的环保型水性绗磨磨削液兑水后使用,具有分散颗粒细,清洗能力好,沉降性能强等特点,操作现场无火灾隐患,工作液不含亚硝酸盐等有害物质,无刺激性气味,对皮肤无毒害、无刺激,且工作液可循环添加使用,减少了废液处理和排放,既节约经济成本又不会污染环境。该润滑液5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油池换油周期为2年以上,单机油池换油周期为6个月以上。
实施例二
本实施例的环保型水性绗磨磨削液,磨削液原料按重量份包括以下组份:1份季胺盐型阳离子表面活性剂、0.5份铝保护剂、2份水性极压润滑剂、1份硼酸、0.5份甘油、2份二乙醇胺、1份二羧酸盐基复合物防锈剂、0.1份单丁醚偶合剂、0.1份抗硬水剂、0.05份消泡剂、15份蒸馏水。
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份::25份三乙醇胺、12份蒸馏妥尔油、8份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水。
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,包括以下步骤:
a.制备水性极压润滑剂:按重量份将三乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯加入1500L电加热不锈钢反应釜中混合搅拌并加热到50℃反应至溶液呈透明状态,然后加入设定重量份的蒸馏水,得到水性极压润滑剂;
b.按设定重量份将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到100℃,保温1.5小时后降温至58℃,然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、甘油、二 羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、季胺盐型阳离子表面活性剂、抗硬水剂、铝保护剂和消泡剂,继续搅拌至溶液均匀透明,制得环保型水性绗磨磨削液;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的使用方法,将环保型水性绗磨磨削液与水按1:10倍稀释使用。
本实施例制得的环保型水性绗磨磨削液兑水后使用,具有分散颗粒细,清洗能力好,沉降性能强等特点,操作现场无火灾隐患,工作液不含亚硝酸盐等有害物质,无刺激性气味,对皮肤无毒害、无刺激,且工作液可循环添加使用,减少了废液处理和排放,既节约经济成本又不会污染环境。该润滑液5%稀释液的各项指标达到或超过GB 6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油池换油周期超过1年,单机油池换油周期超过3个月。
实施例三
本实施例的环保型水性绗磨磨削液,磨削液原料按重量份包括以下组份:3份季胺盐型阳离子表面活性剂、2份铝保护剂、4份水性极压润滑剂、4份硼酸、3份甘油、10份二乙醇胺、5份二羧酸盐基复合物防锈剂、1份单丁醚偶合剂、0.5份抗硬水剂、0.1份消泡剂、25份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:30份三乙醇胺、16份蒸馏妥尔油、12份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,包括以下步骤:
a.制备水性极压润滑剂:按重量份将三乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯加入1500L电加热不锈钢反应釜中混合搅拌并加热到70℃反应至溶液呈透明状态,然后加入设定重量份的蒸馏水,得到水性极压润滑剂;
b.按设定重量份将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到120℃,保温2小时后降温至48℃,然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、甘油、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、季胺盐型阳离子表面活性剂、抗硬水剂、铝保护剂和(消泡剂),继续搅拌至溶液均匀透明,制得环保型水性绗磨磨削液;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的使用方法,将环保型水性绗磨磨削液 与水按1:40倍稀释使用。
本实施例制得的环保型水性绗磨磨削液兑水后使用,具有分散颗粒细,清洗能力好,沉降性能强等特点,操作现场无火灾隐患,工作液不含亚硝酸盐等有害物质,无刺激性气味,对皮肤无毒害、无刺激,且工作液可循环添加使用,减少了废液处理和排放,既节约经济成本又不会污染环境。该润滑液5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油池换油周期达1.5年,单机油池换油周期达5个月。
实施例四
本实施例的环保型水性绗磨磨削液,磨削液原料按重量份包括以下组份:1份季胺盐型阳离子表面活性剂、2份铝保护剂、2份水性极压润滑剂、4份硼酸、0.5份甘油、10份二乙醇胺、1份二羧酸盐基复合物防锈剂、0.1份单丁醚偶合剂、0.1份抗硬水剂、0.1份消泡剂、25份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:25份三乙醇胺、16份蒸馏妥尔油、12份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,包括以下步骤:
a.制备水性极压润滑剂:按重量份将三乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯加入1500L电加热不锈钢反应釜中混合搅拌并加热到50℃反应至溶液呈透明状态,然后加入设定重量份的蒸馏水,得到水性极压润滑剂;
b.按设定重量份将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到100℃,保温1.8小时后降温至40℃,然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、甘油、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、季胺盐型阳离子表面活性剂、抗硬水剂、铝保护剂和消泡剂,继续搅拌至溶液均匀透明,制得环保型水性绗磨磨削液;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的使用方法,将环保型水性绗磨磨削液与水按1:20倍稀释使用。
本实施例制得的环保型水性绗磨磨削液兑水后使用,具有分散颗粒细,清洗能力好,沉降性能强等特点,操作现场无火灾隐患,工作液不含亚硝酸盐等 有害物质,无刺激性气味,对皮肤无毒害、无刺激,且工作液可循环添加使用,减少了废液处理和排放,既节约经济成本又不会污染环境。该润滑液5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油池换油周期达2年,单机油池换油周期达6个月。
实施例五
本实施例的环保型水性绗磨磨削液,磨削液原料按重量份包括以下组份:3份季胺盐型阳离子表面活性剂、2份铝保护剂、2份水性极压润滑剂、1份硼酸、3份甘油、10份二乙醇胺、1份二羧酸盐基复合物防锈剂、0.1份单丁醚偶合剂、0.5份抗硬水剂、0.1份消泡剂、25份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:30份三乙醇胺、12份蒸馏妥尔油、8份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,包括以下步骤:
a.制备水性极压润滑剂:按重量份将三乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯加入1500L电加热不锈钢反应釜中混合搅拌并加热到70℃反应至溶液呈透明状态,然后加入设定重量份的蒸馏水,得到水性极压润滑剂;
b.按设定重量份将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到120℃,保温2.5小时后降温至40℃,然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、甘油、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、季胺盐型阳离子表面活性剂、抗硬水剂、铝保护剂和消泡剂,继续搅拌至溶液均匀透明,制得环保型水性绗磨磨削液;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的使用方法,将环保型水性绗磨磨削液与水按1:10倍稀释使用。
本实施例制得的环保型水性绗磨磨削液兑水后使用,具有分散颗粒细,清洗能力好,沉降性能强等特点,操作现场无火灾隐患,工作液不含亚硝酸盐等有害物质,无刺激性气味,对皮肤无毒害、无刺激,且工作液可循环添加使用,减少了废液处理和排放,既节约经济成本又不会污染环境。该润滑液5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油 池换油周期为1.5年,单机油池换油周期为4个月。
实施例六
本实施例的环保型水性绗磨磨削液,磨削液原料按重量份包括以下组份:3份季胺盐型阳离子表面活性剂、1份铝保护剂、4份水性极压润滑剂、2.5份硼酸、2份甘油、10份二乙醇胺、3份二羧酸盐基复合物防锈剂、01份单丁醚偶合剂、0.5份抗硬水剂、0.08份消泡剂、25份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:27.5份三乙醇胺、16份蒸馏妥尔油、12份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,包括以下步骤:
a.制备水性极压润滑剂:按重量份将三乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯加入1500L电加热不锈钢反应釜中混合搅拌并加热到65℃反应至溶液呈透明状态,然后加入设定重量份的蒸馏水,得到水性极压润滑剂;
b.按设定重量份将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到110℃,保温2.5小时后降温至55℃,然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、甘油、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、季胺盐型阳离子表面活性剂、抗硬水剂、铝保护剂和消泡剂,继续搅拌至溶液均匀透明,制得环保型水性绗磨磨削液;
本实施例的环保型水性绗磨磨削液的使用方法,将环保型水性绗磨磨削液与水按1:30倍稀释使用。
本实施例制得的环保型水性绗磨磨削液兑水后使用,具有分散颗粒细,清洗能力好,沉降性能强等特点,操作现场无火灾隐患,工作液不含亚硝酸盐等有害物质,无刺激性气味,对皮肤无毒害、无刺激,且工作液可循环添加使用,减少了废液处理和排放,既节约经济成本又不会污染环境。该润滑液5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油池换油周期达1.8年,单机油池换油周期达5个月。
上述实施例中,所述铝材保护剂采用支链磷酸酯,也可采用其它机加工液常用铝材保护剂;所述季胺盐型阳离子表面活性剂采用Dismulgan77(上海振 威化工有限公司);所述二羧酸盐基复合物防锈剂采用Smart Base RP8860作为机加工液常用的防锈剂,也可以包括其他机加工液常用防锈剂;所述单丁醚偶合剂采用二乙二醇单丁醚;所述抗硬水剂采用EDTA四钠盐,为机加工液常用组分,也可以包括其它机加工液常用的抗硬水剂;所述消泡剂采用外购的Foam Ban MS575、道康宁1427中的一种或两种的混合物,也可以包括其它机加工液常用的消泡剂;上述实施例中,以上各种组分中的成分替换后对切削液性质并无影响,因而都能实现发明目的。
由此可见,本发明的环保型水性绗磨磨削液兑水后使用,能用水按比例(1:10~1:40)稀释,5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标;该磨削液使用寿命长,集中油池换油周期超过1年,单机油池换油周期为3-6个月,减少了废液处理和排放,保护了环境;而对于以上技术效果,实施例一的配比以及工艺参数,使用效果最好,明显优于其它实施例,为最佳。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种环保型水性绗磨磨削液,其特征在于:磨削液原料按重量份由以下以下组份组成:1-3份季胺盐型阳离子表面活性剂、0.5-2份铝保护剂、2-4份水性极压润滑剂、1-4份硼酸、0.5-3份甘油、2-10份二乙醇胺、1-5份二羧酸盐基复合物防锈剂、0.1-1份单丁醚偶合剂、0.1-0.5份抗硬水剂、0.05-0.1份消泡剂、15-25份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:25-30份三乙醇胺、12-16份蒸馏妥尔油、8-12份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水。
2.根据权利要求1所述的环保型水性绗磨磨削液,其特征在于:磨削液原料按重量份由以下组份组成:2份季胺盐型阳离子表面活性剂、1份铝保护剂、3份水性极压润滑剂、2份硼酸、1份甘油、6份二乙醇胺、3份二羧酸盐基复合物防锈剂、0.5份单丁醚偶合剂、0.1份抗硬水剂、0.1份消泡剂、20份蒸馏水;
所述水性极压润滑剂原料按重量份包括以下组份:27份三乙醇胺、14份蒸馏妥尔油、10份高分子自乳化酯和三乙醇胺2倍的蒸馏水。
3.一种权利要求1所述的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a.制备水性极压润滑剂:按重量份将三乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯混合后搅拌并加热到50-70℃反应至溶液呈透明状态,然后加入设定重量份的蒸馏水,得到水性极压润滑剂;
b.按设定重量份将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到100-120℃,保温1小时以上后降温至60℃以下,然后按重量份依次加入蒸馏水、水性极压润滑剂、甘油、二羧酸盐基复合物防锈剂、单丁醚偶合剂、季胺盐型阳离子表面活性剂、抗硬水剂、铝保护剂和消泡剂,继续搅拌至溶液均匀透明,制得环保型水性绗磨磨削液。
4.根据权利要求3所述的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,其特征在于:步骤a中,按重量份将二乙醇胺、蒸馏妥尔油和高分子自乳化酯混合后搅拌并加热到60℃反应至透明状态。
5.根据权利要求4所述的环保型水性绗磨磨削液的制备方法,其特征在于:步骤b中,将二乙醇胺和硼酸混合搅拌并加热到110℃。
6.一种权利要求1所述的环保型水性绗磨磨削液的使用方法,其特征在于:环保型水性绗磨磨削液与水按1:10-40倍稀释使用。
7.权利要求6所述的环保型水性绗磨磨削液的使用方法,其特征在于:将环保型水性绗磨磨削液与水按1:30倍稀释使用。
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CN101760294A (zh) * | 2010-01-15 | 2010-06-30 | 顺德职业技术学院 | 环保阳离子乳化水基切削液及其制备方法 |
CN102311862A (zh) * | 2011-04-26 | 2012-01-11 | 东莞市安美润滑科技有限公司 | 轧辊环保型磨削液及其制备方法和使用方法 |
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