CN104130839A - 用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油 - Google Patents
用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,包括:40~60质量份的矿物油;4~14重量份的pH调节剂;5~15重量份的极压润滑剂;15~30重量份的乳化剂;0.1~3.5重量份的缓蚀剂;0.1~2重量份的稳定剂;0.01~0.2重量份的消泡剂;1~5重量份的杀菌剂;以及1~5重量份的水。根据本发明实施例的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油具有良好的抗磨性、粘附性,并且极压性能能够满足机床加工和导轨工作需求。
Description
技术领域
本发明属于金属加工领域,具体而言,本发明涉及一种用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油。
背景技术
传统的用于机床切削加工的水溶性切削油一般是用精制矿物油、PH调节剂、水、乳化剂、杀菌剂、防腐剂、极压剂和润滑剂等添加剂调制,其抗磨性、极压性、冷却性能符合机床加工生产的要求。然而在加工过程中机床导轨上导轨油会泄漏流到水溶性切削油的稀释液里面,漂浮在稀释液的表面,这样会污染稀释液,为细菌的生长提供了营养、加速细菌生长、缩短了稀释液的使用寿命,同时也会使加工的产品表面带有混入的导轨油,增加了清洗的难度和成本。
因此,现有的水溶性切削油有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油具有良好抗磨性和粘附性能,并且其极压性能够满足机床切削加工生产和导轨润滑。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油。该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油包含:
40~60质量份的矿物油;
4~14重量份的pH调节剂;
5~15重量份的极压润滑剂;
15~30重量份的乳化剂;
0.1~3.5重量份的缓蚀剂;
0.1~2重量份的稳定剂;
0.01~0.2重量份的消泡剂;
1~5重量份的杀菌剂;以及
1~5重量份的水。
根据本发明实施例的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油具有良好的抗磨性、粘附性,并且极压性能能够满足机床加工和导轨工作需求,同时,具有极佳的水溶性,在使用过程中不会对切削油稀释液造成污染,从而显著降低用油成本。
另外,根据本发明上述实施例的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油包含:49.5质量份的所述矿物油;8.3重量份的所述pH调节剂;12.3重量份的所述极压润滑剂;19.2重量份的所述乳化剂;3.1重量份的所述缓蚀剂;1.3重量份的所述稳定剂;0.1重量份的所述消泡剂;2.5重量份的所述杀菌剂;以及3.7重量份的所述水。由此,使得该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油具有良好的抗磨性、粘附性和极佳的极压性。
在本发明的一些实施例中,所述用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的pH值为7.5~9.3。由此,可以显著提高该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的稳定性。
在本发明的一些实施例中,所述pH调节剂为三乙醇胺、二甘醇胺、异丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇的混合物。由此,可以进一步提高该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的pH稳定性。
在本发明的一些实施例中,所述矿物油的密度为0.86~0.9g/cm3,在40摄氏度的温度下的运动粘度为25.0~30mm2/s。由此,可以显著提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的抗磨性。
在本发明的一些实施例中,所述矿物油为环烷基矿物油和石蜡基矿物油中至少一种。由此,可以进一步提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的抗磨性。
在本发明的一些实施例中,所述极压润滑剂为聚脂肪酸酯或硫化植物脂肪酸酯。由此,可以显著提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的极压性。
在本发明的一些实施例中,所述聚脂肪酸酯的密度为0.99g/cm3,在40摄氏度的温度下的粘度为2900mm2/s,所述硫化植物脂肪酸酯中硫含量为15wt%。由此,可以进一步提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的极压性。
在本发明的一些实施例中,所述乳化剂包含石油磺酸盐类乳化剂、聚醚类乳化剂、油酸、妥尔油酸以及脂肪酸酯类乳化剂中的至少一种。由此,可以显著提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的稳定性能。
在本发明的一些实施例中,在所述切削油中,所述石油磺酸盐类乳化剂、所述聚醚类乳化剂和所述脂肪酸酯类乳化剂的总量为19.2wt%。由此,可以进一步提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的稳定性能。
在本发明的一些实施例中,所述石油磺酸盐乳化剂的pH为7.0~8.0,优选地,所述石油磺酸盐乳化剂为50~60质量%的石油磺酸钠溶液;所述聚醚类乳化剂为EO个数为7~9,密度为1.06g/cm3的脂肪醇聚醚类乳化剂,优选地,所述肪醇聚醚类乳化剂为AEO-7、MOA-7、TO-7和XL-80中的至少一种;所述脂肪酸酯类乳化剂为HLB值为13~14,pH值为8.5~9.5的脂肪酸酯类复合乳化剂,优选地,所述脂肪酸酯类复合乳化剂为聚二乙醇600单油酸酯、聚乙二醇400单油酸酯和山梨糖醇酐油酸酯中的至少一种。由此,可以进一步提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的稳定性能。
在本发明的一些实施例中,所述缓蚀剂为所述缓蚀剂为苯骈三氮唑T706、苯丙三氮唑衍生物L39、烷基磷酸酯缓蚀剂ASI-80、OPS-75E、MDIT、CPNF-3和9218LA中至少一种。由此,可以显著提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述缓蚀剂为苯丙氮三唑T706和苯丙氮三唑衍生物L39中的至少一种。由此,可以进一步提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的有色金属保护特性。
在本发明的一些实施例中,所述稳定剂为乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙三醇和乙二醇中的至少一种。由此,可以显著提高该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的稳定性。
在本发明的一些实施例中,所述消泡剂为MUNZING FOAMBAN575、710和720的至少一种。由此,可以进一步提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的消泡性能。
在本发明的一些实施例中,所述杀菌剂为MBM、BIT、BK和IPBC至少一种。由此,可以进一步提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的使用寿命。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油。根据本发明的实施例,该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油包含:40~60质量份的矿物油;4~14重量份的pH调节剂;5~15重量份的极压润滑剂;15~30重量份的乳化剂;0.1~3.5重量份的缓蚀剂;0.1~2重量份的稳定剂;0.01~0.2重量份的消泡剂;1~5重量份的杀菌剂;以及1~5重量份的水。
根据本发明实施例的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油通过添加具有特殊磨擦改进性能的和对金属良好的吸附性的添加剂,使其在极端切削条件下与金属反应生成具有极压保护性能的润滑物质,从而使之具有优良的抗磨性、粘附性和极压性,并且极压性能能够满足机床加工和导轨工作需求,同时,具有极佳的水溶性,在使用过程中不会对切削油稀释液造成污染,从而显著降低用油成本。
根据本发明的实施例,该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油包含:49.5质量份的矿物油;8.3重量份的pH调节剂;12.3重量份的极压润滑剂;19.2重量份的乳化剂;3.1重量份的缓蚀剂;1.3重量份的稳定剂;0.1重量份的消泡剂;2.5重量份的杀菌剂;以及3.7重量份的水。
根据本发明的实施例,该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的pH值并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的pH值可以为7.5~9.3,优选的,pH值可以为8.0~9.0,发明人发现,该pH范围的切削油既能抑制细菌的繁殖,又不至于因过高的pH值带来对操作人员皮肤接触及引起的不适。根据本发明的实施例,该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油pH值调节剂并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,pH调节剂可以为三乙醇胺、二甘醇胺、异丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇的混合物。发明人发现,上述pH调节剂的合理使用符合水溶性切削油的性能要求和环保要求,并且具有良好的pH值稳定性,从而利于保持其长期的使用寿命。
根据本发明的实施例,矿物油的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,矿物油可以为密度为0.86~0.9g/cm3,在40摄氏度的温度下的运动粘度为25.0~30mm2/s的矿物油,根据本发明的具体示例,矿物油可以为环烷基矿物油和石蜡基矿物油中至少一种,例如可以为40℃,粘度为28mm2/s的环烷基矿物油。发明人发现,该类矿物油可以作为形成水溶性切削液微乳液的基本组分,并且形成的体系具有良好的润滑性和传热性。
根据本发明的实施例,极压润滑剂的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,极压润滑剂可以为聚脂肪酸酯或硫化植物脂肪酸酯,具体地,聚脂肪酸酯密度可以为0.99g/cm3,在40摄氏度的温度下的粘度可以为2900mm2/s,硫化植物脂肪酸的硫含量可以为15wt%。例如可以为利莱思公司的Hostagliss1510或Lubrigol公司的GY-25或其他公司的聚合脂肪酸酯中的至少一种,以及莱茵化学的RC2515或者DOG公司的MRD-16或者Pcas公司的Roscan1115的至少一种。
根据本发明的实施例,乳化剂的成分并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,乳化剂可以包含石油磺酸盐类乳化剂、聚醚类乳化剂、油酸、妥尔油酸以及脂肪酸酯类乳化剂中的至少一种,例如,在切削油中,石油磺酸盐类乳化剂、聚醚类乳化剂和脂肪酸酯类乳化剂的总量可以为19.2wt%。发明人发现,该乳化剂复合物配比可形成非常稳定的工作液,使之在使用过程中不会析出油和皂类物质,从而可以保证切削液具有理想的工作状态。
根据本发明的实施例,石油磺酸盐乳化剂的pH值并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,石油磺酸盐乳化剂的pH值可以为7.0~8.0,例如可以为50~60质量%的石油磺酸钠溶液。根据本发明的实施例,聚醚类乳化剂具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,聚醚类乳化剂可以为EO个数为7~9,密度为1.06g/cm3的脂肪醇聚醚类乳化剂,优选地,脂肪醇聚醚类乳化剂为AEO-7、MOA-7、TO-7和XL-80中的至少一种。根据本发明的实施例,脂肪酸酯类乳化剂的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,肪酸酯类乳化剂可以为HLB值为13~14,pH值为8.5~9.5的脂肪酸酯类复合乳化剂,优选地,脂肪酸酯类复合乳化剂可以为聚二乙醇600单油酸酯、聚乙二醇400单油酸酯和山梨糖醇酐油酸酯中的至少一种。由此,可以进一步提高用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的稳定性能。
根据本发明的实施例,缓蚀剂的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,缓蚀剂可以为为苯骈三氮唑T706、苯丙三氮唑衍生物L39、烷基磷酸酯缓蚀剂ASI-80、OPS-75E、MDIT、CPNF-3和9218LA中至少一种,例如可以为苯丙氮三唑T706和苯丙氮三唑衍生物L39中的至少一种。发明人发现,该类缓蚀剂能够以显著优于其它缓蚀剂提高该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的使用寿命,从而降低生产成本。
根据本发明的实施例,稳定剂的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,稳定剂可以为乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙三醇和乙二醇中的至少一种。发明人发现,该类稳定剂可以显著提高该用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的综合性能。
根据本发明的实施例,消泡剂的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,消泡剂可以为MUNZING FOAMBAN575、710和720的至少一种。发明人发现,该类消泡剂为具有特殊配方的三维硅氧烷类消泡剂,具有非常优良的消泡性能和抑泡性能,并且容易清洗,微量添加剂即具有符合工作液要求的消泡效果。
根据本发明的实施例,杀菌剂的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,杀菌剂可以为MBM、BIT、BK和IPBC的至少一种。发明人发现,该类杀菌剂可以由于其它杀菌剂提高切削油的杀菌防腐性能,使其具有持久的抑菌能力,从而可以确保切削液长期使用不发生变质,延长工作液的使用寿命。
如上所述,根据本发明实施例用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油可以具有选自下列的优点至少之一:
根据本发明实施例的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油具有良好的抗磨性、粘附性以及其极压性能够满足机床加工和导轨工作需求;
根据本发明实施例的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油水溶性极佳,使用过程中不会对切削油稀释液造成污染;
根据本发明实施例的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油可以满足机械切削加工生产和导轨润滑,从而可以有效降低用油成本;
根据本发明实施例的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油生产工艺简单,产品按配方常温溶解搅拌均匀即可,省时省力。
下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
实施例
表1
对比例1为市售某著名品牌水溶性切削油;对比例2为市售某著名品牌ISO VG68#导轨油。
将实施例1-3、对比例1、对比例2的切削油加水配制成5%切削液,所得切削液性能如表2所示。
表2
将实施例1-3的切削油加水配制成5%切削液,并分别配以实施例1-3的切削油原液作为导轨油以及按照对比例1切削液制成5%切削液配合对比例2的导轨油进行切削加工。评价结果见表3。
表3
机台工作液是指切削加工6个月后,得到的切削液与导轨油的混合物。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (16)
1.一种用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,包含:
40~60质量份的矿物油;
4~14重量份的pH调节剂;
5~15重量份的极压润滑剂;
15~30重量份的乳化剂;
0.1~3.5重量份的缓蚀剂;
0.1~2重量份的稳定剂;
0.01~0.2重量份的消泡剂;
1~5重量份的杀菌剂;以及
1~5重量份的水。
2.根据权利要求1所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,包含:
49.5质量份的所述矿物油;
8.3重量份的所述pH调节剂;
12.3重量份的所述极压润滑剂;
19.2重量份的所述乳化剂;
3.1重量份的所述缓蚀剂;
1.3重量份的所述稳定剂;
0.1重量份的所述消泡剂;
2.5重量份的所述杀菌剂;以及
3.7重量份的所述水。
3.根据权利要求2所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油的pH值为7.5~9.3。
4.根据权利要求3所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述pH调节剂为三乙醇胺、二甘醇胺、异丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇的混合物。
5.根据权利要求2所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述矿物油的密度为0.86~0.9g/cm3,在40摄氏度的温度下的运动粘度为25.0~30mm2/s。
6.根据权利要求5所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述矿物油为环烷基矿物油和石蜡基矿物油中至少一种。
7.根据权利要求2所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述极压润滑剂为聚脂肪酸酯或硫化植物脂肪酸酯。
8.据权利要求7所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述聚脂肪酸酯的密度为0.99g/cm3,在40摄氏度的温度下的粘度为2900mm2/s,所述硫化植物脂肪酸酯中硫含量为15wt%。
9.根据权利要求2所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述乳化剂包含石油磺酸盐类乳化剂、聚醚类乳化剂、油酸、妥尔油酸以及脂肪酸酯类乳化剂中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,在所述水溶性切削油中,所述石油磺酸盐类乳化剂、所述聚醚类乳化剂和所述脂肪酸酯类乳化剂的总量为19.2wt%。
11.根据权利要求10所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述石油磺酸盐乳化剂的pH为7.0~8.0,优选地,所述石油磺酸盐乳化剂为50~60质量%的石油磺酸钠;
所述聚醚类乳化剂为EO个数为7~9,密度为1.06g/cm3的脂肪醇聚醚类乳化剂,优选地,所述脂肪醇聚醚类乳化剂为AEO-7、MOA-7、TO-7和XL-80中的至少一种;
所述脂肪酸酯类乳化剂为HLB值为13~14,pH值为8.5~9.5的脂肪酸酯类复合乳化剂,优选地,所述脂肪酸酯类复合乳化剂为聚二乙醇600单油酸酯、聚乙二醇400单油酸酯和山梨糖醇酐油酸酯中的至少一种。
12.根据权利要求2所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述缓蚀剂为苯骈三氮唑T706、苯丙三氮唑衍生物L39、烷基磷酸酯缓蚀剂ASI-80、OPS-75E、MDIT、CPNF-3和9218LA中至少一种。
13.根据权利要求12所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述缓蚀剂为苯丙氮三唑T706和苯丙氮三唑衍生物L39中的至少一种。
14.根据权利要求2所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述稳定剂为乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙三醇和乙二醇中的至少一种。
15.根据权利要求2所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述消泡剂为MUNZING FOAMBAN575、710和720的至少一种。
16.根据权利要求2所述的用于切削加工和导轨润滑的水溶性切削油,其特征在于,所述杀菌剂为MBM、BIT、BK和IPBC至少一种。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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