CN106566641B

CN106566641B - 一种全合成高光水性切削液

Info

Publication number: CN106566641B
Application number: CN201610969334.9A
Authority: CN
Inventors: 刘发生
Original assignee: GUANGDONG FUHANG CLEANING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG FUHANG CLEANING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2019-07-02
Anticipated expiration: 2036-10-28
Also published as: CN106566641A

Abstract

本发明公开了一种全合成高光水性切削液，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯10～20％、椰油酸木糖酯5～10％、助洗剂18～20％、渗透剂9～11％、分散剂10～12％、缓蚀剂2～3％、余量为去离子水；其中椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的。与现有技术相比，本发明通过椰油酸甘油酯与椰油酸木糖酯、助洗剂、渗透剂、分散剂、缓蚀剂等的科学配比、协同增效作用得到了一款高光泽、近中性、无泡的全合成高光水性切削液，具有高光泽、冷却快而持久、润滑效果优异、无腐蚀、性能稳定等优点，能够提高切削转速至6万转、进给量至3800，并能保持加工件表面无氧化、光洁度高，切削加工效率高。

Description

一种全合成高光水性切削液

技术领域

本发明涉及切削液技术领域，特别涉及可适用于电子智能终端产品或金属零件加工等方面的一种全合成高光水性切削液。

背景技术

3C产品如电脑、平板电脑及平板电脑的精密结构部件如金属外壳、边框、后盖、卡托、按键类等、移动电话、数码相机、电视机、影音播放之硬件设备或数字音频播放器等等的外壳往往采用铝合金，为提升产品的品质，采用CNC高光加工、高转速高光机加工、电镀、抛光、钻孔、阳极、镭雕、注塑、喷砂等工序来完成。然而，原有加工方式选用传统的油性切削液，传统切削液一般由矿物油和乳化剂组成，存在夏天易腐臭、冬天难稀释、防锈效果差等缺点，同时能耗大、生产成本高、严重危害环境及人体，特别是其中的矿物油的冷却性能不足，导致产品表面高温氧化，严重影响产品品质，加工时，还会产生油烟污染环境。

有鉴于此，对铝合金等材质产品的高光处理用切削液，要求切削液能够达到加工时高切削速度和高进给率所要求的优异润滑性和冷却性，以大幅提高刀具的使用寿命和工件的表面光洁度，即使对高精度等级的深孔加工仍可以保持很好的光洁性。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种全合成高光水性切削液，具有高光泽、冷却快而持久、润滑效果优异、近中性、无泡、无腐蚀、性能稳定等优点，能够提高切削转速至6万转、进给量至3800，并能保持加工件表面无氧化、光洁度高，切削加工效率高。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种全合成高光水性切削液，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯10～20％、椰油酸木糖酯5～10％、助洗剂18～20％、渗透剂9～11％、分散剂10～12％、缓蚀剂2～3％、余量为去离子水。椰油酸甘油酯的延展性好，可增加润滑感，给予产品非常明显无油腻的光泽，配合无异味、抗菌性好、抗氧性及耐侯性佳的椰油酸木糖酯，可以大大提高其润滑效果，达到切削、防止变色及防腐的效果，使得切削液在切削时不会产生泡沫、飞雾及气味，环保无毒，对人体无伤害。

优选地，所述的椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的。采用酶法合成椰油酸木糖酯，可以降低能耗、降低污染，提高椰油酸的酯化率至98％以上，避免杂质等对切削液的高光性与稳定性的影响。

优选地，所述的椰油酸是由新鲜椰子种皮采用溶剂提取法所得；椰油酸的碘值为14.5～14.9、酸值为13.2～13.8、过氧化值为1.6～1.9；椰油酸中的饱和脂肪酸含量为84～85wt％；提取效率高，改善了产品的理化性质，提高了椰油酸中饱和脂肪酸的含量，进而保证切削液的稳定性和抗氧化性。

优选地，所述的助洗剂为柠檬酸钠、月桂酸钠中的任一种。柠檬酸钠、月桂酸钠均对金属件无腐蚀性，可保持金属表面光亮如新，且PH调节与缓冲性能好，溶解性和络合能力强，具有高效的协同作用以提高切削液的去污能力。

优选地，所述的渗透剂按重量分数计包括脂肪醇聚氧乙烯醚2～3％、椰油基葡糖苷3～4％、乙二醇丁醚4～5％。脂肪醇聚氧乙烯醚与椰油基葡糖苷、乙二醇丁醚的配伍性好、去污性和扩散性佳，椰油基葡糖苷的刺激性很低，去污能力强、发泡与稳泡性好且增溶、润湿、渗透能力优良，乙二醇丁醚还可以替换成二乙二醇丁醚、乙二醇乙醚和二乙二醇乙醚等，可以促进脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油基葡糖苷渗透至金属的表面并形成保护膜，同时改善椰油酸木糖酯、椰油酸甘油酯与分散剂、缓蚀剂、去离子水等之间的界面状态，促进各组分之间的有效成分快速渗透到金属加工件的表面。

优选地，所述的分散剂为脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷山梨糖醇单硬质酸酯和聚乙氧基硬脂酸山梨糖醇中的至少一种。这些物质均能提高切削液的分散性，使各有效成分在水中均匀、稳定地分散，防止有效成分沉降、絮凝或团聚等，从而可以提高切削液的存储稳定性，延长保存时间。

优选地，所述的缓蚀剂为咪唑啉化合物，所述咪唑啉化合物为咪唑啉、2-甲基咪唑啉、2-乙基咪唑啉、2-异丙基咪唑啉、咪唑啉季铵盐和水溶性咪唑啉酰胺中的至少一种。咪唑啉化合物相容性好，热稳定性高，毒性低，除有缓蚀功能外，还有阻垢和杀菌作用，也可以与溶液中的某些腐蚀性成分键合，降低其电极电位，达到缓蚀的目的。

优选地，该切削液的PH值为6.9～7.2。全合成高光水性切削液接近中性，基本无腐蚀性，对产品和加工设备均不会产生腐蚀，同时不会产生油烟，对环境无污染。

与现有技术相比，本发明的切削液不含矿物油、强酸强碱、硅消泡剂等，通过椰油酸甘油酯与椰油酸木糖酯、助洗剂、渗透剂、分散剂、缓蚀剂等的科学配比而得到的高光泽、近中性、无泡的全合成高光水性切削液，利用组分之间的协同增效作用使得切削液可适用于六万转高光机进行镁、铝合金磨削以及适用于手机外壳一次/二次硬质阳极后的边缘高光加工或是镁、铝型材平面高光加工，且具有无粘刀、无白线、无白露、无酒精、气味小、无油烟、环保、无腐蚀等优点，切削液能够提高转速到6万转，进给量可提升到3800，在高速切削下产品表面无氧化并保持高光泽特性，润滑性和冷却性能优异，冷却快且长久，产品光洁度高，提高了切削加工效率，降低了成本，良品率达到95％以上。

上述是发明技术方案的概述，以下结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。

具体实施方式：

为了使本发明的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：本实施例提供的一种全合成高光水性切削液，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯10％、椰油酸木糖酯10％、助洗剂柠檬酸钠18％、渗透剂9％、分散剂脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚10％、缓蚀剂咪唑啉3％、余量为去离子水。其中，渗透剂按重量分数计包括脂肪醇聚氧乙烯醚2％、椰油基葡糖苷3％、乙二醇丁醚4％；该切削液的PH值为7.0。

椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的；椰油酸是由新鲜椰子种皮采用溶剂提取法所得；椰油酸的碘值为14.9、酸值为13.2、过氧化值为1.6；椰油酸中的饱和脂肪酸含量为84wt％。制备方法包括如下步骤：

按质量比1：2称取新鲜椰子种皮和异丙醇，将新鲜椰子种皮在45℃烘干，粉碎后添加异丙醇，在55℃下超声提取3小时，收集提取液，真空浓缩，得到椰油酸。将椰油酸与木糖按质量比1：3加入反应瓶中，再加入2wt％的脂肪酶和20wt％的分子筛，然后在无水异丙醇体系中恒温水浴振荡反应24小时，过滤收集反应液，在50℃下旋蒸，干燥，得到椰油酸木糖酯。其中新鲜椰子种皮来自海南，木糖、3A分子筛均为上海晶纯生化科技股份有限公司提供，脂肪酶为诺维信中国生物技术有限公司提供。

实施例2：本实施例提供的一种全合成高光水性切削液，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯15％、椰油酸木糖酯10％、助洗剂月桂酸钠20％、渗透剂11％、分散剂聚环氧乙烷山梨糖醇单硬质酸酯10％、缓蚀剂2％、余量为去离子水。其中，渗透剂按重量分数计包括脂肪醇聚氧乙烯醚3％、椰油基葡糖苷4％、乙二醇丁醚4％；缓蚀剂为2-甲基咪唑啉和水溶性咪唑啉酰胺按1：1混合而成；该切削液的PH值为6.9。

椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的；椰油酸是由新鲜椰子种皮采用溶剂提取法所得；椰油酸的碘值为14.8、酸值为13.5、过氧化值为1.7；椰油酸中的饱和脂肪酸含量为85wt％。制备方法包括如下步骤：

按质量比1：3称取新鲜椰子种皮和异丙醇，将新鲜椰子种皮在50℃烘干，粉碎后添加异丙醇，在60℃下超声提取4小时，收集提取液，真空浓缩，得到椰油酸。将椰油酸与木糖按质量比1：2加入反应瓶中，再加入0.15wt％的脂肪酶和25wt％的分子筛，然后在无水异丙醇体系中恒温水浴振荡反应28小时，过滤收集反应液，在55℃下旋蒸，干燥，得到椰油酸木糖酯。其中新鲜椰子种皮来自海南，木糖、3A分子筛均为上海晶纯生化科技股份有限公司提供，脂肪酶为诺维信中国生物技术有限公司提供。

实施例3：本实施例提供的一种全合成高光水性切削液，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯20％、椰油酸木糖酯10％、助洗剂月桂酸钠19％、渗透剂11％、分散剂聚乙氧基硬脂酸山梨糖醇12％、缓蚀剂2-乙基咪唑啉2.5％、余量为去离子水。其中，渗透剂按重量分数计包括脂肪醇聚氧乙烯醚2.5％、椰油基葡糖苷3.5％、乙二醇丁醚5％；该切削液的PH值为7.2。

椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的；椰油酸是由新鲜椰子种皮采用溶剂提取法所得；椰油酸的碘值为14.5、酸值为13.8、过氧化值为1.9；椰油酸中的饱和脂肪酸含量为84.7wt％。制备方法包括如下步骤：

按质量比1：2.4称取新鲜椰子种皮和异丙醇，将新鲜椰子种皮在48℃烘干，粉碎后添加异丙醇，在58℃下超声提取3.5小时，收集提取液，真空浓缩，得到椰油酸。将椰油酸与木糖按质量比1：2.5加入反应瓶中，再加入0.16wt％的脂肪酶和22wt％的分子筛，然后在无水异丙醇体系中恒温水浴振荡反应26小时，过滤收集反应液，在54℃下旋蒸，干燥，得到椰油酸木糖酯。其中新鲜椰子种皮来自海南，木糖、3A分子筛均为上海晶纯生化科技股份有限公司提供，脂肪酶为诺维信中国生物技术有限公司提供。

实施例4：本实施例提供的一种全合成高光水性切削液，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯18％、椰油酸木糖酯8％、助洗剂月桂酸钠19％、渗透剂10％、分散剂11％、缓蚀剂2-异丙基咪唑啉2％、余量为去离子水。渗透剂按重量分数计包括脂肪醇聚氧乙烯醚2％、椰油基葡糖苷3％、乙二醇丁醚5％。分散剂为脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚和聚乙氧基硬脂酸山梨糖醇按质量比1：2混合而成。该切削液的PH值为7.1。其中椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的；椰油酸是由新鲜椰子种皮采用溶剂提取法所得；其具体制备方法与实施例1相同，在此不再累赘。

实施例5：本实施例提供的一种全合成高光水性切削液，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯20％、椰油酸木糖酯5％、助洗剂柠檬酸钠18％、渗透剂10.5％、分散剂聚乙氧基硬脂酸山梨糖醇10.6％、缓蚀剂2-乙基咪唑啉2.8％、余量为去离子水。渗透剂按重量分数计包括脂肪醇聚氧乙烯醚2.5％、椰油基葡糖苷3％、乙二醇丁醚5％。分散剂为2-异丙基咪唑啉、咪唑啉季铵盐按质量比1:1混合而成。该切削液的PH值为6.9。其中椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的；椰油酸是由新鲜椰子种皮采用溶剂提取法所得；其具体制备方法与实施例3相同，在此不再累赘。

实施例6：本实施例提供的一种全合成高光水性切削液，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯16％、椰油酸木糖酯8％、助洗剂月桂酸钠20％、渗透剂11％、分散剂聚乙氧基硬脂酸山梨糖醇11％、缓蚀剂2-乙基咪唑啉3％、余量为去离子水。渗透剂按重量分数计包括脂肪醇聚氧乙烯醚3％、椰油基葡糖苷3％、乙二醇丁醚5％。缓蚀剂为2-乙基咪唑啉与水溶性咪唑啉酰胺按质量比3：1混合而成。该切削液的PH值为7.0。其中椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的；椰油酸是由新鲜椰子种皮采用溶剂提取法所得；其具体制备方法与实施例2相同，在此不再累赘。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种全合成高光水性切削液，其特征在于，按重量百分数计，包括如下组分：椰油酸甘油酯10～20％、椰油酸木糖酯5～10％、助洗剂18～20％、渗透剂9～11％、分散剂10～12％、缓蚀剂2～3％、余量为去离子水；所述的助洗剂为柠檬酸钠、月桂酸钠中的任一种；所述的渗透剂按重量分数计包括脂肪醇聚氧乙烯醚2～3％、椰油基葡糖苷3～4％、乙二醇丁醚4～5％；所述的分散剂为脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷山梨糖醇单硬脂酸酯和聚乙氧基硬脂酸山梨糖醇中的至少一种。

2.如权利要求1所述的全合成高光水性切削液，其特征在于，所述的椰油酸木糖酯是椰油酸与木糖在脂肪酶的作用下制备而成的。

3.如权利要求2所述的全合成高光水性切削液，其特征在于，所述的椰油酸是由新鲜椰子种皮采用溶剂提取法所得；椰油酸的碘值为14.5～14.9、酸值为13.2～13.8、过氧化值为1.6～1.9；椰油酸中的饱和脂肪酸含量为84～85wt％。

4.如权利要求1所述的全合成高光水性切削液，其特征在于，所述的缓蚀剂为咪唑啉化合物。

5.如权利要求1所述的全合成高光水性切削液，其特征在于，该切削液的PH值为6.9～7.2。