CN105238533A - 一种钢铁全合成金属加工液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属加工液技术领域,具体涉及一种钢铁全合成金属加工液及其制备方法,该钢铁全合成金属加工液,其特征在于:包括以下质量百分比的原料:醇胺复合物5~25%、润滑酯5~20%、有机酸复合物2~10%、水基钼极压润滑剂2~10%、钼酸钠2~10%、表面活性剂2~10%、耦台剂1~5%、缓蚀剂1~3%、杀菌剂1~3%、水余量。本发明不需要使用三乙醇胺、硼酸盐,采用有机酸、钼酸钠和苯并三氮锉类缓蚀剂的复配新型的防锈缓蚀体系,使金属加工液具有优异的防锈性能,金属加工液还具有优异的润滑性、极压性和稳定性,适用于钢铁零部件各种工况的高负荷加工。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工液技术领域,具体涉及一种钢铁全合成金属加工液及其制备方法。
背景技术
金属加工液在金属加工中起冷却和润滑作用。油基金属加工液润滑性较好,而水基金属加工液冷却效率高。现代金属加工机床和加工工艺的发展,机加工速度提高,对金属加工液提出了更高的要求,水基金属加工液得到快速的发展,现在已经用于各种金属加工领域。水基金属加工液又分为乳化型、半合成和全合成。前两种均由矿物油、乳化剂和水组成,而全合成产品不含矿物油,由多种添加剂配合的化学包组成,具有易清洗,储存稳定性好,使用寿命长,冷却效果优良的特点。
在钢铁零部件加工中,由于材料硬度高,高速加工过程中刀具与工件摩擦产生的切削热值大,冷却效率高的全合成加工液特别适用于这一领域。市场上的全合成产品通常选用硼酸盐、三乙醇胺、癸二酸和聚醚等添加剂,润滑极压和防锈等性能没有达到非常理想的效果,只能用于一些要求不高的钢铁零部件加工。而且在加工中,硬质合金是制作金属刀具的主要材料,水基切削液中的三乙醇胺易于与合金中的Co形成配合物水解浸出,硼酸盐还会加速这一过程,造成刀具磨损,刀具使用寿命下降,同时析出的Co也会污染环境,影响使用者的健康。
因此,研发润滑、防锈性能优良,具有抑制合金中Co析出的合成金属加工液,具有现实意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足,提供一种钢铁全合成金属加工液及其制备方法,不需要使用三乙醇胺、硼酸盐,采用有机酸、钼酸钠和苯并三氮锉类缓蚀剂的复配新型的防锈缓蚀体系,使金属加工液具有优异的防锈性能,金属加工液还具有优异的润滑性、极压性和稳定性,适用于钢铁零部件各种工况的高负荷加工。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种钢铁全合成金属加工液,包括以下质量百分比的原料:
优选地,所述水基钼极压润滑剂为脂肪酸酰胺钼酸酯、脂肪酸咪唑啉钼酸胺和脂肪酸醇胺钼酸盐的至少一种。
优选地,所述的一种钢铁全合成金属加工液,包括以下质量百分比的原料:
其中,所述醇胺复合物为二甘醇胺、单乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、甲基二乙醇胺、硅化醇胺中的至少一种。优选地,所述醇胺复合物为二甘醇胺、单乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、甲基二乙醇胺、硅化醇胺中任意两种以质量比为1∶1组成的混合物;更优选地,所述醇胺复合物为二甘醇胺、单乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、甲基二乙醇胺、硅化醇胺中任意三种以质量比为1∶1∶1组成的混合物。
其中,所述润滑酯为二聚酸酯、妥尔油酸酯、自乳化酯、聚蓖麻油酸酯和季戊四醇酯中的至少一种。优选地,所述润滑酯为二聚酸酯、妥尔油酸酯、自乳化酯、聚蓖麻油酸酯和季戊四醇酯中任意两种以质量比为1∶1组成的混合物;更优选地,所述所述润滑酯为二聚酸酯、妥尔油酸酯、自乳化酯、聚蓖麻油酸酯和季戊四醇酯中任意三种以质量比为1∶1∶1组成的混合物。
其中,所述有机酸复合物为新癸酸、异壬酸、异辛酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸中的至少一种。优选地,所述有机酸复合物为新癸酸和十三碳二元酸以质量比为2∶1组成的混合物,或者是异壬酸和十二碳二元酸以质量比为3∶1组成的混合物,或者是异辛酸和十一碳二元酸以质量比为2∶1组成的混合物。
其中,所述表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚中的至少一种。优选地,所述表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚中任意两种以质量比为1∶1组成的混合物。
其中,所述耦合剂为乙醇、甘油、异己醇、聚乙二醇、格尔伯特醇中的至少一种。优选地,所述耦合剂为乙醇、甘油、异己醇、聚乙二醇、格尔伯特醇中任意两种以质量比为1∶1组成的混合物。
其中,所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或两种的混合物。优选地,所述缓蚀剂为苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑以质量比为1-2∶3-4的混合物。
其中,所述杀菌剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、正-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、碘丙炔基正丁氨基甲酸酯、1,3,5-三(2-羟乙基)-六氢-三嗪、吗啉衍生物、异噻唑啉酮中的至少一种。优选地,所述杀菌剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、正-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、碘丙炔基正丁氨基甲酸酯、1,3,5-三(2-羟乙基)-六氢-三嗪、吗啉衍生物、异噻唑啉酮中任意两种以质量比为1∶1组成的混合物。
一种钢铁全合成金属加工液的制备方法,包括以下步骤:称取醇胺复合物加入恒温搅拌器中,随后加入上述质量百分比的润滑酯、缓蚀剂,加热至50-70℃恒温0.5-1.5小时,之后添加水恒温搅拌25-45分钟,再加入水基钼极压润滑剂、钼酸钠、表面活性剂,恒温50-70℃搅拌20-40分钟。最后,依次加入有机酸复合物、耦合剂和杀菌剂,搅拌10-30分钟,制得钢铁全合成金属加工液。
本发明的有益效果:
(1)本发明采用新型的润滑酯和水基钼极压润滑剂复合润滑体系,使金属加工液具有优异的润滑性、极压性和稳定性,适用于钢铁零部件各种工况的高负荷加工,包括的切削、钻镗、拉削、攻牙等。
(2)本发明排除了三乙醇胺、硼酸盐,采用有机酸、钼酸钠和苯并三氮锉类缓蚀剂的复配新型的防锈缓蚀体系,使金属加工液具有优异的防锈性能。同时,由于采用钼酸钠和苯并三氮锉类缓蚀剂对硬质合金刀具中的Co析出有良好的抑制作用,能够有效的防止Co析出,延长刀具的使用寿命,并且减少含Co加工废液的产生。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液,包括以下质量百分比的原料:
其中,所述水基钼极压润滑剂为脂肪酸酰胺钼酸酯。
其中,所述醇胺复合物为二甘醇胺。
其中,所述润滑酯为二聚酸酯。
其中,所述有机酸复合物为新癸酸和十三碳二元酸以质量比为2∶1的混合物。
其中,所述表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚。
其中,所述耦合剂为乙醇。
其中,所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
其中,所述杀菌剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液的制备方法,包括以下步骤:称取醇胺复合物加入恒温搅拌器中,随后加入上述质量百分比的润滑酯、缓蚀剂,加热至50℃恒温1.5小时,之后添加水恒温搅拌25分钟,再加入水基钼极压润滑剂、钼酸钠、表面活性剂,恒温50℃搅拌40分钟;最后,依次加入有机酸复合物、耦合剂和杀菌剂,搅拌10分钟,制得钢铁全合成金属加工液。
实施例2
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液,包括以下质量百分比的原料:
其中,所述水基钼极压润滑剂为脂肪酸咪唑啉钼酸胺。
其中,所述醇胺复合物为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
其中,所述润滑酯为妥尔油酸酯。
其中,所述有机酸复合物为异壬酸和十二碳二元酸以质量比为2∶1的混合物。
其中,所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯醚。
其中,所述耦合剂为异己醇。
其中,所述缓蚀剂为甲基苯并三氮唑。
其中,所述杀菌剂为正-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液的制备方法,包括以下步骤:称取醇胺复合物加入恒温搅拌器中,随后加入上述质量百分比的润滑酯、缓蚀剂,加热至55℃恒温1.2小时,之后添加水恒温搅拌30分钟,再加入水基钼极压润滑剂、钼酸钠、表面活性剂,恒温55℃搅拌35分钟;最后,依次加入有机酸复合物、耦合剂和杀菌剂,搅拌15分钟,制得钢铁全合成金属加工液。
实施例3
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液,包括以下质量百分比的原料:
其中,所述水基钼极压润滑剂为脂肪酸醇胺钼酸盐。
其中,所述醇胺复合物为甲基二乙醇胺。
其中,所述润滑酯为自乳化酯。
其中,所述有机酸复合物为异辛酸和十一碳二元酸以质量比为3∶1的混合物。
其中,所述表面活性剂为油醇聚氧乙烯醚。
其中,所述耦合剂为聚乙二醇。
其中,所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑以质量比为1∶2的混合物。
其中,所述杀菌剂为碘丙炔基正丁氨基甲酸酯。
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液的制备方法,包括以下步骤:称取醇胺复合物加入恒温搅拌器中,随后加入上述质量百分比的润滑酯、缓蚀剂,加热至60℃恒温1小时,之后添加水恒温搅拌35分钟,再加入水基钼极压润滑剂、钼酸钠、表面活性剂,恒温60℃搅拌30分钟;最后,依次加入有机酸复合物、耦合剂和杀菌剂,搅拌20分钟,制得钢铁全合成金属加工液。
实施例4
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液,包括以下质量百分比的原料:
其中,所述水基钼极压润滑剂为脂肪酸酰胺钼酸酯。
其中,所述醇胺复合物为二甘醇胺、单乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、甲基二乙醇胺、硅化醇胺中的至少一种。
其中,所述润滑酯为聚蓖麻油酸酯。
其中,所述有机酸复合物为新癸酸、异壬酸、异辛酸以质量比为1∶1∶1的混合物。
其中,所述表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚以质量比为1∶1的混合物。
其中,所述耦合剂为格尔伯特醇。
其中,所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑以质量比为1∶1.5的混合物。
其中,所述杀菌剂为异噻唑啉酮。
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液的制备方法,包括以下步骤:称取醇胺复合物加入恒温搅拌器中,随后加入上述质量百分比的润滑酯、缓蚀剂,加热至65℃恒温0.8小时,之后添加水恒温搅拌30分钟,再加入水基钼极压润滑剂、钼酸钠、表面活性剂,恒温60℃搅拌25分钟;最后,依次加入有机酸复合物、耦合剂和杀菌剂,搅拌25分钟,制得钢铁全合成金属加工液。
实施例5
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液,包括以下质量百分比的原料:
其中,所述水基钼极压润滑剂为脂肪酸咪唑啉钼酸胺。
其中,所述醇胺复合物为一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺以质量比为3∶2∶1的混合物。
其中,所述润滑酯为二聚酸酯和季戊四醇酯以质量比为2.5∶1的混合物。
其中,所述有机酸复合物为十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸以质量比为1∶1∶1的混合物。
其中,所述表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚和油醇聚氧乙烯醚以质量比为1∶1的混合物。
其中,所述耦合剂为乙醇和聚乙二醇以质量比为1∶1.6的混合物。
其中,所述缓蚀剂为甲基苯并三氮唑。
其中,所述杀菌剂为1,3,5-三(2-羟乙基)-六氢-三嗪。
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液的制备方法,包括以下步骤:称取醇胺复合物加入恒温搅拌器中,随后加入上述质量百分比的润滑酯、缓蚀剂,加热至70℃恒温0.5小时,之后添加水恒温搅拌25分钟,再加入水基钼极压润滑剂、钼酸钠、表面活性剂,恒温70℃搅拌20分钟;最后,依次加入有机酸复合物、耦合剂和杀菌剂,搅拌30分钟,制得钢铁全合成金属加工液。
实施例6
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液,包括以下质量百分比的原料:
其中,所述水基钼极压润滑剂为脂肪酸醇胺钼酸盐。
其中,所述醇胺复合物为甲基二乙醇胺、硅化醇胺以质量比为1.1∶2.3的混合物。
其中,所述润滑酯为二聚酸酯和聚蓖麻油酸酯以质量比为2∶1.5的混合物。
其中,所述有机酸复合物为新癸酸和十二碳二元酸以质量比为2.2∶1的混合物。
其中,所述表面活性剂为油醇聚氧乙烯醚。
其中,所述耦合剂为甘油和格尔伯特醇中以质量比为2∶1的混合物。
其中,所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑以质量比为1.5∶2.5的混合物。
其中,所述杀菌剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、正-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、异噻唑啉酮以质量比为1∶1∶0.5的混合物。
本实施例的一种钢铁全合成金属加工液的制备方法,包括以下步骤:称取醇胺复合物加入恒温搅拌器中,随后加入上述质量百分比的润滑酯、缓蚀剂,加热至60℃恒温1小时,之后添加水恒温搅拌30分钟,再加入水基钼极压润滑剂、钼酸钠、表面活性剂,恒温60℃搅拌30分钟;最后,依次加入有机酸复合物、耦合剂和杀菌剂,搅拌20分钟,制得钢铁全合成金属加工液。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:包括以下质量百分比的原料:
2.根据权利要求1所述的一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:包括以下质量百分比的原料:
3.根据权利要求1所述的一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:所述醇胺复合物为二甘醇胺、单乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、甲基二乙醇胺、硅化醇胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:所述润滑酯为二聚酸酯、妥尔油酸酯、自乳化酯、聚蓖麻油酸酯和季戊四醇酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:所述有机酸复合物为新癸酸、异壬酸、异辛酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:所述表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:所述耦合剂为乙醇、甘油、异己醇、聚乙二醇、格尔伯特醇中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或两种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种钢铁全合成金属加工液,其特征在于:所述杀菌剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、正-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、碘丙炔基正丁氨基甲酸酯、1,3,5-三(2-羟乙基)-六氢-三嗪、吗啉衍生物、异噻唑啉酮中的至少一种。
10.权利要求1-9中任意一项所述的一种钢铁全合成金属加工液的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:称取醇胺复合物加入恒温搅拌器中,随后加入上述质量百分比的润滑酯、缓蚀剂,加热至50-70℃恒温0.5-1.5小时,之后添加水恒温搅拌25-45分钟,再加入水基钼极压润滑剂、钼酸钠、表面活性剂,恒温50-70℃搅拌20-40分钟;最后,依次加入有机酸复合物、耦合剂和杀菌剂,搅拌10-30分钟,制得钢铁全合成金属加工液。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160113 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |