CN106675736A - 多功能切削液组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多功能切削液组合物，由以下成分及重量份组成：高分子聚合酯1~15份、腐蚀抑制剂1~4份、石油磺酸钠10~20份、防锈剂1~4份、苯并三氮唑0.02~0.1份、油性剂2~6份、表面活性剂2~6份、乙二胺四乙酸二钠0.5~1.5份、苯甲酸钠0.5~1.5份、消泡剂0.01~0.05份、乙醇0.2~1份、纯水50~70份、矿物油4~8份。表面活性剂为TX‑10，消泡剂为Surfynol 465，本发明还提供了多功能切削液组合物的制备方法，本发明制备的切削液，具有优越的防腐蚀、防锈、抗氧化、润滑、杀菌功能，冷却性和清洗效果明显提高，对环境无污染且易稀释和保存。

Description

多功能切削液组合物
技术领域
本发明属于工业润滑剂领域，具体涉及一种多功能切削液组合物。
背景技术
机械加工行业中，基本上是使用润滑油或是使用柴胡油加润滑油来进行切削润滑与冷却。在加工过程中，油品浪费极为严重，且对环境及操作人员造成很大的伤害 ；且很难获得理想的加工表面。且加工时散热速度慢，加工工件后，很易上锈。切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，应具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。目前切削液可分为两类，油溶性切削液和水溶性切削液。一般油溶性切削液润滑性能好，但冷却性能差，且含有大量有机物，污染环境。一些水溶性切削液虽然冷却性能好，又存在润滑性和防锈效果差的问题，因此研发兼具润滑性、冷却性、防锈性、易清洗、无毒、无味、容易保存、不易变质、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀的切削液就显得很重要。
现有技术提供多种切削液，例如，中国发明授权专利文献，一种防腐抗氧的水基多功能切削液及其制备授权公告号：CN 104120008 B该发明公开了一种防腐抗氧的水基多功能切削液，其特征在于，由下列重量份的原料制成：木质素磺酸盐2.5-4、亚硫酸钠1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚3.5-5、机械油2-3.5、硅树脂3-4、环烷酸钠1-2、乌洛托品1.5-2、200 号工业齿轮油2.5-4、抗氧剂DSTP 1-2、助剂5-7、去离子水200 ；该发明添加抗氧剂DSTP 延长了切削液的保存时间，添加木质素磺酸盐等缓蚀剂与表面活性剂配合，在加工件的表面形成一层保护膜，防止外界的腐蚀；添加助剂，增强了抗磨、分散、润滑、成膜性；该发明具有良好的冷去性、润滑性、防腐、抗氧化，易保存，提高了产品品质，非常适合黑色金属、铝镁合金等金属的加工，但缺少杀菌功能，冷却性、防锈性和清洗效果有提升空间。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供一种具有防腐蚀、防锈、可杀菌、抗氧化功能，冷却性和清洗效果优异且易保存。
本发明针对上述技术问题所采取的方案为：多功能切削液组合物，由以下成分及重量份组成：高分子聚合酯1~15份、腐蚀抑制剂1~4份、石油磺酸钠10~20份、防锈剂1~4份、苯并三氮唑0.02~0.1份、油性剂2~6份、表面活性剂2~6份、乙二胺四乙酸二钠0.5~1.5份、苯甲酸钠0.5~1.5份、消泡剂0.01~0.05份、乙醇0.2~1份、纯水50~70份、矿物油4~8份。
本发明制备的切削液可提高金属加工效率和性能，不含金属盐，具有优异的氧化安定性和生物相容性，具有优越的防腐蚀、防锈、抗氧化、润滑、杀菌功能，冷却性和清洗效果明显提高，对环境无污染且易稀释和保存。
多功能切削液组合物的制备方法，制备步骤如下：
1）在乙醇中加入苯并三氮唑，搅拌，制成混合液A，待用；
2）将矿物油加热，搅拌并依次加入高分子聚合酯、石油磺酸钠，搅拌，加入配方中纯水总量的20~30%的纯水，继续搅拌并加入苯甲酸钠、混合液A、乙二胺四乙酸二钠，制成混合物B；
3）将油性剂、腐蚀抑制剂和防锈剂混合，加热，皂化，加入混合物B、表面活性剂、消泡剂，恒温，搅拌，加入剩余纯水，搅拌，制成多功能切削液组合物。
在切削液中添加有腐蚀抑制剂提升切削液的缓腐蚀能力和阻垢能力，添加的防锈剂可在金属表面形成一层润滑膜，可有效防止金属在加工过程中被锈蚀，添加的油性剂可增强切削液的润滑性和防止加工金属磨损，添加的表面活性剂可降低切削液的表面张力，配合苯甲酸钠还可以起到一定的杀菌效果，添加的消泡剂可避免切削液在金属加工使用过程中产生泡沫，影响金属加工效果，添加的矿物油为精制低粘度矿物油，制备的切削液，具有优越的防腐蚀、防锈、抗氧化、润滑、杀菌功能，冷却性和清洗效果明显提高，对环境无污染且易稀释和保存。
表面活性剂为TX-10，具有优良的乳化净洗能力和除静电效果，提高切削液的清洗能力。
消泡剂为Surfynol 465，可降低切削液动态表面张力和静态表面张力，并改善消泡剂在切削液中的溶解度和兼容性。
防锈剂为水溶性防锈剂，由以下成分及重量份组成：石油磺酸钡2~10份、钼酸钠1~6份和/ 或钼酸铵1~6份、葵二酸0~10份、聚丙烯酸酯10.5~11份、油酸三乙醇胺皂3~20份和/或山梨醇酐单油酸酯2~6份、钛酸异丙酯2~4份、石油磺酸钠0~15份、甘油0~8份、十水硫酸钠0.3~0.8份、纯水10~70份、机械油5~10份。
金属在遇到潮湿气或浸于普通水中至极易腐蚀的，切削液中添加的防锈剂可防止金属锈蚀的情况发生，而且防锈剂成本低廉，防锈效果好。
步骤2中矿物油为精制低粘度矿物油，矿物油加热温度为65~70℃，通过加热矿物油并保持在一定温度范围，使添加的物质充分的在矿物油中溶解。
步骤3中将油性剂、腐蚀抑制剂和防锈剂混合，加热到50~55℃皂化1~2h。使制备的切削液具有很好的清洗效果。
腐蚀抑制剂由硼酸酰胺1~2重量份、苯并环丙三酮0.2~0.8重量份和对氯硝基苯0.0001~0.002重量份组成。在金属加工过程中使切削液对金属起到缓腐蚀和阻垢的作用。
步骤3中加入混合物B、表面活性剂、消泡剂，温度恒定于65~70℃，搅拌60~80min。可使添加物质溶解效果优异，提高切削液的使用效果。
油性剂由油酸1~3重量份、三过氧化三丙酮0.1~0.2重量份和碳酸二苯酯0.001~0.003重量份组成。具有对金属很强的亲和力，能在金属表面形成吸附膜，从而减小金属摩擦造成的损伤。
有益效果：本发明在切削液中添加有腐蚀抑制剂提升切削液的缓腐蚀能力和阻垢能力，添加的防锈剂可在金属表面形成一层润滑膜，可有效防止金属在加工过程中被锈蚀，添加的油性剂可增强切削液的润滑性和防止加工金属磨损，添加的表面活性剂可降低切削液的表面张力，配合苯甲酸钠还可以起到一定的杀菌效果，添加的消泡剂可避免切削液在金属加工使用过程中产生泡沫，影响金属加工效果，添加的矿物油为精制低粘度矿物油，本发明制备的切削液，具有优越的防腐蚀、防锈、抗氧化、润滑、杀菌功能，冷却性和清洗效果明显提高，对环境无污染且易稀释和保存。
具体实施例
以下结合实施例作进一步详细描述：
实施例1：
多功能切削液组合物，由以下成分及重量份组成：高分子聚合酯1~15份、腐蚀抑制剂1~4份、石油磺酸钠10~20份、防锈剂1~4份、苯并三氮唑0.02~0.1份、油性剂2~6份、表面活性剂2~6份、乙二胺四乙酸二钠0.5~1.5份、苯甲酸钠0.5~1.5份、消泡剂0.01~0.05份、乙醇0.2~1份、纯水50~70份、矿物油4~8份。
制备的切削液可提高金属加工效率和性能，不含金属盐，具有优异的氧化安定性和生物相容性，具有优越的防腐蚀、防锈、抗氧化、润滑、杀菌功能，冷却性和清洗效果明显提高，对环境无污染且易稀释和保存。
多功能切削液组合物的制备方法，制备步骤如下：
1）在乙醇中加入苯并三氮唑，搅拌，制成混合液A，待用；
2）将矿物油加热，搅拌并依次加入高分子聚合酯、石油磺酸钠，搅拌，加入配方中纯水总量的20~30%的纯水，继续搅拌并加入苯甲酸钠、混合液A、乙二胺四乙酸二钠，制成混合物B；
3）将油性剂、腐蚀抑制剂和防锈剂混合，加热，皂化，加入混合物B、表面活性剂、消泡剂，恒温，搅拌，加入剩余纯水，搅拌，制成多功能切削液组合物。
在切削液中添加有腐蚀抑制剂提升切削液的缓腐蚀能力和阻垢能力，添加的防锈剂可在金属表面形成一层润滑膜，可有效防止金属在加工过程中被锈蚀，添加的油性剂可增强切削液的润滑性和防止加工金属磨损，添加的表面活性剂可降低切削液的表面张力，配合苯甲酸钠还可以起到一定的杀菌效果，添加的消泡剂可避免切削液在金属加工使用过程中产生泡沫，影响金属加工效果，添加的矿物油为精制低粘度矿物油，制备的切削液，具有优越的防腐蚀、防锈、抗氧化、润滑、杀菌功能，冷却性和清洗效果明显提高，对环境无污染且易稀释和保存。
表面活性剂为TX-10，具有优良的乳化净洗能力和除静电效果，提高切削液的清洗能力。
消泡剂为Surfynol 465，可降低切削液动态表面张力和静态表面张力，并改善消泡剂在切削液中的溶解度和兼容性。
防锈剂为水溶性防锈剂，由以下成分及重量份组成：石油磺酸钡2~10份、钼酸钠1~6份和/ 或钼酸铵1~6份、葵二酸0~10份、聚丙烯酸酯10.5~11份、油酸三乙醇胺皂3~20份和/或山梨醇酐单油酸酯2~6份、钛酸异丙酯2~4份、石油磺酸钠0~15份、甘油0~8份、十水硫酸钠0.3~0.8份、纯水10~70份、机械油5~10份。
金属在遇到潮湿气或浸于普通水中至极易腐蚀的，切削液中添加的防锈剂可防止金属锈蚀的情况发生，而且防锈剂成本低廉，防锈效果好。
步骤2中矿物油为精制低粘度矿物油，矿物油加热温度为65~70℃，通过加热矿物油并保持在一定温度范围，使添加的物质充分的在矿物油中溶解。
步骤3中将油性剂、腐蚀抑制剂和防锈剂混合，加热到50~55℃皂化1~2h。使制备的切削液具有很好的清洗效果。
腐蚀抑制剂由硼酸酰胺1~2重量份、苯并环丙三酮0.2~0.8重量份和对氯硝基苯0.0001~0.002重量份组成。在金属加工过程中使切削液对金属起到缓腐蚀和阻垢的作用。
步骤3中加入混合物B、表面活性剂、消泡剂，温度恒定于65~70℃，搅拌60~80min。可使添加物质溶解效果优异，提高切削液的使用效果。
油性剂由油酸1~3重量份、三过氧化三丙酮0.1~0.2重量份和碳酸二苯酯0.001~0.003重量份组成。具有对金属很强的亲和力，能在金属表面形成吸附膜，从而减小金属摩擦造成的损伤。
实施例2：
多功能切削液组合物，由以下成分及优选的重量份组成：高分子聚合酯5份、腐蚀抑制剂1.5份、石油磺酸钠14份、防锈剂2份、苯并三氮唑0.08份、油性剂3份、表面活性剂5份、乙二胺四乙酸二钠1份、苯甲酸钠0.8份、消泡剂0.02份、乙醇0.8份、纯水62份、矿物油5.6份。
制备的切削液可提高金属加工效率和性能，不含金属盐，具有优异的氧化安定性和生物相容性，具有优越的防腐蚀、防锈、抗氧化、润滑、杀菌功能，冷却性和清洗效果明显提高，对环境无污染且易稀释和保存。
多功能切削液组合物的制备方法，制备步骤如下：
1）在乙醇中加入苯并三氮唑，搅拌，制成混合液A，待用；
2）将矿物油加热到优选的68℃，搅拌并依次加入高分子聚合酯、石油磺酸钠，搅拌，加入配方中纯水总量优选的33%的纯水，继续搅拌并加入苯甲酸钠、混合液A、乙二胺四乙酸二钠，制成混合物B；
3）将油性剂、腐蚀抑制剂和防锈剂混合，加热到优选的53℃，优选皂化2h，加入混合物B、表面活性剂、消泡剂，温度恒定在优选的68℃，优选搅拌时间为65min，加入剩余纯水，优选搅拌90min，制成多功能切削液组合物。
步骤2中矿物油为精制低粘度矿物油，矿物油加热温度优选为68℃，通过加热矿物油并保持在一定温度范围，使添加的物质充分的在矿物油中溶解。
步骤3中将油性剂、腐蚀抑制剂和防锈剂混合，加热到优选的53℃，优选皂化2h。使制备的切削液具有很好的清洗效果。
步骤3中加入混合物B、表面活性剂、消泡剂，温度恒定于68℃，优选搅拌时间为65min。可使添加物质溶解效果优异，提高切削液的使用效果。
在切削液中添加有腐蚀抑制剂提升切削液的缓腐蚀能力和阻垢能力，添加的防锈剂可在金属表面形成一层润滑膜，可有效防止金属在加工过程中被锈蚀，添加的油性剂可增强切削液的润滑性和防止加工金属磨损，添加的表面活性剂可降低切削液的表面张力，配合苯甲酸钠还可以起到一定的杀菌效果，添加的消泡剂可避免切削液在金属加工使用过程中产生泡沫，影响金属加工效果，添加的矿物油为精制低粘度矿物油，制备的切削液，具有优越的防腐蚀、防锈、抗氧化、润滑、杀菌功能，冷却性和清洗效果明显提高，对环境无污染且易稀释和保存。
高分子聚合脂为高分子聚合酯（HCZ 175），表面活性剂为TX-10，具有优良的乳化净洗能力和除静电效果，提高切削液的清洗能力。
消泡剂为Surfynol 465，可降低切削液动态表面张力和静态表面张力，并改善消泡剂在切削液中的溶解度和兼容性。
防锈剂为水溶性防锈剂，由以下成分及优选的重量份组成：石油磺酸钡6份、钼酸钠3份和/ 或钼酸铵3份、葵二酸4份、聚丙烯酸酯10.6份、油酸三乙醇胺皂17份和/ 或山梨醇酐单油酸酯5份、钛酸异丙酯2.3份、石油磺酸钠11份、甘油7份、十水硫酸钠0.5份、纯水65份、机械油6份。机械油代号为L-AN15。钛酸异丙酯、石油磺酸钠、十水硫酸钠能起到改变表面理化特性，增强防锈效果的作用。金属在遇到潮湿气或浸于普通水中至极易腐蚀的，切削液中添加的防锈剂可防止金属锈蚀的情况发生，而且防锈剂成本低廉，防锈效果好。
腐蚀抑制剂由优选的硼酸酰胺1.3重量份、优选的苯并环丙三酮0.45重量份和优选的对氯硝基苯0.00017重量份组成。在金属加工过程中使切削液对金属起到缓腐蚀和阻垢的作用。
油性剂由优选的油酸2重量份、优选的三过氧化三丙酮0.11重量份和优选的碳酸二苯酯0.0018重量份组成。具有对金属很强的亲和力，能在金属表面形成吸附膜，从而减小金属摩擦造成的损伤。
本发明制备的多功能切削液组合物在使用前需用纯水稀释，优选使用量范围为5~10%；若使用自来水则控制硬度低于200ppm。本发明制备的多功能切削液组合物可用于金属切削、磨削等机械加工工艺，也可用于光学玻璃、人工宝石的切割加工。
应当理解，这些实施案例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.多功能切削液组合物，其特征在于：由以下成分及重量份组成：高分子聚合酯1~15份、腐蚀抑制剂1~4份、石油磺酸钠10~20份、防锈剂1~4份、苯并三氮唑0.02~0.1份、油性剂2~6份、表面活性剂2~6份、乙二胺四乙酸二钠0.5~1.5份、苯甲酸钠0.5~1.5份、消泡剂0.01~0.05份、乙醇0.2~1份、纯水50~70份、矿物油4~8份。
2.多功能切削液组合物的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
1）在乙醇中加入苯并三氮唑，搅拌，制成混合液A，待用；
2）将矿物油加热，搅拌并依次加入高分子聚合酯、石油磺酸钠，搅拌，加入配方中纯水总量的20~30%的纯水，继续搅拌并加入苯甲酸钠、混合液A、乙二胺四乙酸二钠，制成混合物B；
3）将油性剂、腐蚀抑制剂和防锈剂混合，加热，皂化，加入混合物B、表面活性剂、消泡剂，恒温，搅拌，加入剩余纯水，搅拌，制成多功能切削液组合物。
3.根据权利要求1所述的多功能切削液组合物，其特征在于：所述表面活性剂为TX-10，所述消泡剂为Surfynol 465。
4.根据权利要求1所述的多功能切削液组合物，其特征在于：所述防锈剂为水溶性防锈剂，由以下成分及重量份组成：石油磺酸钡2~10份、钼酸钠1~6份和/ 或钼酸铵1~6份、葵二酸0~10份、聚丙烯酸酯10.5~11份、油酸三乙醇胺皂3~20份和/ 或山梨醇酐单油酸酯2~6份、钛酸异丙酯2~4份、石油磺酸钠0~15份、甘油0~8份、十水硫酸钠0.3~0.8份、纯水10~70份、机械油5~10份。
5.根据权利要求2所述的多功能切削液组合物的制备方法，其特征在于：所述步骤2中矿物油为精制低粘度矿物油，矿物油加热温度为65~70℃。
6.根据权利要求2所述的多功能切削液组合物的制备方法，其特征在于：所述步骤3中将油性剂、腐蚀抑制剂和防锈剂混合，加热到50~55℃，皂化1~2h。
7.根据权利要求1所述的多功能切削液组合物，其特征在于：所述腐蚀抑制剂由硼酸酰胺1~2重量份、苯并环丙三酮0.2~0.8重量份和对氯硝基苯0.0001~0.002重量份组成。
8.根据权利要求2所述的多功能切削液组合物的制备方法，其特征在于：所述步骤3中加入混合物B、表面活性剂、消泡剂，温度恒定于65~70℃，搅拌60~80min。
9.根据权利要求1所述的多功能切削组合物，其特征在于：所述油性剂由油酸1~3重量份、三过氧化三丙酮0.1~0.2重量份和碳酸二苯酯0.001~0.003重量份组成。
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