CN103305328B - 一种油基金属切削液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油基金属切削液及其制备方法,该油基金属切削液按重量计,包括:基础油,15~20%;石油磺酸钠,3~5%;环烷酸锌,4~6%;妥尔油脂肪酸,1.5~2.5%;乳化剂EL-20,2~4%;蓖麻油,2~3%;氢氧化钠,0.2~0.4%;硼酸,2~4%;一乙醇胺,4~6%;二乙醇胺,3~5%;苯并三氮唑,0.1~0.3%;消泡剂MS-75,0.1~0.3%;斯潘80,4~6%;固体甲醛,0.2~0.4%;余量为水;本发明以石油磺酸钠为防锈剂、以苯并三氮唑和乙醇胺为防蚀、抗氧化剂,具有优良的抗磨性、防锈性、防霉性、化学稳定性及抗微生物特性,对多种切削方式及工件材料的具有广泛通用性。
Description
技术领域
本发明属于金属切削液技术领域,尤其涉及一种油基金属切削液及其制备方法。
背景技术
切削液是金属各种切削加工中使用于加工区域起润滑、冷却和清洗工件与刀具作用的工业用液体,高性能的切削液应具备良好的加工性能、理化性能和环卫性能,如润滑、冷却、防锈、除油清洗、防腐等。
金属切削液在给人类带来巨大经济效益的同时也对环境和操作者带来了一定的危害,如使用过的切削废液可能会对水、大气及土壤造成污染;含磷的防锈组分会使水体富营养化等。
水基切削液的操作性能及加工性能较差,机床、工件的防锈蚀性差,油漆的防剥落性差,切削液不易使用与维护,废液不易处理,废液处理费用高,机床维护保养费用高,对人体有害和对环境污染较为严重。
油基切削液会随存放或使用期的延续因氧化而逐渐变质使得酸性增加,导致工件和刀具生锈,或因氧化发泡占据空间使切削油溢出,也会因氧化导致黏度的不适当增高而使洗净性能下降;若因工序原因或突发事件在油基切削液中混入水分,则会增加刀具磨损等不良后果;此外油基切削液还有因氧化腐败变质等问题。
发明内容
本发明提供了一种油基金属切削液及其制备方法,旨在解决水基切削液的操作性能及加工性能较差,机床、工件的防锈蚀性差,油漆的防剥落性差,切削液不易使用与维护,废液不易处理,废液处理费用高,机床维护保养费用高,对人体有害和对环境污染较严重,以及现有油基切削液会随存放或使用期的延续因氧化而逐渐变质使得酸性增加,导致工件和刀具生锈,或因氧化发泡占据空间使切削油溢出,也会因氧化导致黏度的不适当增高使洗净性能下降的问题。
本发明的目的在于提供一种油基金属切削液,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,15~20%;石油磺酸钠,3~5%;环烷酸锌,4~6%;妥尔油脂肪酸,1.5~2.5%;乳化剂EL-20,2~4%;蓖麻油,2~3%;氢氧化钠,0.2~0.4%;硼酸,2~4%;一乙醇胺,4~6%;二乙醇胺,3~5%;苯并三氮唑,0.1~0.3%;消泡剂MS-75,0.1~0.3%;斯潘80,4~6%;固体甲醛,0.2~0.4%;余量为水。
进一步,该油基金属切削液中的基础油采用10#机油。
进一步,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,15%;石油磺酸钠,3%;环烷酸锌,4%;妥尔油脂肪酸,1.5%;乳化剂EL-20,2%;蓖麻油,2%;氢氧化钠,0.2%;硼酸,2%;一乙醇胺,4%;二乙醇胺,3%;苯并三氮唑,0.1%;消泡剂MS-75,0.1%;斯潘80,4%;固体甲醛,0.2%;余量为水。
进一步,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,18%;石油磺酸钠,4%;环烷酸锌,5%;妥尔油脂肪酸,2%;乳化剂EL-20,3%;蓖麻油,3%;氢氧化钠,0.3%;硼酸,4%;一乙醇胺,6%;二乙醇胺,4.3%;苯并三氮唑,0.2%;消泡剂MS-75,0.2%;斯潘80,5%;固体甲醛,0.3%;余量为水。
进一步,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,20%;石油磺酸钠,5%;环烷酸锌,6%;妥尔油脂肪酸,2.5%;乳化剂EL-20,4%;蓖麻油,2.5%;氢氧化钠,0.4%;硼酸,3.5%;一乙醇胺,5.5%;二乙醇胺,5%;苯并三氮唑,0.3%;消泡剂MS-75,0.3%;斯潘80,6%;固体甲醛,0.3%;余量为水。
本发明的另一目的在于提供一种油基金属切削液的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
步骤一,单体1的制备:将二乙醇胺和妥尔油脂肪酸以重量比混合并搅拌均匀,升温到120-130℃,维持60min,备用;
步骤二,单体2的制备:将水、蓖麻油和氢氧化钠按重量比混合,混合时按以下步骤进行:将水加入釜中,缓慢加入氢氧化钠并搅拌均匀,升温至90-95℃,在20-30min后缓慢加入一乙醇胺,搅拌使其混合均匀再次升温至90-95℃,维持30-60min,备用;
步骤三,单体3的制备:将硼酸、一乙醇胺和水按重量比混合,搅拌均匀备用;
步骤四,单体4的制备:将一乙醇胺、二乙醇胺和固体甲醛按重量比备料,将一乙醇胺和二乙醇胺入釜搅拌升温至35-40℃,再缓慢加入固体甲醛在35-40℃下搅拌均匀,升温至50-55℃后保温2h,备用;
步骤五,将基础油、石油磺酸钠、环烷酸锌、单体1、EL-20、单体2、单体3、水、单体4、一乙醇胺、苯并三氮唑、消泡剂MS-75、斯潘80依次投入釜中,在40一50℃下搅拌混合均匀,维持30min,过滤出釜可得目的切削液。
进一步,在步骤一中,将二乙醇胺和妥尔油脂肪酸以重量比3∶2的比例混合并搅拌均匀。
进一步,在步骤二中,将水、蓖麻油和氢氧化钠按重量比120∶100∶14的比例混合。
进一步,在步骤三中,将硼酸、一乙醇胺和水按重量比19∶16∶15的比例混合。
进一步,在步骤四中,将一乙醇胺、二乙醇胺和固体甲醛按重量比5∶1∶1的比例备料。
本发明提供的油基金属切削液及其制备方法,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,15~20%;石油磺酸钠,3~5%;环烷酸锌,4~6%;妥尔油脂肪酸,1.5~2.5%;乳化剂EL-20,2~4%;蓖麻油,2~3%;氢氧化钠,0.2~0.4%;硼酸,2~4%;一乙醇胺,4~6%;二乙醇胺,3~5%;苯并三氮唑,0.1~0.3%;消泡剂MS-75,0.1~0.3%;斯潘80,4~6%;固体甲醛,0.2~0.4%;余量为水;本发明采用石油磺酸钠为防锈剂、以苯并三氮唑和乙醇胺为防蚀、抗氧化剂,所得油基金属切削液具有优良的抗磨性、优良的防锈性、防霉性和化学稳定性及抗微生物特性,不易腐败变质,对多种切削方式及工件材料的具有广泛通用性,比一般的乳化油使用时间长,易于使用与维护,废液处理费用低,对人体有害和对环境污染小,生产工艺简单,便于规模化生产,方便实用,具有较强的推广与应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的油基金属切削液的制备方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定发明。
本发明的目的在于提供一种油基金属切削液,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,15~20%;石油磺酸钠,3~5%;环烷酸锌,4~6%;妥尔油脂肪酸,1.5~2.5%;乳化剂EL-20,2~4%;蓖麻油,2~3%;氢氧化钠,0.2~0.4%;硼酸,2~4%;一乙醇胺,4~6%;二乙醇胺,3~5%;苯并三氮唑,0.1~0.3%;消泡剂MS-75,0.1~0.3%;斯潘80,4~6%;固体甲醛,0.2~0.4%;余量为水。
在本发明实施例中,该油基金属切削液中的基础油采用10#机油。
在本发明实施例中,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,15%;石油磺酸钠,3%;环烷酸锌,4%;妥尔油脂肪酸,1.5%;乳化剂EL-20,2%;蓖麻油,2%;氢氧化钠,0.2%;硼酸,2%;一乙醇胺,4%;二乙醇胺,3%;苯并三氮唑,0.1%;消泡剂MS-75,0.1%;斯潘80,4%;固体甲醛,0.2%;余量为水。
在本发明实施例中,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,18%;石油磺酸钠,4%;环烷酸锌,5%;妥尔油脂肪酸,2%;乳化剂EL-20,3%;蓖麻油,3%;氢氧化钠,0.3%;硼酸,4%;一乙醇胺,6%;二乙醇胺,4.3%;苯并三氮唑,0.2%;消泡剂MS-75,0.2%;斯潘80,5%;固体甲醛,0.3%;余量为水。
在本发明实施例中,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,20%;石油磺酸钠,5%;环烷酸锌,6%;妥尔油脂肪酸,2.5%;乳化剂EL-20,4%;蓖麻油,2.5%;氢氧化钠,0.4%;硼酸,3.5%;一乙醇胺,5.5%;二乙醇胺,5%;苯并三氮唑,0.3%;消泡剂MS-75,0.3%;斯潘80,6%;固体甲醛,0.3%;余量为水。
图1示出了本发明实施例提供的油基金属切削液的制备方法的实现流程。
该制备方法包括以下步骤:
S101:单体1的制备:将二乙醇胺和妥尔油脂肪酸以重量比3∶2的比例混合并搅拌均匀,升温到120-130℃,维持60min,备用;
S102:单体2的制备:将水、蓖麻油和氢氧化钠按重量比120∶100∶14的比例混合,混合时按以下步骤进行:将水加入釜中,缓慢加入氢氧化钠并搅拌均匀,升温至90-95℃,在20-30min后缓慢加入一乙醇胺,搅拌使其混合均匀再次升温至90-95℃,维持30-60min,备用;
S103:单体3的制备:将硼酸、一乙醇胺和水按重量比19∶16∶15的比例混合,搅拌均匀备用;
S104:单体4的制备:将一乙醇胺、二乙醇胺和固体甲醛按重量比5∶1∶1的比例备料,将一乙醇胺和二乙醇胺入釜搅拌升温至35-40℃,再缓慢加入固体甲醛在35-40℃下搅拌均匀,升温至50-55℃后保温2h,备用;
S105:将基础油、石油磺酸钠、环烷酸锌、单体1、EL-20、单体2、单体3、水、单体4、一乙醇胺、苯并三氮唑、消泡剂MS-75、斯潘80依次投入釜中,在40-50℃下搅拌混合均匀,维持30min,过滤出釜可得目的切削液。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明按重量计,包括以下组分:基础油(本发明采用10#机油),15~20%;石油磺酸钠,3~5%;环烷酸锌,4~6%;妥尔油脂肪酸,1.5~2.5%;乳化剂EL-20,2~4%;蓖麻油,2~3%;氢氧化钠,0.2~0.4%;硼酸,2~4%;一乙醇胺,4~6%;二乙醇胺,3~5%;苯并三氮唑,0.1~0.3%;消泡剂MS-75,0.1~0.3%;斯潘80,4~6%;固体甲醛,0.2~0.4%;余量为水。
作为本发明的优选方式之一,本发明按重量计,包括以下组分:基础油(本发明采用10#机油),15%;石油磺酸钠,3%;环烷酸锌,4%;妥尔油脂肪酸,1.5%;乳化剂EL-20,2%;蓖麻油,2%;氢氧化钠,0.2%;硼酸,2%;一乙醇胺,4%;二乙醇胺,3%;苯并三氮唑,0.1%;消泡剂MS-75,0.1%;斯潘80,4%;固体甲醛,0.2%;余量为水。
作为本发明的优选方式之一,本发明按重量计,包括以下组分:基础油(本发明采用10#机油),18%;石油磺酸钠,4%;环烷酸锌,5%;妥尔油脂肪酸,2%;乳化剂EL-20,3%;蓖麻油,3%;氢氧化钠,0.3%;硼酸,4%;一乙醇胺,6%;二乙醇胺,4.3%;苯并三氮唑,0.2%;消泡剂MS-75,0.2%;斯潘80,5%;固体甲醛,0.3%;余量为水。
作为本发明的优选方式之一,本发明按重量计,包括以下组分:基础油(本发明采用10#机油),20%;石油磺酸钠,5%;环烷酸锌,6%;妥尔油脂肪酸,2.5%;乳化剂EL-20,4%;蓖麻油,2.5%;氢氧化钠,0.4%;硼酸,3.5%;一乙醇胺,5.5%;二乙醇胺,5%;苯并三氮唑,0.3%;消泡剂MS-75,0.3%;斯潘80,6%;固体甲醛,0.3%;余量为水。
如图1所示,本发明的切削液的制备包括以下步骤:
步骤一,单体1的制备:将二乙醇胺和妥尔油脂肪酸以重量比3∶2的比例混合并搅拌均匀,升温到120-130℃,维持60min,备用;
步骤二,单体2的制备:将水、蓖麻油和氢氧化钠按重量比120∶100∶14的比例混合,混合时按以下步骤进行:将水加入釜中,缓慢加入氢氧化钠并搅拌均匀,升温至90-95℃,在20-30min后缓慢加入一乙醇胺,搅拌使其混合均匀再次升温至90-95℃,维持30-60min,备用;
步骤三,单体3的制备:将硼酸、一乙醇胺和水按重量比19∶16∶15的比例混合,搅拌均匀备用;
步骤四,单体4的制备:将一乙醇胺、二乙醇胺和固体甲醛按重量比5∶1∶1的比例备料,将一乙醇胺和二乙醇胺入釜搅拌升温至35-40℃,再缓慢加入固体甲醛在35-40℃下搅拌均匀,升温至50-55℃后保温2h,备用;
步骤五,将基础油、石油磺酸钠、环烷酸锌、单体1、EL-20、单体2、单体3、水、单体4、一乙醇胺、苯并三氮唑、消泡剂MS-75、斯潘80依次投入釜中,在40一50℃下搅拌混合均匀,维持30min,过滤出釜可得目的切削液。
本发明亦为油基切削液,为克服氧化变质的问题,引入石油磺酸钠为防锈剂、以苯并三氮唑和乙醇胺为防蚀、抗氧化剂,所得的油基切削液具有优良的的抗磨性、优良的防锈性、防霉性和化学稳定性及抗微生物特性(不易腐败变质),对车、钻、刨等多种切削方式及工件材料的具有广泛通用性,比一般的乳化油使用时间长。
该金属切削液适用于各类精密机械加工中的磨削、切削、线切割等不同加工作业,适用于各种材料的精密机械加工;防锈、冷却、润滑、清洗功能符合国家标准,该切削液更换时残液的处理十分方便,该切削液的生产工艺简单,便于规模化生产,方便实用。
本发明实施例提供的油基金属切削液及其制备方法,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,15~20%;石油磺酸钠,3~5%;环烷酸锌,4~6%;妥尔油脂肪酸,1.5~2.5%;乳化剂EL-20,2~4%;蓖麻油,2~3%;氢氧化钠,0.2~0.4%;硼酸,2~4%;一乙醇胺,4~6%;二乙醇胺,3~5%;苯并三氮唑,0.1~0.3%;消泡剂MS-75,0.1~0.3%;斯潘80,4~6%;固体甲醛,0.2~0.4%;余量为水;本发明采用石油磺酸钠为防锈剂、以苯并三氮唑和乙醇胺为防蚀、抗氧化剂,所得油基金属切削液具有优良的抗磨性、优良的防锈性、防霉性和化学稳定性及抗微生物特性,不易腐败变质,对多种切削方式及工件材料的具有广泛通用性,比一般的乳化油使用时间长,易于使用与维护,废液处理费用低,对人体有害和对环境污染小,生产工艺简单,便于规模化生产,方便实用,具有较强的推广与应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种油基金属切削液,其特征在于,该油基金属切削液按重量计,包括以下组分:基础油,15~20%;石油磺酸钠,3~5%;环烷酸锌,4~6%;妥尔油脂肪酸,1.5~2.5%;乳化剂EL-20,2~4%;蓖麻油,2~3%;氢氧化钠,0.2~0.4%;硼酸,2~4%;一乙醇胺,4~6%;二乙醇胺,3~5%;苯并三氮唑,0.1~0.3%;消泡剂MS-75,0.1~0.3%;斯潘80,4~6%;固体甲醛,0.2~0.4%;余量为水;
该油基金属切削液中的基础油采用10#机油。
2.一种油基金属切削液的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:
步骤一,单体1的制备:将二乙醇胺和妥尔油脂肪酸以重量比3∶2的比例混合并搅拌均匀,升温到120-130℃,维持60min,备用;
步骤二,单体2的制备:将水、蓖麻油和氢氧化钠按重量比120∶100∶14的比例混合,混合时按以下步骤进行:将水加入釜中,缓慢加入氢氧化钠并搅拌均匀,升温至90-95℃,在20-30min后缓慢加入蓖麻油,搅拌使其混合均匀再次升温至90-95℃,维持30-60min,备用;
步骤三,单体3的制备:将硼酸、一乙醇胺和水按重量比19∶16∶15的比例混合,搅拌均匀备用;
步骤四,单体4的制备:将一乙醇胺、二乙醇胺和固体甲醛按重量比5∶1∶1的比例备料,将一乙醇胺和二乙醇胺入釜搅拌升温至35-40℃,再缓慢加入固体甲醛在35-40℃下搅拌均匀,升温至50-55℃后保温2h,备用;
步骤五,将基础油、石油磺酸钠、环烷酸锌、单体1、EL-20、单体2、单体3、水、单体4、一乙醇胺、苯并三氮唑、消泡剂MS-75、斯潘80依次投入釜中,在40-50℃下搅拌混合均匀,维持30min,过滤出釜可得目的切削液。
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