CN105154201A - 一种半合成乳化切削液、及其稀释液的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半合成乳化切削液，原料包含以下成分，按重量份数计：9～15重量份数的上炼150SN基础油；3.1～6.1重量份数的油酸；0.3～1重量份数的NaOH；4.0～6.0重量份数的三乙醇胺；2.0～5.0重量份数的OP-4；0.9～1.8重量份数的Span-80；0.9～1.5重量份数的十二烯基丁二酸；2.0～3.5重量份数的环烷酸锌；4.0～6.2重量份数的石油磺酸钡；2.1～4.6重量份数的苯甲酸钠；0.7～2.1重量份数的钼酸钠；2.1～5.3重量份数的硫化异丁烯；55～69.3重量份数的水；3.1～5.6重量份数的乙醇；0.15～0.5重量份数的甲基硅油。本发明调整乳化切削液的配方成功开发了具有优良性能的防锈型半合成乳化切削液，产品成本低，性能优良，使用周期长。

Description

一种半合成乳化切削液、及其稀释液的生产工艺

技术领域

本发明涉及乳化切削液的生产领域，具体地，本发明涉及一种半合成乳化切削液的生产工艺。

背景技术

乳化切削液是一类重要的水基切削液。其原液的基本组成是基础油、乳化剂、防腐杀菌剂、抗泡剂等，基础油的质量分数为50-80％，基本上不含水，外观为油状液体(或油膏)，故其原液常被称为乳化切削油(膏)或乳化油(膏)。当原液与水混合时，由于乳化剂分子的油水两亲作用，能使基础油呈微粒状态被均匀地分散在水中，形成O/W(水包油)型乳状液。分散相的粒径约为1-10μm。与油基切削液相比，乳化切削液的优点是冷却效果好，无着火的危险，使用安全，成本较低；其缺点是润滑性能较差，尤其是稳定性能差，易发生油水分离，容易因细菌、霉菌的滋生和大量繁殖而导致腐败、发臭、变质，其使用周期相对较短。乳化切削液用途很广，低浓度乳化切削液可用于各种精密磨削加工，中高浓度的乳化切削液可用于各种切削加工和塑性成型加工。乳化切削液中原液的质量分数通常为3-15％。在基本组成中添加防锈剂、油性剂、极压剂，可得到不同类型的乳化切削液。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种半合成乳化切削液的原料配方、和其生产工艺，还提供以该半合成乳化切削液为原液制备得到的稀释液。本发明工艺通过调整乳化切削液的配方，将其中的基础油含量减少，防锈剂、表面活性剂等的含量增加，成功开发了具有优良性能的防锈型半合成乳化切削液，产品成本低，性能优良，使用周期长。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种半合成乳化切削液，原料包含以下成分，按重量份数计：

9～15重量份数的上炼150SN基础油；

3.1～6.1重量份数的油酸；

0.3～1重量份数的NaOH；

4.0～6.0重量份数的三乙醇胺；

2.0～5.0重量份数的OP-4；

0.9～1.8重量份数的Span-80；

0.9～1.5重量份数的十二烯基丁二酸；

2.0～3.5重量份数的环烷酸锌；

4.0～6.2重量份数的石油磺酸钡；

2.1～4.6重量份数的苯甲酸钠；

0.7～2.1重量份数的钼酸钠；

2.1～5.3重量份数的硫化异丁烯；

55～69.3重量份数的水；

3.1～5.6重量份数的乙醇；

0.15～0.5重量份数的甲基硅油。

优选的技术方案，所述的一种半合成乳化切削液，其原料包含以下成分，按重量份数计：

13重量份数的上炼150SN基础油；

4.1重量份数的油酸；

0.3重量份数的NaOH；

4.4重量份数的三乙醇胺；

2.0重量份数的OP-4；

1.3重量份数的Span-80；

1.1重量份数的十二烯基丁二酸；

2.5重量份数的环烷酸锌；

4.5重量份数的石油磺酸钡；

2.4重量份数的苯甲酸钠；

0.8重量份数的钼酸钠；

2.4重量份数的硫化异丁烯；

56.9重量份数的水；

4.1重量份数的乙醇；

0.2重量份数的甲基硅油。

本发明所述的一种半合成乳化切削液的生产工艺，首先，按照以下重量份数准备原料：9～15重量份数的上炼150SN基础油；3.1～6.1重量份数的油酸；0.3～1重量份数的NaOH；4.0～6.0重量份数的三乙醇胺；2.0～5.0重量份数的OP-4；0.9～1.8重量份数的Span-80；0.9～1.5重量份数的十二烯基丁二酸；2.0～3.5重量份数的环烷酸锌；4.0～6.2重量份数的石油磺酸钡；2.1～4.6重量份数的苯甲酸钠；0.7～2.1重量份数的钼酸钠；2.1～5.3重量份数的硫化异丁烯；55～69.3重量份数的水；3.1～5.6重量份数的乙醇；0.15～0.5重量份数的甲基硅油；然后按照以下步骤操作：

步骤一、将上炼150SN基础油泵入反应釜，再将油酸加入反应釜，开启搅拌，加温至80-90℃；

步骤二、将NaOH配制成30％质量百分比的水溶液，在搅拌下缓慢加入所述步骤一的混合物中，使碱液与油酸发生中和反应，保持反应温度在80-90℃，反应1h；

步骤三、将所述步骤二的混合物料温度保持在70-80℃，加入三乙醇胺，搅拌并保持温度在70-80℃，反应2.5h；

步骤四、观察所述步骤三的反应物，待油样清澈透明后，加入OP-4，加入Span-80，搅拌并保持温度在70-80℃，反应0.5h；

步骤五、将所述步骤四的物料升温至85-90℃，依次加入十二烯基丁二酸、环烷酸锌、石油磺酸钡，保温搅拌反应0.5h；

步骤六、待所述步骤五的物料全部溶解后，依次加入苯甲酸钠、钼酸钠、硫化异丁烯，继续搅拌反应0.5h；

步骤七、将所述步骤六的物料自然降温至60℃，在搅拌下，将水缓慢加入物料中，搅拌0.5h；

步骤八、将乙醇、甲基硅油加入所述步骤七的物料中，搅拌反应0.5h，得到棕红色透明状均匀液体，即本发明所述的半合成乳化切削液。

上述生产工艺制备得到的半合成乳化切削液的使用方法是：将所述的半合成乳化切削液用水稀释30倍即可。

本发明所述的半合成乳化切削液的使用方法是：将所述的半合成乳化切削液用水稀释30倍即可。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明生产的半合成乳化切削液一方面减少了矿物油的使用量，具有使用时环境卫生好、使用周期长等优点；另一方面采用本发明工艺生产的半合成乳化切削液，减少了极性添加剂的使用量，避免了资源的浪费，对环境保护具有重要意义。

(2)本发明生产的半合成乳化切削液具有优良的乳化性、防锈性，大量减少了防锈添加剂和乳化剂的用量，长期存放不分层，在产品应用中对工件具有优良的防锈性、润滑性、清洗能力强，使用寿命为市售产品的3倍。稀释液(该稀释液是指按1：30的稀释比例将本发明制备的切削液原液稀释后得到)中原液含量只有市售产品的1/3，由于产品中矿油含量低，所以可应用于微乳化切削液的工况，产品稳定性高，使用周期长。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。

本发明一种半合成乳化切削液的生产工艺，依次包括以下步骤：

步骤一、将占物料总质量13％的上炼150SN基础油泵入反应釜，再将占物料总质量4.1％的油酸加入反应釜，开启搅拌，加温至80-90℃；

步骤二、将占物料总质量0.3％的NaOH配制成30％浓度的水溶液，在搅拌下缓慢加入所述步骤一的混合物中，使碱液与油酸发生中和反应，保持反应温度在80-90℃，反应1h；

步骤三、将所述步骤二的混合物料温度保持在70-80℃，加入占物料总质量4.4％的三乙醇胺，搅拌并保持温度在70-80℃，反应2.5h；

步骤四、观察所述步骤三的反应物，待油样清澈透明后，加入占物料总质量2.0％的OP-4，加入占物料总质量1.3％的Span-80，搅拌并保持温度在70-80℃，反应0.5h；

步骤五、将所述步骤四的物料升温至85-90℃，依次加入占物料总质量1.1％的十二烯基丁二酸、占物料总质量2.5％的环烷酸锌、占物料总质量4.5％的石油磺酸钡，保温搅拌反应0.5h；

步骤六、待所述步骤五的物料全部溶解后，依次加入占物料总质量2.4％的苯甲酸钠、占物料总质量0.8％的钼酸钠、占物料总质量2.4％的硫化异丁烯，继续搅拌反应0.5h；

步骤七、将所述步骤六的物料自然降温至60℃，在搅拌下，将占总物料总质量56.9％的水缓慢加入物料中，搅拌0.5h；

步骤八、将占物料总质量4.1％的乙醇、占物料总质量0.2％的甲基硅油加入所述步骤七的物料中，搅拌反应0.5h，得到棕红色透明状均匀液体，即本发明所述的半合成乳化切削液。

实施例1生产半合成乳化切削液

步骤A、将260kg的上炼150SN基础油泵入反应釜，再将82kg的油酸加入反应釜，开启搅拌，加温至80-90℃；

步骤B、将6kg的NaOH配制成30％浓度的水溶液，在搅拌下缓慢加入所述步骤A的混合物中，使碱液与油酸发生中和反应，保持反应温度在80-90℃，反应1h；

步骤C、将所述步骤B的混合物料温度保持在70-80℃，加入88kg的三乙醇胺，搅拌并保持温度在70-80℃，反应2.5h；

步骤D、观察所述步骤C的反应物，待油样清澈透明后，加入40kg的OP-4，加入26kg的Span-80，搅拌并保持温度在70-80℃，反应0.5h；

步骤E、将所述步骤D的物料升温至85-90℃，依次加入22kg的十二烯基丁二酸、50kg的环烷酸锌、90kg的石油磺酸钡，保温搅拌反应0.5h；

步骤F、待所述步骤E的物料全部溶解后，依次加入48kg的苯甲酸钠、16kg的钼酸钠、48kg的硫化异丁烯，继续搅拌反应0.5h；

步骤G、将所述步骤F的物料自然降温至60℃，在搅拌下，将1138kg的自来水缓慢加入物料中，搅拌0.5h；

步骤H、将82kg的乙醇、4kg的甲基硅油加入所述步骤G的物料中，搅拌反应0.5h，得到棕红色透明状均匀液体，即本发明所述的半合成乳化切削液。

实施例中，所述乙醇以95％质量分数的乙醇溶液形式加入。

具体使用时将步骤H得到的半合成乳化切削液用水稀释30倍。该稀释液产品中矿油含量低，可应用于微乳化切削液的工况，产品稳定性高，使用周期长。

以步骤H得到的半合成乳化切削液原液进行产品质量指标测定，得到以下结果：

该产品可以应用于：切削、轧制、拉薄、拉伸、旋压、拔丝。

如上所述，便可以较好地实现本发明。

Claims (5)

1.一种半合成乳化切削液，其特征在于，原料包含以下成分，按重量份数计：

9～15重量份数的上炼150SN基础油；

3.1～6.1重量份数的油酸；

0.3～1重量份数的NaOH；

4.0～6.0重量份数的三乙醇胺；

2.0～5.0重量份数的OP-4；

0.9～1.8重量份数的Span-80；

0.9～1.5重量份数的十二烯基丁二酸；

2.0～3.5重量份数的环烷酸锌；

4.0～6.2重量份数的石油磺酸钡；

2.1～4.6重量份数的苯甲酸钠；

0.7～2.1重量份数的钼酸钠；

2.1～5.3重量份数的硫化异丁烯；

55～69.3重量份数的水；

3.1～5.6重量份数的乙醇；

0.15～0.5重量份数的甲基硅油。

2.如权利要求1所述的一种半合成乳化切削液，其特征在于，原料包含以下成分，按重量份数计：

13重量份数的上炼150SN基础油；

4.1重量份数的油酸；

0.3重量份数的NaOH；

4.4重量份数的三乙醇胺；

2.0重量份数的OP-4；

1.3重量份数的Span-80；

1.1重量份数的十二烯基丁二酸；

2.5重量份数的环烷酸锌；

4.5重量份数的石油磺酸钡；

2.4重量份数的苯甲酸钠；

0.8重量份数的钼酸钠；

2.4重量份数的硫化异丁烯；

56.9重量份数的水；

4.1重量份数的乙醇；

0.2重量份数的甲基硅油。

3.如权利要求1或2所述的一种半合成乳化切削液的生产工艺，其特征在于，

步骤一、将上炼150SN基础油泵入反应釜，再将油酸加入反应釜，开启搅拌，加温至80-90℃；

步骤二、将NaOH配制成30％质量百分比的水溶液，在搅拌下缓慢加入所述步骤一的混合物中，使碱液与油酸发生中和反应，保持反应温度在80-90℃，反应1h；

步骤三、将所述步骤二的混合物料温度保持在70-80℃，加入三乙醇胺，搅拌并保持温度在70-80℃，反应2.5h；

步骤四、观察所述步骤三的反应物，待油样清澈透明后，加入OP-4，加入Span-80，搅拌并保持温度在70-80℃，反应0.5h；

步骤五、将所述步骤四的物料升温至85-90℃，依次加入十二烯基丁二酸、环烷酸锌、石油磺酸钡，保温搅拌反应0.5h；

步骤六、待所述步骤五的物料全部溶解后，依次加入苯甲酸钠、钼酸钠、硫化异丁烯，继续搅拌反应0.5h；

步骤七、将所述步骤六的物料自然降温至60℃，在搅拌下，将水缓慢加入物料中，搅拌0.5h；

步骤八、将乙醇、甲基硅油加入所述步骤七的物料中，搅拌反应0.5h，得到棕红色透明状均匀液体，即本发明所述的半合成乳化切削液。

4.如权利要求3所述生产工艺制备得到的半合成乳化切削液的使用方法，其特征在于，将所述的半合成乳化切削液用水稀释30倍即可。

5.一种半合成乳化切削稀释液，其特征在于，其包含权利要求3所述生产工艺制备得到的半合成乳化切削液、和水，所述半合成乳化切削液和所述水的重量比例为30：1。