CN104293469A - 一种环保型全合成金属加工液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型全合成金属加工液及其制备方法，其组分及其重量配比为：油酸聚乙二醇酯15-20份；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5-10份；油酸三乙醇胺酯5-10份；松香酒精溶液3-6份；癸二酸三乙醇胺酯3-5份；消泡剂0.1-0.2份；苯骈三氮唑0.3-0.5份；余量的水。使用本发明的水基金属加工液不仅具有良好的润滑性、高防锈性、高抗菌能力和高稳定性，使用寿命长，而且对环境无污染，对人体无伤害，全面满足了一些高难度加工对切削的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型全合成金属加工液及其制备方法，属金属加工领域。
技术背景
目前国内传统的金属加工企业大多数使用亚硝酸钠和乳化油为主要原料自行调配制作金属加工液，还有一些企业使用普通的油剂和乳化剂制作为金属加工液，上述金属加工液存在污染环境，易变质发臭，对人身、机床、刀具和加工材料有害，危害职工身体健康，还存在加工液腐蚀加工材料、刀具磨具消耗大，产品质量不稳定等缺点。
现代机械加工向高速、强力、精密方向发展、超硬、超强度等难加工材料的发展也使切削加工难度日益增加。这两方面的原因导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑，防锈性能优越，但冷却，清洗性能差；乳化液的冷却、清洗性能优良，但润滑、防锈性能差。
随着先进的自动化、精密机床的不断涌现，刀具和工件材料的多样化，对金属加工液的品质要求也越来越高。现有的上述金属加工液不能满足现代生产和环保的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高磨削速度、降低切磨削温度、可生物降解、环境污染小、成本低的金属加工液。
为实现以上目的，一种环保型全合成金属加工液，其组分及重量配比为：油酸聚乙二醇酯 15-20份；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 5-10份；油酸三乙醇胺酯5-10份；松香酒精溶液3-6份；癸二酸三乙醇胺酯3-5份；消泡剂0.1-0.2份；苯骈三氮唑0.3-0.5份；余量的水。
进一步的，其组分及重量配比为：油酸聚乙二醇酯 18份；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 10份；油酸三乙醇胺酯5份；松香酒精溶液5份；癸二酸三乙醇胺酯3份；消泡剂0.1份；苯骈三氮唑0.4份；余量的水。
本发明的一种环保型全合成金属加工液的制备方法具体为：
(1) 油酸聚乙二醇酯的制备：在150-200℃条件下，油酸与聚乙二醇发生酯化反应，生成油酸聚乙二醇酯；所述油酸与聚乙二醇的摩尔比为1:1-2；
(2) 油酸三乙醇胺酯的合成：在130-170℃条件下，油酸与三乙醇胺发生酯化反应，生成油酸三乙醇胺酯，所述油酸与三乙醇胺的摩尔比为1:2-2.5；
(3) 各组分混合：将油酸聚乙二醇酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 、油酸三乙醇胺酯、癸二酸三乙醇胺酯、消泡剂、苯骈三氮唑及水按比例混合，并进行搅拌，经检验合格后，制得环保型全合成金属加工液。
进一步的，所述油酸与聚乙二醇的摩尔比为1:1.5。
进一步的，所述油酸与三乙醇胺的摩尔比为1:2。
本发明产生的有益效果为：
(1) 冷却性能突出：能大大带走切削热和充分冷却刀具，使其保持硬度、强度，加工液在使用中可以渗入工件切削表面的极细微裂缝中，使表面金属晶格脆化，使切削加工容易进行，从而提高了工作效率。
(2) 润滑性性能优越：在切削区形成润滑油膜，切削液的最大无卡咬负荷PB值可达到716N以上，降低摩擦系数，减少热量生成，降低切削力，降低刀具及砂轮的消耗，显著延长刀具寿命，表面加工精度显著提高，很好地解决了润滑和防锈两者之间的矛盾。
(3) 优良的稳定性：全合成结构硬度自动调节和抗废油能力保证高压下的物理化学稳定性，在正确的维护下，可以长期使用。在储存和使用时，不分层，不会析出沉淀物，不易腐败，不产生妨碍工人健康的气体。同时也不含亚硝酸盐等致癌物质，工作环境干净无味，加工时能清晰观察工件表面。工作废液少，大大减少了环境污染。
实施例
实施例1
一种环保型全合成金属加工液，其组分及重量配比为：油酸聚乙二醇酯15份；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺10份；油酸三乙醇胺酯5份；松香酒精溶液3份；癸二酸三乙醇胺酯5份；消泡剂0.2份；苯骈三氮唑0.5份；水61.3份。
实施例2
一种环保型全合成金属加工液，其组分及重量配比为：油酸聚乙二醇酯18份；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺10份；油酸三乙醇胺酯5份；松香酒精溶液5份；癸二酸三乙醇胺酯3份；消泡剂0.1份；苯骈三氮唑0.4份；水58.5份。
实施例3
一种环保型全合成金属加工液，其组分及重量配比为：油酸聚乙二醇酯20份；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份；油酸三乙醇胺酯10份；松香酒精溶液6份；癸二酸三乙醇胺酯5份；消泡剂0.15份；苯骈三氮唑0.3份；水50.55份。
实施例4
本发明的一种环保型全合成金属加工液的制备方法具体为：
(1) 油酸聚乙二醇酯的制备：在200℃条件下，油酸与聚乙二醇发生酯化反应，生成油酸聚乙二醇酯；所述油酸与聚乙二醇的摩尔比为1:1.5；
(2) 油酸三乙醇胺酯的合成：在150℃条件下，油酸与三乙醇胺发生酯化反应，生成油酸三乙醇胺酯，所述油酸与三乙醇胺的摩尔比为1:2；
(3) 各组分混合：将油酸聚乙二醇酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 、油酸三乙醇胺酯、癸二酸三乙醇胺酯、消泡剂、苯骈三氮唑及水按比例混合，并进行搅拌，经检验合格后，制得环保型全合成金属加工液。
产品性能检测：按照国标GB6144-2010的方法对上述实施例中的乳化液进行性能测定，结果如下表1。
表1为本发明的金属加工液的性能指标
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 外观 | 透明淡红色 | 透明淡红色 | 透明淡红色 |
| 贮存安定性 | 合格 | 合格 | 合格 |
| PH值 | 8-9 | 8-9 | 8-9 |
| 消泡性（mL/10min） | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| 腐蚀性（灰口铸铁） | A级 | A级 | A级 |
| 腐蚀性（紫铜） | A级 | A级 | A级 |
| 腐蚀性（铝合金） | A级 | A级 | A级 |
| 防锈性（单片） | A级 | A级 | A级 |
| 防锈性（单片） | A级 | A级 | A级 |
Claims (5)
1.一种环保型全合成金属加工液，其特征在于：其组分及重量配比为：油酸聚乙二醇酯 15-20份；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 5-10份；油酸三乙醇胺酯5-10份；松香酒精溶液3-6份；癸二酸三乙醇胺酯3-5份；消泡剂0.1-0.2份；苯骈三氮唑0.3-0.5份；余量的水。
2.如权利要求1所述的一种环保型全合成金属加工液，其特征在于：其组分及重量配比为：油酸聚乙二醇酯 18份；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 10份；油酸三乙醇胺酯5份；松香酒精溶液5份；癸二酸三乙醇胺酯3份；消泡剂0.1份；苯骈三氮唑0.4份；余量的水。
3.如权利要求1或2所述的一种环保型全合成金属加工液的制备方法，其特征在于：
(1) 油酸聚乙二醇酯的制备：在150-200℃条件下，油酸与聚乙二醇发生酯化反应，生成油酸聚乙二醇酯；所述油酸与聚乙二醇的摩尔比为1:1-2；
(2) 油酸三乙醇胺酯的合成：在130-170℃条件下，油酸与三乙醇胺发生酯化反应，生成油酸三乙醇胺酯，所述油酸与三乙醇胺的摩尔比为1:2-2.5；
(3) 各组分混合：将油酸聚乙二醇酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 、油酸三乙醇胺酯、癸二酸三乙醇胺酯、消泡剂、苯骈三氮唑及水按比例混合，并进行搅拌，经检验合格后，制得环保型全合成金属加工液。
4.如权利要求3所述的一种环保型全合成金属加工液的制备方法，其特征在于： 所述油酸与聚乙二醇的摩尔比为1:1.5。
5.如权利要求3所述的一种环保型全合成金属加工液的制备方法，其特征在于： 所述油酸与三乙醇胺的摩尔比为1:2。
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