CN105524688A - 一种用于金属加工性能稳定的极压切削油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于金属加工性能稳定的极压切削油及其制备方法，该极压切削油包括以下重量组分：60％～80％基础油、5％～20％油脂、3％～10％极压剂抗磨剂、5％～15％润滑剂、0.1％～0.5％抗氧化剂、2％～5％乳化稳定剂、0.5％～1.5％油雾抑制剂、0.5％～2％防锈剂、0.5％～1％金属腐蚀抑制剂、0.5％～1％非离子表面活性剂。本发明积极效果是：该极压切削油采用流动性极好的精炼基础油，耦合油脂、极压剂抗磨剂及其它助剂精制而成，特别适用于难加工金属材料的苛刻加工，该极压切削油有超强的润滑极压效果，有效保护刀具并延长其使用寿命，可获得极高的工件精密度和表面光洁度。

Description

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油及其制备方法

技术领域

本发明属于金属加工领域，尤其是涉及一种金属加工过程中性能稳定的极压切削油。

背景技术

切削油是金属加工过程中不可缺少的工艺材料，切削油包括油型切削油和水型切削油，极压切削油为油型切削油中的一种，采用流动性极好的低气味精炼基础油，耦合硫、脂肪油、活性极压剂及其它助剂精制而成，特别适用于难加工金属材料的苛刻加工，在切削过程中合理地采用极压切削油，可有效地减少切削过程中刀具与工件间的摩擦，改善散热条件，从而降低切削力、功率消耗、切削温度和刀具磨损、延长工具的使用寿命。随着现代金属切削技术的不断发展，加工设备向着高速、高功能及自动化方向发展，工件材料也变得超硬和多样化，增加了加工难度，对极压切削油性能的要求日益提高。另外，由于人们环保意识的提高，要求极压切削油除具备良好的润滑、冷却、清洗和防锈性能外，还要对人体无害，不污染环境。而我国切削油的研究起步相对较晚，目前市场上销售的极压切削油在润滑、抗磨、防锈、冷却、抗泡及环保方面存在不同性能不稳定的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种用于金属加工性能稳定的极压切削油及其制备方法，该极压切削油性能温度，防锈周期较长，防腐效果好，具有超强的润滑极压效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油，包括以下重量组分：60％～80％基础油、5％～20％油脂、3％～10％极压剂抗磨剂、5％～15％润滑剂、0.1％～0.5％抗氧化剂、2％～5％乳化稳定剂、0.5％～1.5％油雾抑制剂、0.5％～2％防锈剂、0.5％～1％金属腐蚀抑制剂、0.5％～1％非离子表面活性剂，所述基础油为矿物油、聚丁烯、轻质馏分油三者中任意一种，所述油脂包括40％～45％棉籽油或菜油、55％～60％猪油，所述极压剂抗磨剂包括20％～30％硫化脂肪酸酯极压抗磨剂、30％～35％磷化脂肪酸酯极压抗磨剂和40％～50％氯化脂肪酸酯极压抗磨剂，所述油雾抑制剂为甲基乙基烯酸酯，所述防锈剂为苯并三氮唑，所述非离子表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚。

所述润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺或油酸的三者任意一种或其中两种的混合物。

所述抗氧化剂由20～70％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、30～80％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚组成。

所述乳化稳定剂包括30％～60％油酸或乳酸、40％～70％二乙胺或环己胺。

所述金属腐蚀抑制剂包括10％～50％的椰油酰胺聚醚、3％～5％EDTA钠盐、20％～48％的有机胺和25％～43％的钝化剂。

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)向反应釜中加入60％～80％基础油、5％～20％油脂搅拌，温度设定在60～70℃，条件为800r/min；

(2)从反应釜开口处加入3％～10％极压剂抗磨剂、5％～15％润滑剂、0.1％～0.5％抗氧化剂后，将温度升高到75～80℃，继续搅拌30～45分钟；

(3)然后向反应釜内加入2％～5％乳化稳定剂、0.5％～1.5％油雾抑制剂、0.5％～1％非离子表面活性剂搅拌25～30分钟；

(4)向反应釜内加入0.5％～2％防锈剂、0.5％～1％金属腐蚀抑制剂，继续搅拌至混合液呈透明或半透明状，自然冷却，即得产品。

本发明积极效果是：本发明采用流动性极好的精炼基础油，耦合油脂、极压剂抗磨剂及其它助剂精制而成，特别适用于难加工金属材料的苛刻加工，该极压切削油有超强的润滑极压效果，有效保护刀具并延长其使用寿命，可获得极高的工件精密度和表面光洁度，本发明采用有机合成脂工艺，安全环保，制作出的极压切削油冷却性、润滑性、防锈性强，性能稳定，易清洗，避免了重负荷水溶性切削液在使用过程中在防锈性等方面的缺陷。

具体实施方式

实施例1

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油，包括以下重量组分：60％基础油、16％油脂、5％极压剂抗磨剂、10％润滑剂、0.5％抗氧化剂、3.5％乳化稳定剂、1％油雾抑制剂、2％防锈剂、1％金属腐蚀抑制剂、1％非离子表面活性剂。

基础油为矿物油，所述油脂包括40％棉籽油、60％猪油，极压剂抗磨剂包括20％硫化脂肪酸酯极压抗磨剂、35％磷化脂肪酸酯极压抗磨剂和45％氯化脂肪酸酯极压抗磨剂，油雾抑制剂为甲基乙基烯酸酯，防锈剂为苯并三氮唑，非离子表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚，润滑剂为硅油。

抗氧化剂由20％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、80％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚组成。

乳化稳定剂包括30％油酸、70％二乙胺。

金属腐蚀抑制剂包括10％的椰油酰胺聚醚、5％EDTA钠盐、45％的有机胺和40％的钝化剂。

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)向反应釜中加入60％基础油、16％油脂搅拌，温度设定在60～70℃，条件为800r/min；

(2)从反应釜开口处加入5％极压剂抗磨剂、10％润滑剂、0.5％抗氧化剂后，将温度升高到75～80℃，继续搅拌30～45分钟；

(3)然后向反应釜内加入3.5％乳化稳定剂、1％油雾抑制剂、1％非离子表面活性剂搅拌25～30分钟；

(4)向反应釜内加入2％防锈剂、1％金属腐蚀抑制剂，继续搅拌至混合液呈透明或半透明状，自然冷却，即得产品。

实施例2

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油，包括以下重量组成：70％基础油、10％油脂、5％极压剂抗磨剂、6％润滑剂、0.4％抗氧化剂、4.6％乳化稳定剂、1.5％油雾抑制剂、1％防锈剂、0.5％金属腐蚀抑制剂、1％非离子表面活性剂，基础油为聚丁烯，油脂包括45％棉籽油、55％猪油，极压剂抗磨剂包括30％硫化脂肪酸酯极压抗磨剂、30％磷化脂肪酸酯极压抗磨剂和40％氯化脂肪酸酯极压抗磨剂，油雾抑制剂为甲基乙基烯酸酯，防锈剂为苯并三氮唑，非离子表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚。

润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺或油酸的三者任意一种或其中两种的混合物。

抗氧化剂由70％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、30％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚组成。

乳化稳定剂包括60％油酸、40％二乙胺。

金属腐蚀抑制剂包括50％的椰油酰胺聚醚、4％EDTA钠盐、20％的有机胺和26％的钝化剂。

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)向反应釜中加入70％基础油、10％油脂搅拌，温度设定在60～70℃，条件为800r/min；

(2)从反应釜开口处加入5％极压剂抗磨剂、6％润滑剂、0.4％抗氧化剂后，将温度升高到75～80℃，继续搅拌30～45分钟；

(3)然后向反应釜内加入4.6％乳化稳定剂、1.5％油雾抑制剂、1％非离子表面活性剂搅拌25～30分钟；

(4)向反应釜内加入1％防锈剂、0.5％金属腐蚀抑制剂，继续搅拌至混合液呈透明或半透明状，自然冷却，即得产品。

实施例3

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油，包括以下重量组成：80％基础油、5％油脂、3％极压剂抗磨剂、5％润滑剂、0.2％抗氧化剂、4％乳化稳定剂、0.8％油雾抑制剂、1％防锈剂、0.5％金属腐蚀抑制剂、0.5％非离子表面活性剂，基础油为轻质馏分油，油脂包括40％菜油、60％猪油，极压剂抗磨剂包括20％硫化脂肪酸酯极压抗磨剂、34％磷化脂肪酸酯极压抗磨剂和46％氯化脂肪酸酯极压抗磨剂，油雾抑制剂为甲基乙基烯酸酯，防锈剂为苯并三氮唑，非离子表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚。

润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺或油酸的三者任意一种或其中两种的混合物。

抗氧化剂由40％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、60％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚组成。

乳化稳定剂包括30％乳酸、70％环己胺。

金属腐蚀抑制剂包括20％的椰油酰胺聚醚、5％EDTA钠盐、48％的有机胺和27％的钝化剂。

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)向反应釜中加入80％基础油、5％油脂搅拌，温度设定在60～70℃，条件为800r/min；

(2)从反应釜开口处加入3％极压剂抗磨剂、5％润滑剂、0.2％抗氧化剂后，将温度升高到75～80℃，继续搅拌30-45分钟；

(3)然后向反应釜内加入4％乳化稳定剂、0.8％油雾抑制剂、0.5％非离子表面活性剂搅拌25-30分钟；

(4)向反应釜内加入1％防锈剂、0.5％金属腐蚀抑制剂，继续搅拌至混合液呈透明或半透明状，自然冷却，即得产品。

实施例4

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油，包括以下重量组成：64％基础油、5％油脂、10％极压剂抗磨剂、10％润滑剂、0.5％抗氧化剂、5％乳化稳定剂、1.5％油雾抑制剂、2％防锈剂、1％金属腐蚀抑制剂、1％非离子表面活性剂，基础油为矿物油、聚丁烯、轻质馏分油三者中任意一种，油脂包括45％菜油、55％猪油，极压剂抗磨剂包括30％硫化脂肪酸酯极压抗磨剂、30％磷化脂肪酸酯极压抗磨剂和40％氯化脂肪酸酯极压抗磨剂，油雾抑制剂为甲基乙基烯酸酯，防锈剂为苯并三氮唑，非离子表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚。

润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺或油酸的三者任意一种或其中两种的混合物。

抗氧化剂由70％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、30％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚组成。

乳化稳定剂包括60％油酸、40％环己胺。

金属腐蚀抑制剂包括50％的椰油酰胺聚醚、4％EDTA钠盐、20％的有机胺和26％的钝化剂。

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)向反应釜中加入64％基础油、5％油脂搅拌，温度设定在60～70℃，条件为800r/min；

(2)从反应釜开口处加入10％极压剂抗磨剂、10％润滑剂、0.5％抗氧化剂后，将温度升高到75～80℃，继续搅拌30-45分钟；

(3)然后向反应釜内加入5％乳化稳定剂、1.5％油雾抑制剂、1％非离子表面活性剂搅拌25-30分钟；

(4)向反应釜内加入2％防锈剂、1％金属腐蚀抑制剂，继续搅拌至混合液呈透明或半透明状，自然冷却，即得产品。

实施例5

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油，包括以下重量组成：75％基础油、10％油脂、3.9％极压剂抗磨剂、5％润滑剂、0.1％抗氧化剂、2％乳化稳定剂、0.5％油雾抑制剂、0.5％防锈剂、0.5％金属腐蚀抑制剂、0.5％非离子表面活性剂，基础油为矿物油、聚丁烯、轻质馏分油三者中任意一种，油脂包括40％棉籽油或菜油、60％猪油，极压剂抗磨剂包括20％硫化脂肪酸酯极压抗磨剂、35％磷化脂肪酸酯极压抗磨剂和45％氯化脂肪酸酯极压抗磨剂，油雾抑制剂为甲基乙基烯酸酯，防锈剂为苯并三氮唑，非离子表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚。

润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺或油酸的三者任意一种或其中两种的混合物。

抗氧化剂由50％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、50％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚组成。

乳化稳定剂包括60％乳酸、40％二乙胺。

所述金属腐蚀抑制剂包括37％的椰油酰胺聚醚、3％EDTA钠盐、20％的有机胺和40％的钝化剂。

一种用于金属加工性能稳定的极压切削油的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)向反应釜中加入75％基础油、10％油脂搅拌，温度设定在60～70℃，条件为800r/min；

(2)从反应釜开口处加入3.9％极压剂抗磨剂、5％润滑剂、0.1％抗氧化剂后，将温度升高到75～80℃，继续搅拌30～45分钟；

(3)然后向反应釜内加入2％乳化稳定剂、0.5％油雾抑制剂、0.5％非离子表面活性剂搅拌25～30分钟；

(4)向反应釜内加入0.5％防锈剂、0.5％金属腐蚀抑制剂，继续搅拌至混合液呈透明或半透明状，自然冷却，即得产品。

实施例1-5检测数据结果如表1所示：

表1实施例1-5得到的极压切削油检测数据

本发明的极压切削油，具有冷却和润滑作用，同时具有一定的防锈性与清洗性，并能迅速沉淀，保证切面光滑的优点。适用于半导体材料内圆切割机对锗、硅等材料的加工，以及人造宝石、光学玻璃、玉石加工作冷却、润滑剂；也可用于钟表元件加工的润滑和冷却。

极压切削油适用于轻负荷的切削加工。极压切削油中加有硫、磷、氯极压添加剂，以满足黑色金属，齿轮等深度金属加工的要求，用于高合金材料深孔钻、攻丝等深度加工。

极压切削油适用加工铁、低碳钢、高碳钢、不锈钢、模具钢、合金钢等硬质合金，提供极佳的产品表面光洁度，延长刀具使用寿命。对于车削、钻削、攻内、外螺纹、齿轮切削、滚齿格里逊加工、刨齿、剃齿、插齿、拉削等加工方式均达到理想效果。

极压切削油具有极佳的抗极压润滑性能，保护刀具及提高工件表面的光洁度。减少前刀面与屑、后刀面与加工表面的摩擦，防止发生粘着、积瘤、鳞刺或冷焊，以减少功率消耗和刀具磨损，并提高加工部件表面光洁度。

极压切削油内含优良的油雾抑制添加剂，降低雾化及飘泊雾现象产生，提供良好的车间环境。

极压切削油清洗与冷却性能优良，保证嗦咀与材料间的正常运转，防止粘合现象。利用液流冲去细小的切屑和粉末，防止粘结，以保证刀具和工件连续加工，使用低粘度油和加入表面活性剂能提高切削的清洗性。

该极压切削油具有高闪点，减低着火危险，并提高加工工效及产量。

极压切削油具有防锈性能为防止大气中的水和氧气对新加工表面的锈蚀，在极压切削油中要加入防锈剂，提高切削油的防锈性能，以满足工件在加工过程中短期防护之需。

以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种用于金属加工性能稳定的极压切削油，其特征在于，包括以下重量组分：60％～80％基础油、5％～20％油脂、3％～10％极压剂抗磨剂、5％～15％润滑剂、0.1％～0.5％抗氧化剂、2％～5％乳化稳定剂、0.5％～1.5％油雾抑制剂、0.5％～2％防锈剂、0.5％～1％金属腐蚀抑制剂、0.5％～1％非离子表面活性剂，所述基础油为矿物油、聚丁烯、轻质馏分油三者中任意一种，所述油脂包括40％～45％棉籽油或菜油、55％～60％猪油，所述极压剂抗磨剂包括20％～30％硫化脂肪酸酯极压抗磨剂、30％～35％磷化脂肪酸酯极压抗磨剂和40％～50％氯化脂肪酸酯极压抗磨剂，所述油雾抑制剂为甲基乙基烯酸酯，所述防锈剂为苯并三氮唑，所述非离子表面活性剂为仲醇聚氧乙烯醚。

2.根据权利要求1所述的用于金属加工性能稳定的极压切削油，其特征在于：所述润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺或油酸的三者任意一种或其中两种的混合物。

3.根据权利要求1所述的用于金属加工性能稳定的极压切削油，其特征在于：所述抗氧化剂由20～70％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、30～80％的2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚组成。

4.根据权利要求1所述的用于金属加工性能稳定的极压切削油，其特征在于：所述乳化稳定剂包括30％～60％油酸或乳酸、40％～70％二乙胺或环己胺。

5.根据权利要求1所述的用于金属加工性能稳定的极压切削油，其特征在于：所述金属腐蚀抑制剂包括10％～50％的椰油酰胺聚醚、3％～5％EDTA钠盐、20％～48％的有机胺和25％～43％的钝化剂。

6.一种制备如权利要求1～5任意所述的用于金属加工性能稳定的极压切削油的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

(1)向反应釜中加入60％～80％基础油、5％～20％油脂搅拌，温度设定在60～70℃，条件为800r/min；

(2)从反应釜开口处加入3％～10％极压剂抗磨剂、5％～15％润滑剂、0.1％～0.5％抗氧化剂后，将温度升高到75～80℃，继续搅拌30～45分钟；

(3)然后向反应釜内加入2％～5％乳化稳定剂、0.5％～1.5％油雾抑制剂、0.5％～1％非离子表面活性剂搅拌25～30分钟；

(4)向反应釜内加入0.5％～2％防锈剂、0.5％～1％金属腐蚀抑制剂，继续搅拌至混合液呈透明或半透明状，自然冷却，即得产品。