CN107338096B - 一种环保型超精磨削油及其制备方法 - Google Patents

一种环保型超精磨削油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环保型超精磨削油及其制备方法，所述环保型超精磨削油由以下组分按重量百分比配制而成：酯类基础油5.0％～10.0％；极压抗磨剂3.0％～5.0％；抗氧剂0.5％～1.0％；金属钝化剂0.05％～0.1％；油雾抑制剂0.5％～1.0％；抗泡剂0.01％～0.05％；矿物基础油余量；上述组分重量百分比之和为100％。本发明所述环保型超精磨削油具有较高的润滑冷却性能，良好的防锈和防腐蚀性能，同时，无重金属及氯、低油雾，对操作人员及环境无害。

Description

一种环保型超精磨削油及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种超精加工用的磨削油，尤其涉及一种环保型超精磨削油及其制备方法。
背景技术
超精加工主要用于加工曲轴、轧辊、轴承环和各种精密零件的外圆、内圆、平面、沟道表面和球面，其加工余量仅几微米，与磨削比较，超精加工能在几秒至几十秒钟内，把工件的表面粗糙度由Ra0.63～0.16微米改善到Ra0.08～0.01微米，并能有效地去除磨削产生的振痕、波纹、螺旋线等缺陷以及极易磨损的凸峰和变质层等，从而大大提高工件的使用寿命。
目前，大部分超精加工过程采用煤油或煤油与机械油等混合后作为冷却润滑介质，加工过程中挥发严重，对操作人员及环境危害较大。同时，简单以煤油或煤油与机械油混合作为冷却介质，会造成加工过程润滑性能的不足，进而降低工件加工精度及表面粗糙度不达标等；并且无法提供工件有效的工序间防锈、防腐蚀等性能要求，甚至导致工件加工端面颜色发黑，无法满足客户要求。
发明内容
本发明提供了一种环保型超精磨削油，其具有较高的润滑冷却性能，良好的防锈和防腐蚀性能，同时，无重金属及氯、低油雾，对操作人员及环境无害；本发明同时提供了该环保型超精磨削油的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种环保型超精磨削油，由以下组分按重量百分比配制而成：
Figure BDA0001331531130000011
Figure BDA0001331531130000021
上述组分重量百分比之和为100％。
所述酯类基础油为油酸异丁酯，40℃运动粘度为5.0～6.0mm2/s，皂化值为170～180mgKOH/g。
所述极压抗磨剂为高碱值磺酸钙与非活性硫化物的混合物，二者按任意比例混合；其中高碱值磺酸钙的碱值为TBN＝400mgKOH/g，非活性硫化物为二叔十二烷基三硫化物，硫含量为20％。
所述抗氧剂为含硫醚基高分子量酚，分子量＝2800～3000。
所述金属钝化剂为甲基苯三唑衍生物。
所述油雾抑制剂为聚异丁烯，分子量＝10000～12000。
所述抗泡剂为硅醚型复合抗泡剂。
所述矿物基础油为低硫、窄馏分的精炼环烷基基础油，0％＜硫含量＜0.3％，40℃运动粘度为8.0～10mm2/s。
一种环保型超精磨削油的制备方法，包括如下步骤：
1)各组分按配比分别计量待用；
2)将矿物基础油投入到调和釜中，搅拌升温至70～80℃；
3)投入抗氧剂搅拌20～30min；
4)降温至50～60℃后依次投入酯类基础油、极压抗磨剂、金属钝化剂、油雾抑制剂和抗泡剂，上述各组分每添加一种组分后均搅拌20～30min至完全溶解，然后再加入下一种组分；
5)所有组分全部投入完毕后，温度保持在50～60℃搅拌1h以上；
6)采用精度为3μm的袋式过滤器过滤，包装入库。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)精炼环烷基基础油采用加氢精制及窄馏份切割等工艺，基础油的残碳值较低，可有效减少工件表面残留，同时环烷基基础油具有较高的苯胺点，能够增加体系对添加剂的溶解性，提高配方体系的稳定性；
2)采用磺酸与氢氧化钙直接反应工艺制备的高碱值磺酸钙作为极压抗磨剂，与活性磷、氯类极压抗磨剂相比，高碱值磺酸钙属于惰性极压剂，不与工件表面金属形成反应膜，对工件表面金相组织无破坏性损伤，有效保证工件的加工精度及硬度；同时，高碱值磺酸钙还兼具工序间防锈效果；
3)采用高分子聚异丁烯作为油雾抑制剂，与加工过程中产生的油雾形成较大、较重的液滴，避免其漂浮在空气中对操作人员及环境造成危害；
4)以可生物降解的合成酯及钙盐添加剂替代含氯及重金属等有害添加剂，充分保证润滑性的同时，对环境及操作人员无危害。
具体实施方式
本发明所述一种环保型超精磨削油，由以下组分按重量百分比配制而成：
Figure BDA0001331531130000031
上述组分重量百分比之和为100％。
所述酯类基础油为油酸异丁酯，40℃运动粘度为5.0～6.0mm2/s，皂化值为170～180mgKOH/g。
所述极压抗磨剂为高碱值磺酸钙与非活性硫化物的混合物，二者按任意比例混合；其中高碱值磺酸钙的碱值为TBN＝400mgKOH/g，非活性硫化物为二叔十二烷基三硫化物，硫含量为20％。
所述抗氧剂为含硫醚基高分子量酚，分子量＝2800～3000。
所述金属钝化剂为甲基苯三唑衍生物。
所述油雾抑制剂为聚异丁烯，分子量＝10000～12000。
所述抗泡剂为硅醚型复合抗泡剂。
所述矿物基础油为低硫、窄馏分的精炼环烷基基础油，0％＜硫含量＜0.3％，40℃运动粘度为8.0～10mm2/s。
一种环保型超精磨削油的制备方法，包括如下步骤：
1)各组分按配比分别计量待用；
2)将矿物基础油投入到调和釜中，搅拌升温至70～80℃；
3)投入抗氧剂搅拌20～30min；
4)降温至50～60℃后依次投入酯类基础油、极压抗磨剂、金属钝化剂、油雾抑制剂和抗泡剂，上述各组分每添加一种组分后均搅拌20～30min至完全溶解，然后再加入下一种组分；
5)所有组分全部投入完毕后，温度保持在50～60℃搅拌1h以上；
6)采用精度为3μm的袋式过滤器过滤，包装入库。
本发明所述环保型超精磨削油的具体技术指标见表1：
表1超精磨削油技术指标
Figure BDA0001331531130000041
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
一种环保型超精磨削油，以重量百分比计由以下组分组成：
精炼环烷基基础油(矿物基础油)：91.43％；
油酸异辛酯(酯类基础油)：5.0％；
高碱值磺酸钙(极压抗磨剂)：3.0％；
二叔十二烷基三硫化物(极压抗磨剂)：0.5％；
硫醚基高分子量酚(抗氧剂)：0.5％；
甲基苯三唑衍生物(金属钝化剂)：0.05％；
聚异丁烯(油雾抑制剂)：0.5％；
硅醚型复合抗泡剂(抗泡剂)：0.02％。
本实施例所述环保型超精磨削油的制备方法包括以下步骤：将精炼环烷基基础油计量后投入到调和釜中，搅拌升温至70℃,投入硫醚基高分子量酚搅拌20min；降温至50℃后，依次投入油酸异辛酯、高碱值磺酸钙和二叔十二烷基三硫化物、甲基苯三唑衍生物、聚异丁烯、硅醚型复合抗泡剂(每种组分加入后搅拌20min至完全溶解后再加入下一种组分)，待所有组分全部投加完毕后，温度保持50℃下搅拌1h，采用精度为3μm的袋式过滤器过滤，包装入库。
【实施例2】
一种环保型超精磨削油，以重量百分比计由以下组分组成：
精炼环烷基基础油(矿物基础油)：82.9％；
油酸异辛酯(酯类基础油)：10.0％；
高碱值磺酸钙(极压抗磨剂)：4.5％；
二叔十二烷基三硫化物(极压抗磨剂)：0.5％；
硫醚基高分子量酚(抗氧剂)：1.0％；
甲基苯三唑衍生物(金属钝化剂)：0.05％；
聚异丁烯(油雾抑制剂)：1.0％；
硅醚型复合抗泡剂(抗泡剂)：0.05％。
本实施例所述环保型超精磨削油的制备方法包括以下步骤：将精炼环烷基基础油计量后投入到调和釜中，搅拌升温至80℃,投入硫醚基高分子量酚搅拌30min；降温至60℃后，依次投入油酸异辛酯、高碱值磺酸钙和二叔十二烷基三硫化物、甲基苯三唑衍生物、聚异丁烯、硅醚型复合抗泡剂(每种组分加入后搅拌25min至完全溶解后再加入下一种组分)，待所有组分全部投加完毕后，温度保持60℃下搅拌1h，采用精度为3μm的袋式过滤器过滤，包装入库。
【实施例3】
一种环保型超精磨削油，以重量百分比计由以下组分组成：
精炼环烷基基础油(矿物基础油)：83.37％；
油酸异辛酯(酯类基础油)：10.0％；
高碱值磺酸钙(极压抗磨剂)：2.5％；
二叔十二烷基三硫化物(极压抗磨剂)：2.0％；
硫醚基高分子量酚(抗氧剂)：1.0％；
甲基苯三唑衍生物(金属钝化剂)：0.08％；
聚异丁烯(油雾抑制剂)：1.0％；
硅醚型复合抗泡剂(抗泡剂)：0.05％。
本实施例所述环保型超精磨削油的制备方法包括以下步骤：将精炼环烷基基础油计量后投入到调和釜中，搅拌升温至80℃,投入硫醚基高分子量酚搅拌30min；降温至55℃后，依次投入油酸异辛酯、高碱值磺酸钙和二叔十二烷基三硫化物、甲基苯三唑衍生物、聚异丁烯、硅醚型复合抗泡剂(每种组分加入后搅拌30min至完全溶解后再加入下一种组分)，待所有组分全部投加完毕后，温度保持55℃下搅拌1h，采用精度为3μm的袋式过滤器过滤，包装入库。
本发明所述一种环保型超精磨削油以精炼环烷基矿物基础油复配合成酯类基础油，加入多种高效功能添加剂，采用先进工艺调和而成，适用于高强度钢材、轴承的高精密研磨、抛光研磨及超精磨加工等工序应用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种环保型超精磨削油的制备方法，其特征在于，所述环保型超精磨削油由以下组分按重量百分比配制而成：酯类基础油5.0％～10.0％；极压抗磨剂3.0％～5.0％；抗氧剂0.5％～1.0％；金属钝化剂0.05％～0.1％；油雾抑制剂0.5％～1.0％；抗泡剂0.01％～0.05％；矿物基础油余量；上述组分重量百分比之和为100％；
所述酯类基础油为油酸异丁酯，40℃运动粘度为5.0～6.0mm2/s，皂化值为170～180mgKOH/g；
所述极压抗磨剂为高碱值磺酸钙与非活性硫化物的混合物，二者按任意比例混合；其中高碱值磺酸钙的碱值为TBN＝400mgKOH/g，非活性硫化物为二叔十二烷基三硫化物，硫含量为20％；
所述抗氧剂为含硫醚基高分子量酚，分子量＝2800～3000；
所述金属钝化剂为甲基苯三唑衍生物；
所述油雾抑制剂为聚异丁烯，分子量＝10000～12000；
所述抗泡剂为硅醚型复合抗泡剂；
所述矿物基础油为低硫、窄馏分的精炼环烷基基础油，0％＜硫含量＜0.3％，40℃运动粘度为8.0～10mm2/s；
所述环保型超精磨削油的制备方法包括如下步骤：
1)各组分按配比分别计量待用；
2)将矿物基础油投入到调和釜中，搅拌升温至70～80℃；
3)投入抗氧剂搅拌20～30min；
4)降温至50～60℃后依次投入酯类基础油、极压抗磨剂、金属钝化剂、油雾抑制剂和抗泡剂，上述各组分每添加一种组分后均搅拌20～30min至完全溶解，然后再加入下一种组分；
5)所有组分全部投入完毕后，温度保持在50～60℃搅拌1h以上；
6)采用精度为3μm的袋式过滤器过滤，包装入库。
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