CN109439423A - 环保型全合成金属切削液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型全合成金属切削液，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：硼酸2～30份；纤维素10～40份；水性润滑剂10～50份；水10～60份。本发明的环保型全合成金属切削液配方简单，绿色环保，使用寿命长，可循环使用。

Description

环保型全合成金属切削液
技术领域
本发明涉及金属切削加工技术领域，特别涉及一种环保型全合成金属切削液。
背景技术
随着金属加工技术的发展，机械加工设备生产效率日益提高，朝着高速、大进给量、高精度、多工位一体的方向发展，对切削液的润滑性能提出新的更高的要求。现有的全合成切削液，由于是不含油的，润滑性能较差，难以满足高速、大进给量、高精度、高效率生产机械加工设备加工润滑的要求。
目前，为了满足金属加工对高润滑性能的需求，众多全合成切削液通过添加含氯、含磷的润滑添加剂，提高全合成切削液的润滑性。但是含氯的润滑添加剂在加工过程中的高温作用下，会发生裂解反应，产生氯化氢，引起机械设备与加工工件的腐蚀与生锈等问题，导致加工液的防锈性能下降。含磷的添加剂易于促进微生物的生长，容易引起切削液的腐败发臭，甚至进而引发生产工人的皮肤过敏与发炎，危害工人的身体健康。市面上还有很少的一部分不含氯、磷的全合成切削液，其配方复杂，生产过程繁琐，防锈性能也需要进一步提高。
综上所述，现有的全合成切削液，由于配方的原因，在润滑性能、冷却性能、防锈性能、环保性能等综合性能上还存在不理想之处。因此如何制备出绿色环保，配方简单，容易生产，具有优良的润滑性能和防锈性能，能用于加工铝合金、铸铁、碳钢和铜等多种材质的加工，满足高效率、高精度、先进机械加工设备润滑需求的全合成金属切削液，是全合成切削液的发展趋势与目前本领域的研究人员研究的热点。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种环保型全合成金属切削液，该环保型全合成金属切削液配方简单，绿色环保，可循环使用，还可延长刀具的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提出一种环保型全合成金属切削液，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：
硼酸2～30份；
纤维素10～40份；
水性润滑剂10～50份；
水10～60份。
优选地，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：
硼酸2～24份；
纤维素10～30份；
水性润滑剂10～40份；
水10～50份。
优选地，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：
硼酸12份；
纤维素20份；
水性润滑剂25份；
水30份。
优选地，所述水性润滑剂包括甘油和/或1,2二羟基丙烷。
优选地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份。
优选地，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺、聚丙烯酰胺、聚环氧氯丙烷二甲胺中的一种或多种的组合物。
优选地，所述环保型全合成金属切削液还包括pH调节剂，所述pH调节剂的重量份数为0.01～1份。
优选地，所述pH调节剂为氢氧化钠或碳酸钠。
优选地，所述环保型全合成金属切削液的pH值为8～9.5。
本发明的技术方案提供的一种环保型全合成金属切削液，配方简单，易于制造，且对环境友好；同时，该环保型全合成金属切削液容易清洗，经其处理后的工件可直接进行焊接、涂覆或涂漆等后续工序；该环保型全合成金属切削液还可以降低工件表面的摩擦系数，降低工件表面磨损，延长刀具的使用寿命。另外，该环保型全合成金属切削液的雾化较少，有利于提高工作环境的洁净度，降低操作人员摄入或吸入切削液的可能性，使用安全性高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出了一种环保型全合成金属切削液，该环保型全合成金属切削液配方简单，绿色环保，可循环使用，还可延长刀具的使用寿命。
本发明提出一种环保型全合成金属切削液，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：硼酸2～30份；纤维素10～40份；水性润滑剂10～50份；水10～60份。
在本发明实施例中，通过加入硼酸可赋予该环保型全合成金属切削液良好的杀菌性和润滑性。加入纤维素在进一步提高该环保型全合成金属切削液润滑性的同时，还使得该环保型全合成金属切削液易于清洗。另外，该环保型全合成金属切削液属于低泡型金属切削液，无需加入消泡剂。其中，在一实施例中，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：硼酸2～24份；纤维素10～30份；水性润滑剂10～40份；水10～50份。
需要说明的是，所述水性润滑剂可为该环保型全合成金属切削液提供良好的润滑性、浸润性和铁屑沉降性，从而使得该环保型全合成金属切削液适用于多种金属切削加工工艺，并且使用寿命长。具体地，所述水性润滑剂包括甘油和/或1，2二羟基丙烷。
在本发明实施例中，为了进一步提高该环保型全合成金属切削液的杀菌效果，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份。具体地，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺、聚丙烯酰胺、聚环氧氯丙烷二甲胺中的一种或多种的组合物。当然，所述杀菌剂并不限于此。
另外，在本发明实施例中，所述环保型全合成金属切削液还包括pH调节剂，所述pH调节剂的重量份数为0.01～1份。具体地，所述pH调节剂为氢氧化钠或碳酸钠。值得一提的是，当切削液PH＞9.5时，切削液对人体皮肤有刺激性，会造成工人皮肤过敏和有色金属腐蚀等现象；当切削液PH＜8时，切削液容易受到细菌的侵扰，易繁殖细菌，导致切削液变质发臭，会降低切削液的使用寿命。所以，在本发明实施例中，所述环保型全合成金属切削液的pH值为8～9.5。
本发明的技术方案提供的一种环保型全合成金属切削液，配方简单，易于制造，且对环境友好；同时，该环保型全合成金属切削液容易清洗，经其处理后的工件可直接进行焊接、涂覆或涂漆等后续工序；该环保型全合成金属切削液还可以降低工件表面的摩擦系数，降低工件表面磨损，延长刀具的使用寿命。另外，该环保型全合成金属切削液的雾化较少，有利于提高工作环境的洁净度，降低操作人员摄入或吸入切削液的可能性，使用安全性高。
下面将结合具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
实施例1：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸2份；纤维素10份；水性润滑剂10份；水10份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1,2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为9。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将2份硼酸、10份纤维素、10份水性润滑剂加入到10份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至9。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
实施例2：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸12份；纤维素20份；水性润滑剂25份；水30份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1,2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为9。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将12份硼酸、20份纤维素、25份水性润滑剂，加入到30份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至9。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
实施例3：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸24份；纤维素30份；水性润滑剂40份；水50份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1,2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为9。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将24份硼酸、30份纤维素、40份水性润滑剂，加入到50份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至9。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
实施例4：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸30份；纤维素40份；水性润滑剂50份；水60份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1，2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为9。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将30份硼酸、40份纤维素、50份水性润滑剂，加入到60份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至9。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
实施例5：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸12份；纤维素20份；水性润滑剂25份；水30份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1,2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为8。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将12份硼酸、20份纤维素、25份水性润滑剂，加入到30份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至8。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
实施例6：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸12份；纤维素20份；水性润滑剂25份；水30份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1,2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为8.5。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将12份硼酸、20份纤维素、25份水性润滑剂，加入到30份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至8.5。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
实施例7：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸12份；纤维素20份；水性润滑剂25份；水30份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1,2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为9.5。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将12份硼酸、20份纤维素、25份水性润滑剂，加入到30份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至9.5。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
对比例1：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸1份；纤维素8份；水性润滑剂8份；水30份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1,2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为9.5。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将1份硼酸、8份纤维素、8份水性润滑剂，加入到30份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至9.5。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
对比例2：
一种环保型全合成金属切削液包括：硼酸35份；纤维素42份；水性润滑剂52份；水60份。
在该实施例中，所述水性润滑剂为甘油和/或1,2二羟基丙烷，所述环保型全合成金属切削液的pH值为9.5。
所述环保型全合成金属切削液的制备方法为：将35份硼酸、42份纤维素、52份水性润滑剂，加入到60份水中，加热至30～60℃，搅拌使其完全溶解；最后缓慢加入pH调节剂，将所述环保型全合成金属切削液的pH值调解至9.5。
进一步地，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺。
为了验证本发明环保型全合成金属切削液的各种性能，对上述七个实施例及两个对比例中的环保型全合成金属切削液的性能进行了测试，测试结果如表1所示：
表1切削液性能测试
检测项目实施例 外观 pH值 防锈性 腐蚀性 稳定性
实施例1 透明溶液 9 A级 A级 无分层
实施例2 透明溶液 9 A级 A级 无分层
实施例3 透明溶液 9 A级 A级 无分层
实施例4 透明溶液 9 A级 A级 无分层
实施例5 透明溶液 8 A级 A级 无分层
实施例6 透明溶液 8.5 A级 A级 无分层
实施例7 透明溶液 9.5 A级 B级 无分层
对比例1 透明溶液 9.5 B级 B级 稍许分层
对比例2 透明溶液 9.5 B级 B级 稍许分层
市售产品 透明溶液 9.5 A级 B级 稍许分层
另外，采用上述七个实施例及两个对比例中的环保型全合成金属切削液，分别对铝工件进行切削试验，结果如表2所示：
表2切削试验结果
根据表1和表2可知，本发明实施例1至实施例7制备的环保型全合成金属切削液，具有优良的润滑性能、防锈性能和防腐蚀性能。该环保型全合成金属切削液不含亚硝酸钠等对人体和环境有毒有害的物质，绿色环保，配方简单，容易制备。该环保型全合成金属切削液为透明溶液，便于加工工件，保持加工环境的清洁。此外，该环保型全合成金属切削液加工工件的质量较高，工件表面平滑，避免了工件研磨和抛光的需求，加工后的工件可直接进行焊接、涂覆或涂漆等后续工序。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种环保型全合成金属切削液，其特征在于，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：
硼酸2～30份；
纤维素10～40份；
水性润滑剂10～50份；
水10～60份。
2.如权利要求1所述的环保型全合成金属切削液，其特征在于，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：
硼酸2～24份；
纤维素10～30份；
水性润滑剂10～40份；
水10～50份。
3.如权利要求2所述的环保型全合成金属切削液，其特征在于，按重量份计，所述环保型全合成金属切削液包括：
硼酸12份；
纤维素20份；
水性润滑剂25份；
水30份。
4.如权利要求2所述的环保型全合成金属切削液，其特征在于，所述水性润滑剂包括甘油和/或1,2二羟基丙烷。
5.如权利要求1至4任意一项所述的环保型全合成金属切削液，其特征在于，所述环保型全合成金属切削液还包括杀菌剂，所述杀菌剂的重量份数为0.01～5份。
6.如权利要求5所述的环保型全合成金属切削液，其特征在于，所述杀菌剂为聚氧乙烯氯化二甲亚胺、聚丙烯酰胺、聚环氧氯丙烷二甲胺中的一种或多种的组合物。
7.如权利要求1至4任意一项所述的环保型全合成金属切削液，其特征在于，所述环保型全合成金属切削液还包括pH调节剂，所述pH调节剂的重量份数为0.01～1份。
8.如权利要求7所述的环保型全合成金属切削液，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠或碳酸钠。
9.如权利要求7所述的环保型全合成金属切削液，其特征在于，所述环保型全合成金属切削液的pH值为8～9.5。
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