CN103351930A - 一种防锈切削液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种防锈切削液及其制备方法，所述防锈切削液按照重量百分数配比包括如下原料：聚苯胺18-30%、苯甲酸2.5-4.5%、聚氯乙烯胶乳10-20%、非离子型聚丙烯酰胺0.02-0.2%、烷基磺胺乙酸钠0.3-1.5%、四氮唑3-10%、余量为水；在制备过程中，将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的20-50%共同加入到反应釜内，搅拌均匀；再加入配方量的四氯唑和其余的水；用分散机分散搅拌均匀得到所述防锈切削液。本发明中，所述防锈防锈切削液的成本低廉，对人体和环境均十分友好，具有优异的防腐性能与润滑能力，并且在高温下的性能十分稳定。

Description

一种防锈切削液及其制备方法

技术领域

本发明属于金属切削加工的化工助剂技术领域，尤其涉及一种防锈切削液及其制备方法。

背景技术

切削液是一种在金属切、削、磨加工过程中用于冷却和润滑刀具及加工件的工业用液体，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能以及易稀释等特点，属于一种新型的冷却液。传统冷却液又称皂化油，为皂基乳化液，由矿物油和乳化剂组成，存在夏天易腐臭、冬天难稀释、防锈效果差等缺点，同时能耗大、生产成本高、严重危害环境及人体。随着环境保护意识的增强，人们已经将合成对环境无污染的水基切削液作为切削液发展的重要研究方向并取得了显著成绩。

现有技术公开了一种适用于气门加工的防锈切削液，其中那个各原料的重量百分数配比是：苯甲酸单乙醇胺1-2.2%；磷酸氢二钠0.2-0.8%；丙三醇0.1-0.9%；烷基磺胺乙酸钠0.5-2.0%；分子量400-600的聚乙二醇0.1～0.5%；去离子水余量。该发明的防锈切削液优点是防锈性及润滑性较好，缺点是添加了有机防腐剂，后者在高温情况下易发生酸化变质而影响性能。

现有技术公开了一种聚苯胺防锈金属切削液，其由按以下重量份的组分组成：聚苯胺水性防腐剂25-30份，三乙醇胺15-20份，聚氯乙烯胶乳45-55份，聚醚多元醇2-3份，水15-40份。该发明的金属切削液防腐性能优异，亦存在润滑能力不足，精加工时难以满足表面粗糙度的要求的缺点，同时稳定性差，分解及霉变现象时有发生。

现有技术公开了一种具有冷却、防锈、清洗和润滑功能的水基切削液，其组成及其含量(以重量百分数计)为对特丁基苯甲酸1-3%，苯甲酸2-5%，硼酸2-4%，乙醇胺类2-8%，分子量400-600的聚乙二醇4-8%，苯并三氮唑0.1-0.5%，非离子型的聚丙烯酰胺0.05-0.2%，余量为水。该切削液不含亚硝酸盐和磷的化合物，对环境和健康有利，缺点是润滑能力不足，精加工时难以满足表面粗糙度的要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种防锈切削液，其防腐性能与润滑能力均十分优异，并且在高温下的性能十分稳定，同时成本低廉，对人体和环境均十分友好。本发明还提供了一种防锈切削液的制备方法。

本发明提出了一种防锈切削液，按照重量百分数配比，其包括如下原料：

聚苯胺18-30%、苯甲酸2.5-4.5%、聚氯乙烯胶乳10-20%、非离子型聚丙烯酰胺0.02-0.2%、烷基磺胺乙酸钠0.3-1.5%、四氮唑3-10%、余量为水。

所述聚苯胺在本发明所述的防锈切削液中的重量百分比为18-30%，例如可以是18%、19.5%、20%、20.5%、21%、22%、23.4%、24.8%、25%、26%、27.5%、28%、29.6%、30%；优选为20-28%；最优选为25%。

所述苯甲酸在本发明所述的防锈切削液中的重量百分比为2.5-4.5%，例如可以是2.5%、2.6%、2.75%、2.8%、2.9%、3%、3.05%、3.1%、3.3%、3.41%、3.5%、3.74%、3.8%、3.9%、4%、4.17%、4.2%、4.3%、4.4%、4.5%；优选为3-4%；最优选为3.5%。

所述聚氯乙烯胶乳在本发明所述的防锈切削液中的重量百分比为10-20%，例如可以是10%、10.6%、11.1%、12%、12.5%、13%、13.9%、14%、14.7%、15%、15.6%、16%、16.3%、17%、17.8%、19%、19.2%、20%；优选为12-18%；最优选为15%。

所述非离子型聚丙烯酰胺在本发明所述的防锈切削液中的重量百分比为0.02-0.2%，例如可以是0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.2%；优选为0.06-0.15%；最优选为0.1%。

所述烷基磺胺乙酸钠在本发明所述的防锈切削液中的重量百分比为0.3-1.5%，例如可以是0.3%、0.4%、0.5%、0.65%、0.7%、0.71%、0.82%、0.9%、1%、1.08%、1.1%、1.2%、1.36%、1.4%、1.44%、1.5%；优选为0.5-1.3%；最优选为0.9%。

所述四氮唑在本发明所述的防锈金属切削液中的重量百分比为3-10%，例如可以是3%、3.3%、3.5%、3.6%、3.77%、3.9%、4%、4.1%、4.8%、5%、5.6%、6%、6.4%、6.7%、7%、7.5%、7.9%、8%、8.6%、8.7%、8.9%、9%、9.2%、9.25%、9.5%、9.6%、9.8%、10%；优选为4.5-8.5%；最优选为6%。

优选地，本发明提出的一种防锈切削液，按照重量百分数配比，其包括如下原料：聚苯胺20-28%、苯甲酸3-4%、聚氯乙烯胶乳12-18%、非离子型聚丙烯酰胺0.06-0.15%、烷基磺胺乙酸钠0.5-1.3%、四氮唑4.5-8.5%、余量为水。

优选地，本发明提出的一种防锈切削液，按照重量百分数配比，其包括如下原料：聚苯胺25%、苯甲酸3.5%、聚氯乙烯胶乳15%、非离子型聚丙烯酰胺0.1%、烷基磺胺乙酸钠0.9%、四氮唑6%、余量为水。

基于上述防锈切削液，本发明还提出了一种防锈切削液的制备方法，其包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及部分水共同加入到反应釜内，搅拌均匀；

优选地，所述水的加入量为配方水总量的20-50%，例如可以是20%、23%、24%、25%、29.5%、30%、31%、32%、35%、36.4%、40%、44%、45%、45.5%、47%、49%、50%；优选为20-40%；最优选为25%；

优选地，所述搅拌的速率为150-400r/min，例如可以是150r/min、165r/min、180r/min、190r/min、200r/min、205r/min、230r/min、250r/min、264r/min、285r/min、300r/min、330r/min、345r/min、350r/min、375r/min、380r/min、394r/min、400r/min；优选为200-300r/min；最优选为250r/min；

优选地，所述搅拌的时间为30-60min，例如可以是30min、32min、34min、35min、38.5min、40min、41min、44min、47.7min、48min、50min、50.5min、54.5min、55min、56min、58min、59.3min、60min；优选为40-50min；最优选为45min。

（2）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（3）用分散机分散搅拌均匀得到所述防锈切削液；

优选地，所述分散搅拌的速率为1000-2000r/min，例如可以是1000r/min、1050r/min、1150r/min、1200r/min、1340r/min、1400r/min、1405r/min、1500r/min、1540r/min、1670r/min、1700r/min、1720r/min、1750r/min、1800r/min、1880r/min、1900r/min、2000r/min；优选为1250-1750r/min；最优选为1500r/min；

优选地，所述搅拌的时间为15-35min，例如可以是15min、16min、17.6min、18min、19.5min、20min、23min、25min、26.8min、28.5min、29min、30min、30.5min、31min、32.9min、33min、34.5min、35min；优选为20-30min；最优选为25min。

优选地，本发明提出的一种防锈切削液的制备方法，其包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的20-50%共同加入到反应釜内，于150-400r/min的速率下分散搅拌30-60min；

（2）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（3）用分散机于1000-2000r/min的速率下分散搅拌15-35min得到所述防锈切削液。

优选地，本发明提出的一种防锈切削液的制备方法，其包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的20-40%共同加入到反应釜内，于200-300r/min的速率下分散搅拌40-50min；

（2）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（3）用分散机于1250-1750r/min的速率下分散搅拌20-30min得到所述防锈切削液。

优选地，本发明提出的一种防锈切削液的制备方法，其包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的25%共同加入到反应釜内，于250r/min的速率下分散搅拌45min；

（2）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（3）用分散机于1500r/min的速率下分散搅拌25min得到所述防锈切削液。

与现有技术相比，本发明所述的防锈切削液具有优异的防腐性能与润滑性能，并且在高温下的性能仍保持十分稳定，同时成本低廉，对人体和环境均十分友好。

具体实施方式

实施例1：

本实施例中，按照如下方法制备所述防锈切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺25%、苯甲酸3.5%、聚氯乙烯胶乳15%、非离子型聚丙烯酰胺0.1%、烷基磺胺乙酸钠0.9%、四氮唑6%、余量为水；

（2）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的25%共同加入到反应釜内，于250r/min的速率下分散搅拌45min；

（3）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（4）用分散机于1500r/min的速率下分散搅拌25min得到所述防锈切削液。

实施例2：

本实施例中，按照如下方法制备所述防锈切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺28%、苯甲酸3%、聚氯乙烯胶乳18%、非离子型聚丙烯酰胺0.06%、烷基磺胺乙酸钠1.3%、四氮唑4.5%、余量为水；

（2）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的40%共同加入到反应釜内，于300r/min的速率下分散搅拌40min；

（3）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（4）用分散机于1750r/min的速率下分散搅拌20min得到所述防锈切削液。

实施例3：

本实施例中，按照如下方法制备所述防锈切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺20%、苯甲酸4%、聚氯乙烯胶乳12%、非离子型聚丙烯酰胺0.15%、烷基磺胺乙酸钠0.5%、四氮唑8.5%、余量为水；

（2）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的20%共同加入到反应釜内，于200r/min的速率下分散搅拌50min；

（3）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（4）用分散机于1250r/min的速率下分散搅拌30min得到所述防锈切削液。

实施例4：

本实施例中，按照如下方法制备所述防锈切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺30%、苯甲酸2.5%、聚氯乙烯胶乳20%、非离子型聚丙烯酰胺0.02%、烷基磺胺乙酸钠1.5%、四氮唑3%、余量为水；

（2）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的50%共同加入到反应釜内，于400r/min的速率下分散搅拌30min；

（3）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（4）用分散机于2000r/min的速率下分散搅拌15min得到所述防锈切削液。

实施例5：

本实施例中，按照如下方法制备所述防锈切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺18%、苯甲酸4.5%、聚氯乙烯胶乳10%、非离子型聚丙烯酰胺0.2%、烷基磺胺乙酸钠0.3%、四氮唑10%、余量为水；

（2）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的20%共同加入到反应釜内，于150r/min的速率下分散搅拌60min；

（3）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（4）用分散机于1000r/min的速率下分散搅拌35min得到所述防锈切削液。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防锈切削液，其特征在于，按照重量百分数配比，其包括如下原料：

聚苯胺18-30%；

苯甲酸2.5-4.5%；

聚氯乙烯胶乳10-20%；

非离子型聚丙烯酰胺0.02-0.2%；

烷基磺胺乙酸钠0.3-1.5%；

四氮唑3-10%；

余量为水。

2.根据权利要求1所述的防锈切削液，其特征在于，按照重量百分数配比，其包括如下原料：

聚苯胺20-28%；

苯甲酸3-4%；

聚氯乙烯胶乳12-18%；

非离子型聚丙烯酰胺0.06-0.15%；

烷基磺胺乙酸钠0.5-1.3%；

四氮唑4.5-8.5%；

余量为水。

3.根据权利要求2所述的防锈切削液，其特征在于，按照重量百分数配比，其包括如下原料：

聚苯胺25%；

苯甲酸3.5%；

聚氯乙烯胶乳15%；

非离子型聚丙烯酰胺0.1%；

烷基磺胺乙酸钠0.9%；

四氮唑6%；

余量为水。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及部分水共同加入到反应釜内，搅拌均匀；

（2）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（3）用分散机分散搅拌均匀得到所述防锈切削液。

5.根据权利要求4所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，

所述水的加入量为配方水总量的20-50%，优选为20-40%，最优选为25%；

所述搅拌的速率为150-400r/min，优选为200-300r/min，最优选为250r/min；

所述搅拌的时间为30-60min，优选为40-50min，最优选为45min。

6.根据权利要求4或5所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，

所述分散搅拌的速率为1000-2000r/min，优选为1250-1750r/min，最优选为1500r/min；

所述搅拌的时间为15-35min，优选为20-30min，最优选为25min。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的20-50%共同加入到反应釜内，于150-400r/min的速率下分散搅拌30-60min；

（2）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（3）用分散机于1000-2000r/min的速率下分散搅拌15-35min得到所述防锈切削液。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的20-40%共同加入到反应釜内，于200-300r/min的速率下分散搅拌40-50min；

（2）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（3）用分散机于1250-1750r/min的速率下分散搅拌20-30min得到所述防锈切削液。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、苯甲酸、聚氯乙烯胶乳、非离子型聚丙烯酰胺、烷基磺胺乙酸钠以及配方水总量的25%共同加入到反应釜内，于250r/min的速率下分散搅拌45min；

（2）再加入配方量的四氮唑和其余的水；

（3）用分散机于1500r/min的速率下分散搅拌25min得到所述防锈切削液。