CN103555396B - 一种水基切削液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属加工切削液，特别涉及一种透明的多功能的长效水基金属切削液。该切削液包括以下成分，按照质量百分比，缓蚀剂：5-10%；润滑剂及清洗剂：4-10%；防锈剂：10-15%；螯合剂：1-2%；分散剂：2-5%；抗菌剂：1-5%；水：余量。本发明产品润滑、冷却性好；防锈期长、工件加工后，防锈时间为皂化油的2～3倍；抗菌性好，不易霉变，使用周期长达数十天，成本明显降低；清洗性、抗泡性好，加工件表面干净、光洁度好；安全无毒、无异味，不含亚硝酸钠，硫、氯及苯酚等添加剂；对皮肤无刺激，不污染环境，绿色环保；大幅度提高加工精度，延长刀具寿命。

Description

一种水基切削液

技术领域

本发明涉及一种金属加工切削液，特别涉及一种透明的多功能的长效水基金属切削液。

背景技术

切削液（cutting fluid,coolant）是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体。

人类使用切削液的历史可以追溯到远古时代。人们在磨制石器、铜器和铁器时，就知道浇水可以提高效率和质量。在古罗马时代，车削活塞泵的铸件时就使用橄榄油，16世纪使用牛脂和水溶剂来抛光金属盔甲。到1860年经历了漫长发展后，车、铣、刨、磨、齿轮加工和螺纹加工等各种机床相继出现，也标志着切削液开始较大规模的应用。

面对切削液市场发展日趋成熟、切削液产品呈现多样化的态势，国际标准化组织和一些工业发达国家都制定了相关的切削液分类标准。美国材料协会制定了金属加工液及相关材料分类标准ASTM D2881—03，日本标准协会在2000年也制定了新的切削液标准JIS K2241。

中国于1989年制定了国家标准GB/T7631.5—1989《润滑剂和有关产品（L类）的分类第5部分：M组（金属加工）》，将金属加工润滑剂分为两大类，即以强调润滑性为主的加工类型和以强调冷却性为主的加工类型。值得一提的是，与美国材料协会制定的标准相同，中国的这些分类标准囊括了金属成形加工，如锻压、冲压、拉拔、轧制中所用的润滑剂。

近十几年来,由于切削技术的不断提高，先进切削机床的不断涌现，刀具和工件材料的发展，推动了切削液技术的发展。随着先进制造技术的深入发展和人们环境保护意识的加强，对切削液技术提出了新的要求，它必将推动切削液技术向更高领域发展。

纵观21世纪的切削液市场，一些新兴切削技术和相应的产品接连面世。面对人类环保意识的提高，市场对於切削油绿色环保性能的要求越来越高。例如用生物可降解的、不含芳香烃的聚烯烃合成类物质代替矿物油作为切削油的基础油，用钨酸盐、钼酸盐代替水基切削液中的具有毒性的添加剂的方法逐渐得到推广。

工人在金属加工车间工作，频繁接触到金属加工液。市场上很多的切削液成分对人体皮肤的刺激严重，造成手部皮肤发红，瘙痒，接触性皮炎和蜕皮。长期的接触到有毒性成分的切削液，有毒物质从人体的皮肤吸收，导致慢性中毒。故在使用金属切削液时企业应选用安全环保，无毒和高性能的切削液。同时在生产时配备安防产品，维护员工的身体健康。

国家对环境保护、废水处理的要求，节约成本的需求、企业为工人提供一个安全的工作环境和保护员工的健康的要求中将使安全、无毒、低气味同时长效和高性能的金属加工液的畅销。

发明内容

本发明旨在提供一种绿色高效稳定的水基切屑液，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、易稀释特点，是一种通用型切削液。

本发明采用如下的技术方案：

一种水基切削液，按照以下成分配比：按照质量百分比，

缓蚀剂：5-10%；润滑剂及清洗剂：4-10%；防锈剂：10-15%；螯合剂：1-2%；分散剂：2-5%；抗菌剂：1-5%；水：余量。

进一步地，所述缓蚀剂是吡啶盐和苯丙三氮唑的质量比为1:1的混合物。

进一步地，所述润滑剂及清洗剂选自阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的一种或多种混合物，所述的阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠或太古油；所述的非离子表面活性剂选自平平加或OP-10。

进一步地，所述防锈剂选自碳酸盐、磷酸盐、钨酸盐、硼酸盐中的一种或两种以上混合物。

进一步地，所述螯合剂选自三聚磷酸钠和乙二胺四乙酸二钠盐中的一种或两种混合物。

进一步地，所述分散剂选自聚乙二醇和甘油中的一种或两种混合物。

进一步地，所述抗菌剂选自苯甲酸钠和尼泊金乙酯中一种或两种混合物。

进一步地，配比后的溶液调节pH值在7-9之间。

进一步地，配比后的溶液与水的比例按照体积比为1：10～1：20稀释使用。

配制后的溶液是无色透明的水溶性粘稠液体，根据需要可添加亮蓝或亮绿等颜料随意改变溶液颜色。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细地说明：

实施例1

在搅拌釜内，按照质量百分比，按照以下成分配比：

缓蚀剂：5%；润滑剂及清洗剂：4%；防锈剂：10%；螯合剂：2%；分散剂：2%；抗菌剂：1%；水：余量。加入后充分搅拌变为透明液体后，配比后的溶液调节pH值在7，可封装使用。配比后的溶液与水的比例按照体积比为1：10稀释使用。

本实施例中缓蚀剂选自吡啶盐和苯丙三氮唑的质量比为1:1的混合物。润滑剂及清洗剂选自一种物质，同时起到润滑剂和清洗剂的作用，选自十二烷基苯磺酸钠；防锈剂选自碳酸盐。螯合剂选自三聚磷酸钠。分散剂选自聚乙二醇。抗菌剂选自苯甲酸钠。

实施例2

在搅拌釜内，按照质量百分比，按照以下成分配比：缓蚀剂：10%；润滑剂及清洗剂：7%；防锈剂：15%；螯合剂：1%；分散剂：5%；抗菌剂：5%；水：余量。加入后充分搅拌变为透明液体后，配比后的溶液调节pH值在9，可封装使用。配比后的溶液与水的比例按照体积比为1：20稀释使用。本实施例中缓蚀剂是吡啶盐和苯丙三氮唑的质量比为1:1的混合物。

上述的润滑剂及清洗剂选自太古油；防锈剂选自硼酸盐。螯合剂选自乙二胺四乙酸二钠盐。分散剂选自甘油。抗菌剂选自尼泊金乙酯。

实施例3

按照以下成分配比：按照质量百分比，

缓蚀剂：8%；润滑剂及清洗剂：10%；防锈剂：13%；螯合剂：1.5%；分散剂：4%；抗菌剂：3%；水：余量。加入后充分搅拌变为透明液体后，配比后的溶液调节pH值在8，可封装使用。配比后的溶液与水的比例按照体积比为1：15稀释使用。本实施例中缓蚀剂是吡啶盐和苯丙三氮唑的质量比为1:1的混合物。润滑剂及清洗剂平平加。

防锈剂选自钨酸盐和硼酸盐的混合物，混合物不受比例的限制。螯合剂选自三聚磷酸钠和乙二胺四乙酸二钠盐的混合物，不受比例的限制。分散剂为聚乙二醇和甘油的混合物，不受比例的限制。抗菌剂为苯甲酸钠和尼泊金乙酯的混合物，混合物不受比例的限制。

按比例依次加入上述试剂，充分搅拌变为透明液体后，可封装使用。本发明经过测试，具有下列特性：

1、润滑、冷却性好。

2、防锈期长、工件加工后，防锈时间为皂化油的2～3倍。

3、抗菌性好，不易霉变，使用周期长达数十天，成本明显降低。

4、清洗性、抗泡性好，加工件表面干净、光洁度好。

5、安全无毒、无异味，不含亚硝酸钠，硫、氯及苯酚等添加剂。

6、对皮肤无刺激，不污染环境，绿色环保。

7、大幅度提高加工精度，延长刀具寿命。

本发明产品通用性强，可适合对各种碳钢、合金钢、铸铁等黑色金属和铝合金、锌合金、钛合金等有色金属的车削、铣削、钻孔、镗孔、磨削等加工工艺。可适合任何材质和任何加工工艺使用。

Claims (3)

1.一种水基切削液，其特征在于，按照以下成分配比：按照质量百分比，

缓蚀剂：5-10％；润滑剂及清洗剂：4-10％；防锈剂：10-15％；螯合剂：1-2％；分散剂：2-5％；抗菌剂：1-5％；水：余量；

所述缓蚀剂为吡啶盐和苯丙三氮唑的质量比为1:1的混合物；

所述的润滑剂及清洗剂选自阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的一种或多种混合物，所述的阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠或太古油；所述的非离子表面活性剂选自平平加或OP-10；

防锈剂选自碳酸盐、磷酸盐、钨酸盐、硼酸盐中的一种或两种以上混合物；

所述螯合剂选自三聚磷酸钠和乙二胺四乙酸二钠盐中的一种或两种混合物；

所述分散剂选自聚乙二醇和甘油中的一种或两种混合物；

所述抗菌剂选自苯甲酸钠和尼泊金乙酯中一种或两种混合物。

2.按照权利要求1所述的水基切削液，其特征在于，配比后的溶液调节pH值在7-9之间。

3.按照权利要求1所述的水基切削液，其特征在于，配比后的溶液与水的比例按照体积比为1：10～1：20稀释使用。