CN105368560A - 一种环保型切削液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种环保型切削液及其制备方法。切削液以重量份计包括：钼酸钠6-10份，固体石蜡8-12份，白矿油50-60份，芥酸酰胺5-10份，聚尿素4-8份，磷脂酰乙醇胺3-6份，磷脂酰胆碱3-6份，甘油单硬脂酸酯5-10份，甘油8-12份，硬脂酸锌4-8份，硼酸2-4份，环烷基油：1-2份，碳酸氢钠1-3份，甘油三油酸酯1-3份，正硅酸钠0.5-1份，水15-25份。其制备方法为先将除磷脂酰乙醇胺、甘油单硬脂酸酯和环烷基油以外的组分混合加热，再加入剩余的三个组分，继续加热保温后放冷即得。本发明的切削液所使用的原料及所生成的产品均能快速降解，对人体和环境均无害，同时其润滑、防锈、冷却和清洗功能均不低于其他优质切削液；而且制备方法步骤简单，容易控制，易于工业化生产，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及金属切削剂领域，具体涉及一种环保型切削液及其制备方法。
背景技术
金属切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种，如于机械加工行业。它在给人类创造巨大效益的同时，也对人的身体健康构成危害，对环境造成严重污染。首先，切削加工中使用过的废液若不经有效处理直接排放或焚烧会对水资源、大气及土壤造成污染，如切削液中防锈剂磷酸钠的积累会使河流、湖泊因富营养化而出现赤湖；防腐杀菌剂苯酚生物降解性差，对鱼类等水生物有毒性等。而随着全球人类环境保护意识的不断增强和国际社会对生态环境的日益重视，人们越来越重视切削液对环境的污染问题。因而，在不影响切削液使用性能的前提下，研究和开发对人体无害、废液对环境无污染或低污染的环保型切削液具有十分重要的现实意义。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种环保型的切削液，所使用的原料及所生成的产品均能快速降解，对人体无害，长期使用也不会影响人体健康，同时有利于对环境的保护；且其润滑、防锈、冷却和清洗效果均不低于其他优质切削液。
技术方案：一种环保型切削液，以重量份计包括：钼酸钠6-10份，固体石蜡8-12份，白矿油50-60份，芥酸酰胺5-10份，聚尿素4-8份，磷脂酰乙醇胺3-6份，磷脂酰胆碱3-6份，甘油单硬脂酸酯5-10份，甘油8-12份，硬脂酸锌4-8份，硼酸2-4份，环烷基油：1-2份，碳酸氢钠1-3份，甘油三油酸酯1-3份，正硅酸钠0.5-1份，水15-25份。
进一步优选的，所述的一种环保型切削液，以重量份计包括：钼酸钠7-9份，固体石蜡9-11份，白矿油53-58份，芥酸酰胺7-9份，聚尿素5-7份，磷脂酰乙醇胺4-5份，磷脂酰胆碱4-5份，甘油单硬脂酸酯6-9份，甘油9-11份，硬脂酸锌5-7份，硼酸2.5-3.5份，环烷基油：1.2-1.8份，碳酸氢钠1.5-2.5份，甘油三油酸酯1.5-2.5份，正硅酸钠0.6-0.9份，水18-23份。
上述环保型切削液的制备方法包括以下步骤：
步骤1，先将钼酸钠、固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至50-65℃；
步骤2，在步骤1所得的混合液中加入磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和甘油单硬脂酸酯，继续加热至70-80℃，并保温2-4小时后，冷却即得。
进一步优选的，步骤1中加热温度为53-61℃。
进一步优选的，步骤2中加热温度为73-76℃，保温时间为2.5-3.5小时。
有益效果：本发明的环保型切削液能快速降解，对人体无害，长期使用也不会影响人体健康，同时有利于环境的保护，其润滑、防锈、冷却和清洗效果均不低于其他优质切削液；而且制备方法步骤简单，容易控制，易于工业化生产，生产成本低。
具体实施方式
实施例1
一种环保型切削液，以重量份计包括：钼酸钠6份，固体石蜡8份，白矿油50份，芥酸酰胺5份，聚尿素4份，磷脂酰乙醇胺3份，磷脂酰胆碱3份，甘油单硬脂酸酯5份，甘油8份，硬脂酸锌4份，硼酸2份，环烷基油：1份，碳酸氢钠1份，甘油三油酸酯1份，正硅酸钠0.5份，水15份。
上述环保型切削液的制备方法为：先将钼酸钠、固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至50℃；再加入磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和甘油单硬脂酸酯，继续加热至70℃，并保温2小时后，冷却即得。
实施例2
一种环保型切削液，以重量份计包括：钼酸钠8份，固体石蜡10份，白矿油55份，芥酸酰胺8份，聚尿素6份，磷脂酰乙醇胺4份，磷脂酰胆碱5份，甘油单硬脂酸酯8份，甘油10份，硬脂酸锌6份，硼酸3份，环烷基油：1.5份，碳酸氢钠2份，甘油三油酸酯2份，正硅酸钠0.6份，水20份。
上述环保型切削液的制备方法为：先将钼酸钠、固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至67℃；再加入磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和甘油单硬脂酸酯，继续加热至75℃，并保温3小时后，冷却即得。
实施例3
一种环保型切削液，以重量份计包括：钼酸钠9份，固体石蜡11份，白矿油58份，芥酸酰胺9份，聚尿素7份，磷脂酰乙醇胺5份，磷脂酰胆碱5份，甘油单硬脂酸酯9份，甘油11份，硬脂酸锌7份，硼酸3.5份，环烷基油：1.8份，碳酸氢钠2.5份，甘油三油酸酯2.5份，正硅酸钠0.9份，水23份。
上述环保型切削液的制备方法为：先将钼酸钠、固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至61℃；再加入磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和甘油单硬脂酸酯，继续加热至76℃，并保温3.5小时后，冷却即得。
实施例4
一种环保型切削液，以重量份计包括：钼酸钠7份，固体石蜡9份，白矿油53份，芥酸酰胺7份，聚尿素5份，磷脂酰乙醇胺4份，磷脂酰胆碱4份，甘油单硬脂酸酯6份，甘油9份，硬脂酸锌5份，硼酸2.5份，环烷基油：1.2份，碳酸氢钠1.5份，甘油三油酸酯1.5份，正硅酸钠0.6份，水18份。
上述环保型切削液的制备方法为：先将钼酸钠、固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至53℃；再加入磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和甘油单硬脂酸酯，继续加热至73℃，并保温2.5小时后，冷却即得。
实施例5
（一种环保型切削液，以重量份计包括：钼酸钠10份，固体石蜡12份，白矿油60份，芥酸酰胺10份，聚尿素8份，磷脂酰乙醇胺6份，磷脂酰胆碱6份，甘油单硬脂酸酯10份，甘油12份，硬脂酸锌8份，硼酸2-4份，环烷基油：2份，碳酸氢钠3份，甘油三油酸酯3份，正硅酸钠1份，水25份。
上述环保型切削液的制备方法为：先将钼酸钠、固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至65℃；再加入磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和甘油单硬脂酸酯，继续加热至80℃，并保温4小时后，冷却即得。
对比例1
本实施例与实施例5的区别在于不含有钼酸钠。具体地说是：
一种环保型切削液，以重量份计包括：固体石蜡12份，白矿油60份，芥酸酰胺10份，聚尿素8份，磷脂酰乙醇胺6份，磷脂酰胆碱6份，甘油单硬脂酸酯10份，甘油12份，硬脂酸锌8份，硼酸2-4份，环烷基油：2份，碳酸氢钠3份，甘油三油酸酯3份，正硅酸钠1份，水25份。
上述环保型切削液的制备方法为：先将固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至65℃；再加入磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和甘油单硬脂酸酯，继续加热至80℃，并保温4小时后，冷却即得。
对比例2
本实施例与实施例5的区别在于不含有磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱。具体地说是：
一种环保型切削液，以重量份计包括：钼酸钠10份，固体石蜡12份，白矿油60份，芥酸酰胺10份，聚尿素8份，甘油单硬脂酸酯10份，甘油12份，硬脂酸锌8份，硼酸2-4份，环烷基油：2份，碳酸氢钠3份，甘油三油酸酯3份，正硅酸钠1份，水25份。
上述环保型切削液的制备方法为：先将钼酸钠、固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至65℃；再加入甘油单硬脂酸酯，继续加热至80℃，并保温4小时后，冷却即得。
将本产品与市面上销量较高的2种切削液作对比，对比项及结果如表1：
表1本产品与市售2种切削液各项指标对比
| 产品名称 | 防锈点数（72h） | 清洗率% | 生物降解率%（10天计） | LD50(g/kg) |
| 实施例1 | 8 | 89 | 16.65 | 98 |
| 实施例2 | 8 | 90 | 17.33 | 96 |
| 实施例3 | 7 | 91 | 18.17 | 100 |
| 实施例4 | 8 | 90 | 17.68 | 100 |
| 实施例5 | 9 | 91 | 17.13 | 95 |
| 对照例1 | 11 | 91 | 16.01 | 98 |
| 对照例2 | 9 | 87 | 17.19 | 97 |
| 市售切削液A | 10 | 92 | 5.89 | 26 |
| 市售切削液B | 7 | 85 | 13.89 | 73 |
从表1可知，同市售的这2种切削液相比，本发明的防锈效果与清洗效果都较好，实施例1-5生物降解率在10天内均超过16.65%，理论要求10天内润滑防锈剂的降解率达到10%，而实施例3在第10天其生物降解率已达到18.17%，近理论值的2倍，表明该切削液可快速生物降解。且本产品另外一大优势是使用组分均为无毒原料，LD50达到100g/kg，长期使用对人体不会造成伤害，故具有广阔的市场前景。同对照例相比，可以得出钼酸钠具有较好的防锈效果，而磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺对本发明产品的清洗效果具有一定的影响。另外，实施例3所得的切削液的清洗效率、防锈效果和生物降解率都最好，是本发明的最优实施例。
Claims (5)
1.一种环保型切削液，其特征在于：以重量份计包括：钼酸钠6-10份，固体石蜡8-12份，白矿油50-60份，芥酸酰胺5-10份，聚尿素4-8份，磷脂酰乙醇胺3-6份，磷脂酰胆碱3-6份，甘油单硬脂酸酯5-10份，甘油8-12份，硬脂酸锌4-8份，硼酸2-4份，环烷基油：1-2份，碳酸氢钠1-3份，甘油三油酸酯1-3份，正硅酸钠0.5-1份，水15-25份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型切削液，其特征在于：以重量份计包括：钼酸钠7-9份，固体石蜡9-11份，白矿油53-58份，芥酸酰胺7-9份，聚尿素5-7份，磷脂酰乙醇胺4-5份，磷脂酰胆碱4-5份，甘油单硬脂酸酯6-9份，甘油9-11份，硬脂酸锌5-7份，硼酸2.5-3.5份，环烷基油：1.2-1.8份，碳酸氢钠1.5-2.5份，甘油三油酸酯1.5-2.5份，正硅酸钠0.6-0.9份，水18-23份。
3.权利要求1至2任一项所述的环保型切削液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，先将钼酸钠、固体石蜡、白矿油、芥酸酰胺、聚尿素、甘油、硬脂酸锌、硼酸、环烷基油、碳酸氢钠、甘油三油酸酯、正硅酸钠和水混合，加热至50-65℃；
步骤2，在步骤1所得的混合液中加入磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和甘油单硬脂酸酯，继续加热至70-80℃，并保温2-4小时后，冷却即得。
4.根据权利要求3所述的环保型切削液的制备方法，其特征在于：所述步骤1中加热温度为53-61℃。
5.根据权利要求3所述的环保型切削液的制备方法，其特征在于：所述步骤2中加热温度为73-76℃，保温时间为2.5-3.5小时。
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