CN104403772A - 一种高性能金属切削液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能金属切削液，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂3-15份、吐温5-12份、十二烷基氨基丙酸10-25份、甜菜碱型两性表面活性剂5-10份、烷基苯磺酸钠10-20份、槐糖脂1-10份、水溶性润滑剂10-25份、油酸三乙醇胺5-18份、硼酸钠5-15份、苯并三氮唑1-5份、环己六醇磷酸酯5-20份、有机硼酸酯8-25份、钼酸盐5-15份、柠檬酸铜3-8份、螯合剂3-10份、柠檬酸钠3-10份、柠檬酸4-15份、水80-150份。本发明所述高性能金属切削液其同时具有优异的清洗性能、防腐性能、冷却性能、润滑性能、抗硬水性能，储存稳定，适用于多种材质。

Description

一种高性能金属切削液
技术领域
本发明涉及切削液技术领域，尤其涉及一种高性能金属切削液。
背景技术
金属切削过程中，刀具切入被加工材料，产生切割作用，被加工材料受到刀具前刀面的推挤和摩擦，沿着某一斜面滑移，产生塑性变形，形成切削。在切削的过程中，要使切削温度和切削力得到最大限度的降低，提高刀具寿命和工件尺寸精度及表面质量，切削液是一个重要的途径，有时甚至起着决定性作用。
切削液具有以下主要功能：润滑作用：在高举的前、后刀面与工件之间形成一层润滑薄膜，可减少或避免刀具与工件或切屑间的直接接触，减轻摩擦和黏结程度；冷却作用：带走大量的热量，降低工件与刀具的温度，提高刀具耐用度，减少热变形，提高加工精度；清洗作用：减小细小切屑及粉末的粘结以利清洗并将切屑的灰末冲走；防锈作用：防止水分、氧气、手汗、酸性物质以及空气的灰尘侵袭金属而产生锈蚀；除了以上四种功能外，还应具有良好的储存稳定性、抗菌防腐性以及抗硬水能力，对人体和环境无害，便于回收、排放等。
水基切削液是一种不含矿物油和动植物油、不含亚硝酸钠和硫、氯型添加剂，水溶液清晰透明、无毒、无刺激、无异味的冷却润滑液。目前水基金属切削液的润滑性、防腐性、抗硬水性、稳定性能欠佳，很多切削液只能对单一的材质进行使用，不能满足社会的要求。
发明内容
本发明提出了一种高性能金属切削液，其同时具有优异的清洗性能、防腐性能、冷却性能、润滑性能、抗硬水性能，且储存稳定，适用于多种材质。
本发明提出了一种高性能金属切削液，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂3-15份、吐温5-12份、十二烷基氨基丙酸10-25份、甜菜碱型两性表面活性剂5-10份、烷基苯磺酸钠10-20份、槐糖脂1-10份、水溶性润滑剂10-25份、油酸三乙醇胺5-18份、硼酸钠5-15份、苯并三氮唑1-5份、环己六醇磷酸酯5-20份、有机硼酸酯8-25份、钼酸盐5-15份、柠檬酸铜3-8份、螯合剂3-10份、柠檬酸钠3-10份、柠檬酸4-15份、水80-150份。
优选地，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂7-12份、吐温8-10份、十二烷基氨基丙酸15-20份、甜菜碱型两性表面活性剂6-9份、烷基苯磺酸钠13-17份、槐糖脂6-9份、水溶性润滑剂17-22份、油酸三乙醇胺10-15份、硼酸钠7-13份、苯并三氮唑2-3.8份、环己六醇磷酸酯8-16份、有机硼酸酯10-17份、钼酸盐7-13份、柠檬酸铜4-6.5份、螯合剂4-8份、柠檬酸钠5-7份、柠檬酸8-13份、水120-130份。
优选地，所述吐温为吐温60、吐温80、吐温20中的一种或者多种的组合。
优选地，所述甜菜碱型两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱中的一种或者两种的组合。
优选地，所述水溶性润滑剂为聚乙烯醇、甘油、辛葵酸中的一种或者多种的组合。
优选地，所述有机硼酸酯为三乙醇胺硼酸酯、油酸二乙醇酰胺硼酸酯、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯、月桂酸三乙醇酰胺硼酸酯、O-(N-琥珀酰亚胺)-1，1，3，3-四甲基脲四氟硼酸酯中的一种或者多种的组合。
优选地，所述螯合剂为2-羟基-5-磺基苯甲酸、二乙基三胺五乙酸、二羟乙基甘氨酸、N,N'-乙二胺二琥珀酸、水溶性乙二胺四乙酸盐、次氮基三醋酸盐、甲基甘氨酸二乙酸、丙二酸、水杨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和吡啶二羧酸中的一种或者多种的组合。
优选地，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂10.5份、吐温80 9份、十二烷基氨基丙酸16.8份、十二烷基二甲基甜菜碱8.3份、烷基苯磺酸钠15份、槐糖脂6.8份、甘油7份、聚乙烯醇13份、油酸三乙醇胺13份、硼酸钠10份、苯并三氮唑3.3份、环己六醇磷酸酯13份、月桂酸三乙醇酰胺硼酸酯16份、钼酸盐10份、柠檬酸铜5份、二乙基三胺五乙酸6份、柠檬酸钠6份、柠檬酸9.8份、水126份。
本发明中，油酸酰胺基非离子型表面活性剂中具有多个羟基、酰胺基等极性基团和长碳链羟基，具有很好的润湿、乳化、增溶、清洗、防锈等功能，甜菜碱型两性离子表面活性剂，溶解性能优异，无论在酸性、碱性还是中性的水溶液中都能溶解，无沉淀，渗透力强，去污性能较好；油酸酰胺基非离子表面活性剂、甜菜碱型两性表面活性剂与吐温、十二烷基氨基丙酸、烷基苯磺酸钠、槐糖脂作为切削液的表面活性剂配合使用，使非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂以及生物表面活性剂配伍，使各表面活性剂中各活性物质协同作用，提高了切削液的清洗、润滑、防腐性能，与油酸三乙胺、硼酸钠、苯并三氮唑配伍后不仅能抑制微生物的增值对切削液稳定性造成的破坏，同时显著提高切削液对铝、铁的防锈性；钼酸盐是阳性缓蚀剂，添加到切削液中，可在工件金属表面生成一种钝化膜，获得良好的缓蚀效果，是一种无毒、不污染环境的防锈剂，提高切削液的挤压抗磨性能，钼酸盐与油酸三乙胺和有机硼酸酯配合，降低成本，提高了防锈效果；有机硼酸酯的油膜强度高，摩擦系数低，具有优良的减磨抗磨性能，具有良好的防锈性能，具有抗菌和杀菌功能，对人体无毒害作用，是一种理想的绿色环保型添加剂，添加到切削液中改善了切削液的性能；环己六醇磷酸酯分子结构中具有能同金属配位的24个氧原子、12个羟基和6个磷酸基，与金属接触，极易在金属表面形成一层致密的有机单分子保护膜，使金属的电极变的和铝、金一样，从而有效的阻止了金属的腐蚀，进一步提高了切削液的耐腐蚀性；各原料协同配合，得到的高性能金属切削液防锈性能好、抗腐蚀性可靠、不含矿物油、不含亚硝酸盐、铬酸盐等有害物质，与皮肤有很好的相容性，废液在自然环境中容易被微生物降解，环境指标良好，不易受细菌感染和发臭变质，使用周期长，废液排放量少。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
在具体实施例中，本发明所述高性能金属切削液，其原料中，油酸酰胺基非离子表面活性剂的重量份可以为3.6、4、5、6、6.3、7、7.8、9、9.3、10、11、12.4、13、13.4、14、14.8份，吐温的重量份可以为5.3、5.9、6、7、7.5、8、8.6、9、9.4、10、11、11.5份，十二烷基氨基丙酸的重量份可以为10.4、11、12.3、14、14.6、15、16、17、18、18.9、20、22、22.5、23、24、24.3份，甜菜碱型两性表面活性剂的重量份可以为5.3、6、6.4、7、7.5、8、8.6、9、9.5份，烷基苯磺酸钠的重量份可以为10.5、11、12.3、13、14.6、15、15.3、16、17、17.4、18、18.5、19、19.2份，槐糖脂的重量份可以为1.5、2、2.3、3、3.4、4、4.5、5、5.2、6、6.7、7、7.8、8、9.3、9.6份，水溶性润滑剂的重量份可以为10.5、11、12、13.5、14、15、15.6、16、17、18、18.6、19、20、21.3、22、23.5、24、24.6份，油酸三乙醇胺的重量份可以为5.6、6、7、8、9、10、10.3、11、12、13、13.4、14、14.5、15、16、16.7、17份，硼酸钠的重量份可以为5.3、6、7、7.5、8、8.6、9、9.4、10、11、12、13、13.4、14、14.3份，苯并三氮唑的重量份可以为1.3、1.8、2、2.3、2.4、2.9、3、3.5、4、4.6份，环己六醇磷酸酯的重量份可以为5.6、6、7、8、9、10、11.3、12、14、15.6、17、18、18.5、19、19.5份，有机硼酸酯的重量份可以为8.5、9、10、11、12、12.3、13、13.4、14、15、15.6、16、16.2、17、18、19、20、21.3、22、23.4、24、24.6份，钼酸盐的重量份可以为5.3、6、6.4、7、7.5、8、8.3、9、9.4、10、10.5、11、11.2、12、12.5、13、13.4、14、14.6份，柠檬酸铜的重量份可以为3.4、4、4.2、5、5.3、6、6.1、7、7.5份，螯合剂的重量份可以为3.5、4、4.2、5、5.6、6、6.2、7、7.8、8、8.2、9、9.5份，柠檬酸钠的重量份可以为3.4、4、4.6、5、6、6.3、7、8、9、9.6份，柠檬酸的重量份可以为4.9、6、6.5、7、7.3、8、8.5、9、9.6、10、11、11.5、12.3、13、14、14.5份，水的重量份可以为85、86、89.5、93、95.6、98、99.8、103、105.6、107、109.3、123、126、131、135.4、136.5、140、142、143、144、145.6、147、148.3、149.2份。
实施例1
本发明所述高性能金属切削液，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂3份、吐温20 5份、吐温60 7份、十二烷基氨基丙酸10份、甜菜碱型两性表面活性剂10份、烷基苯磺酸钠10份、槐糖脂10份、甘油10份、油酸三乙醇胺18份、硼酸钠5份、苯并三氮唑1份、环己六醇磷酸酯20份、有机硼酸酯8份、钼酸盐15份、柠檬酸铜8份、螯合剂3份、柠檬酸钠3份、柠檬酸4份、水80份。
本实施例中所述高性能金属切削液的性能指标以及GB6144指标如表1所示。
表1本实施例中高性能金属切削液性能指标以及GB6144指标
实施例2
本发明所述高性能金属切削液，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂15份、吐温80 5份、十二烷基氨基丙酸25份、十二烷基二甲基甜菜碱3份、十八烷基二甲基甜菜碱2份、烷基苯磺酸钠20份、槐糖脂1份、聚乙烯醇10份、辛葵酸15份、油酸三乙醇胺5份、硼酸钠15份、苯并三氮唑5份、环己六醇磷酸酯5份、O-(N-琥珀酰亚胺)-1，1，3，3-四甲基脲四氟硼酸酯10份、月桂酸三乙醇酰胺硼酸酯15份、钼酸盐5份、柠檬酸铜3份、水杨酸3份、甘氨酸7份、柠檬酸钠10份、柠檬酸15份、水150份。
本实施例所述高性能金属切削液性能指标以及GB6144指标如表2所示。
表2本实施例所述高性能金属切削液性能指标以及GB6144指标
实施例3
本发明所述高性能金属切削液，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂10.5份、吐温80 9份、十二烷基氨基丙酸16.8份、十二烷基二甲基甜菜碱8.3份、烷基苯磺酸钠15份、槐糖脂6.8份、甘油7份、聚乙烯醇13份、油酸三乙醇胺13份、硼酸钠10份、苯并三氮唑3.3份、环己六醇磷酸酯13份、月桂酸三乙醇酰胺硼酸酯16份、钼酸盐10份、柠檬酸铜5份、二乙基三胺五乙酸6份、柠檬酸钠6份、柠檬酸9.8份、水126份。
本实施例所述高性能金属切削液性能指标以及GB6144指标如表3所示。
表3本实施例所述高性能金属切削液性能指标以及GB6144指标

Claims (8)

1.一种高性能金属切削液，其特征在于，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂3-15份、吐温5-12份、十二烷基氨基丙酸10-25份、甜菜碱型两性表面活性剂5-10份、烷基苯磺酸钠10-20份、槐糖脂1-10份、水溶性润滑剂10-25份、油酸三乙醇胺5-18份、硼酸钠5-15份、苯并三氮唑1-5份、环己六醇磷酸酯5-20份、有机硼酸酯8-25份、钼酸盐5-15份、柠檬酸铜3-8份、螯合剂3-10份、柠檬酸钠3-10份、柠檬酸4-15份、水80-150份。
2.根据权利要求1所述高性能金属切削液，其特征在于，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂7-12份、吐温8-10份、十二烷基氨基丙酸15-20份、甜菜碱型两性表面活性剂6-9份、烷基苯磺酸钠13-17份、槐糖脂6-9份、水溶性润滑剂17-22份、油酸三乙醇胺10-15份、硼酸钠7-13份、苯并三氮唑2-3.8份、环己六醇磷酸酯8-16份、有机硼酸酯10-17份、钼酸盐7-13份、柠檬酸铜4-6.5份、螯合剂4-8份、柠檬酸钠5-7份、柠檬酸8-13份、水120-130份。
3.根据权利要求1或2所述高性能金属切削液，其特征在于，所述吐温为吐温60、吐温80、吐温20中的一种或者多种的组合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，所述甜菜碱型两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱中的一种或者两种的组合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，所述水溶性润滑剂为聚乙烯醇、甘油、辛葵酸中的一种或者多种的组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，所述有机硼酸酯为三乙醇胺硼酸酯、油酸二乙醇酰胺硼酸酯、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯、月桂酸三乙醇酰胺硼酸酯、O-(N-琥珀酰亚胺)-1，1，3，3-四甲基脲四氟硼酸酯中的一种或者多种的组合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，所述螯合剂为2-羟基-5-磺基苯甲酸、二乙基三胺五乙酸、二羟乙基甘氨酸、N,N'-乙二胺二琥珀酸、水溶性乙二胺四乙酸盐、次氮基三醋酸盐、甲基甘氨酸二乙酸、丙二酸、水杨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和吡啶二羧酸中的一种或者多种的组合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述高性能金属切削液，其特征在于，其原料按重量份包括：油酸酰胺基非离子表面活性剂10.5份、吐温809份、十二烷基氨基丙酸16.8份、十二烷基二甲基甜菜碱8.3份、烷基苯磺酸钠15份、槐糖脂6.8份、甘油7份、聚乙烯醇13份、油酸三乙醇胺13份、硼酸钠10份、苯并三氮唑3.3份、环己六醇磷酸酯13份、月桂酸三乙醇酰胺硼酸酯16份、钼酸盐10份、柠檬酸铜5份、二乙基三胺五乙酸6份、柠檬酸钠6份、柠檬酸9.8份、水126份。
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