CN109536263A - 一种金属加工用磨削液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属切削添加剂领域，尤其涉及金属加工用磨削液及其制备方法。本发明采用的技术方案是：一种金属加工用磨削液，按重量百分比计，由以下组份组成：PH值稳定剂5‑15%，表面活性剂3‑5%，水性润滑剂5‑10%，防锈剂5‑15%，偶合剂4‑8%，杀菌剂0.2‑1%，消泡剂0.1‑1%，缓蚀剂1‑3%，沉降剂0.2‑0.4%，去离子水余量。本发明的优点是：本发明的金属加工用磨削液，选择表面活性剂为油酸三乙醇胺，具有良好的渗透性和润湿性，有助于进入高温高压的工作面，同时也是一种润滑剂，其分子具有强极性基团，与金属表面产生强烈的吸附作用，并发生化学反应，形成较牢固的物理吸附膜和化学反应膜，具有一定承载能力。

Description

一种金属加工用磨削液及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属切削添加剂领域，尤其涉及金属加工用磨削液及其制备方法。

背景技术

磨削是一种常用的半精加工和精加工方法，砂轮是磨削的切削工具，磨削是由砂轮表面大量随机分布的磨粒在工件表面进行滑擦、刻划和切削三种作用的综合结果，要求磨削液具有优良的润滑、冷却、清洗、防锈和消泡等特性, 以延长砂轮的耐用度，改善工件的加工精度和表面粗糙度，提高加工效率和产品质量并降低能耗。相对油基磨削液和含油水基磨削液（包括乳化液、微乳液及全合成液）不含油的水溶性全合成金属磨削液在润滑性能和防锈性能上表现相对欠佳,容易造成工件表面粗糙度大、加工后表面迅速返锈,从而给后道工序带来严重的消极影响。因此,具有优异润滑和防锈特性的水溶性全合成金属磨削液仍有待进一步开发与改进。

全合成产品虽采用化工原料为主体产品，但是低端磨削液中甚至使用已禁用的亚硝酸盐和有机酚为主要成分，这些添加剂具有一定的致癌作用，使用过程中会危害操作工人的健康，排放后污染水体，造成水资源污染和环境破坏。并存在清洗性差，加工精度不准，大都只用于粗磨加工，不适于精磨加工，润滑性能不够，对操作人员的皮肤和眼睛有刺激，且易造成"亚硝酸盐"带来的健康问题。因此，研发一种对车床无腐蚀作用，对环境友好的无毒的金属磨削液是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的缺点,提出一种具有优异的润滑、 冷却、清洗、防锈和消泡性能的一种金属加工用磨削液及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种金属加工用磨削液，按重量百分比计，由以下组份组成：

PH值稳定剂 5-15%

表面活性剂 3 -5%

水性润滑剂 5-10%

防锈剂 5 -15%

偶合剂 4 -8%

杀菌剂 0.2-1%

消泡剂 0.1- 1%

缓蚀剂 1-3%

沉降剂 0.2- 0.4%

去离子水 余量。

所述PH值稳定剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。

所述表面活性剂为油酸三乙醇胺。

所述水性润滑剂为环境友好型：聚烷撑乙二醇、聚乙二醇PEG、反向环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、合成酯、自乳化酯中的一种或多种。

所述防锈剂为一种硼酸、二乙醇胺、脂肪酸高温合成的复合防锈剂的混合物。

所述的偶合剂为癸二酸、正辛酸、异壬酸、新癸酸、蓖麻油酸中的一种或多种。

所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、3-氨基-1，2，4-三氮唑，3-氨基-5巯基-1，2，4-三氮唑和巯基噻二唑中的一种或多种。

所述杀菌剂为三唑类杀菌剂，沉降剂为聚氧乙烯氯化二甲亚铵。

所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂、道康宁消泡剂的一种或多种。

金属加工用磨削液的制备方法,包含以下制备步骤 :

步骤S1,常温下，向反应釜中加入适量的水；

步骤S2，加入PH调节剂、水性润滑剂、防锈剂、耦合剂、杀菌剂、消泡剂进行搅拌，搅拌5-8分钟，直至防锈剂完全溶解；

步骤S3，加入缓蚀剂，搅拌5-10分钟；

步骤S4，加入表面活性剂，搅拌5-10分钟，搅拌后使产品呈透明液体，然后将成品液体放入到成品罐中；

步骤S5，不断向成品罐中通入氧气或者空气。

由于上述技术方案的应用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明的金属加工用磨削液，选择表面活性剂为油酸三乙醇胺，具有良好的渗透性和润湿性，有助于进入高温高压的工作面，同时也是一种润滑剂，其分子具有强极性基团，与金属表面产生强烈的吸附作用，并发生化学反应，形成较牢固的物理吸附膜和化学反应膜，具有一定承载能力。

2、本发明选用聚氧乙烯氯化二甲亚铵作为沉降剂，使得磨削液具有合适的粉屑沉降时间，粉屑不在铝板上沉降影响磨削效果，而又能在水箱中沉降，从而保持磨削液清澈，不影响加工时板面的光洁度。

3、本发明中所采用的防锈剂，是一种含硼、醇胺、脂肪酸类经过高温合成的复合防锈剂，具有很强的防锈能力，能很好的防止工件氧化锈蚀，根据不同储存条件，可提供最大三个月（室内）的短期防锈。

4、本发明的金属加工用磨削液的制备工艺，在最后制得磨削液成品后，将其保存在成品罐中，然后增加不断的向成品罐中通入氧气或者空气的步骤，可以从根本上杜绝厌氧菌的繁殖，可以防止磨削液存放过程中的变质。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的描述，但本发明并不限于下述实施例。如果没有特殊说明，本发明采用的原料均可在市场上购买到。

实施例一

一种金属加工用磨削液，按重量百分比计，由以下组份组成：

PH值稳定剂5%，表面活性剂5%，水性润滑剂10%，防锈剂5%，偶合剂 8%，杀菌剂0.2%，消泡剂0.1%，缓蚀剂3%，沉降剂0.2%，去离子水余量。

其中：PH值稳定剂为一乙醇胺和二乙醇胺两者的混合物，表面活性剂为油酸三乙醇胺，水性润滑剂为环境友好型：聚烷撑乙二醇和聚乙二醇PEG两者的混合物，防锈剂为一种硼酸、二乙醇胺、脂肪酸高温合成的复合防锈剂的混合物，偶合剂为癸二酸，缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑两者的混合物，杀菌剂为三唑类杀菌剂，沉降剂为聚氧乙烯氯化二甲亚铵，消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂、道康宁消泡剂以上三者的混合物。

以上金属加工用磨削液的制备方法,包含以下制备步骤 :

步骤S1,常温下，向反应釜中加入适量的水；

步骤S2，加入PH调节剂、水性润滑剂、防锈剂、耦合剂、杀菌剂、消泡剂进行搅拌，搅拌5分钟，直至防锈剂完全溶解；

步骤S3，加入缓蚀剂，搅拌10分钟；

步骤S4，加入表面活性剂，搅拌10分钟，搅拌后使产品呈透明液体，然后将成品液体放入到成品罐中；

步骤S5，不断向成品罐中通入氧气或者空气。

实施例二

一种金属加工用磨削液，按重量百分比计，由以下组份组成：

PH值稳定剂10%，表面活性剂4%，水性润滑剂7%，防锈剂15%，偶合剂4%，杀菌剂1%， 消泡剂 1%，缓蚀剂2%，沉降剂0.3%，去离子水余量。

其中：PH值稳定剂为三乙醇胺，表面活性剂为油酸三乙醇胺，水性润滑剂为环境友好型：聚烷撑乙二醇、聚乙二醇PEG、合成酯、自乳化以上四者的混合物，防锈剂为硼酸、二乙醇胺、脂肪酸高温合成的复合防锈剂的混合物，偶合剂为癸二酸、正辛酸、异壬酸以上三者的混合物，缓蚀剂为苯并三氮唑，杀菌剂为三唑类杀菌剂，沉降剂为聚氧乙烯氯化二甲亚铵，消泡剂为有机硅消泡剂和聚醚类消泡剂的混合物。

金属加工用磨削液的制备方法,包含以下制备步骤 :

步骤S1,常温下，向反应釜中加入适量的水；

步骤S2，加入PH调节剂、水性润滑剂、防锈剂、耦合剂、杀菌剂、消泡剂进行搅拌，搅拌7分钟，直至防锈剂完全溶解；

步骤S3，加入缓蚀剂，搅拌8分钟；

步骤S4，加入表面活性剂，搅拌8分钟，搅拌后使产品呈透明液体，然后将成品液体放入到成品罐中；

步骤S5，不断向成品罐中通入氧气或者空气。

实施例三

一种金属加工用磨削液，按重量百分比计，由以下组份组成：

PH值稳定剂15%，表面活性剂3%，水性润滑剂5%，防锈剂10%，偶合剂 6%，杀菌剂0.6%，消泡剂0.5%，缓蚀剂1%，沉降剂0.4%，去离子水余量。

其中：PH值稳定剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺三者的混合物，表面活性剂为油酸三乙醇胺，水性润滑剂为环境友好型：聚烷撑乙二醇和聚乙二醇PEG的混合物，防锈剂为一种硼酸、二乙醇胺、脂肪酸高温合成的复合防锈剂的混合物，偶合剂为癸二酸、正辛酸、异壬酸、新癸酸、蓖麻油酸以上几者的混合物，缓蚀剂为甲基苯并三氮唑，杀菌剂为三唑类杀菌剂，沉降剂为聚氧乙烯氯化二甲亚铵，消泡剂为有机硅消泡剂和道康宁消泡剂两者的混合物。

金属加工用磨削液的制备方法,包含以下制备步骤 :

步骤S1,常温下，向反应釜中加入适量的水；

步骤S2，加入PH调节剂、水性润滑剂、防锈剂、耦合剂、杀菌剂、消泡剂进行搅拌，搅拌8分钟，直至防锈剂完全溶解；

步骤S3，加入缓蚀剂，搅拌10分钟；

步骤S4，加入表面活性剂，搅拌10分钟，搅拌后使产品呈透明液体，然后将成品液体放入到成品罐中；

步骤S5，不断向成品罐中通入氧气或者空气。

实施例四

一种金属加工用磨削液，按重量百分比计，由以下组份组成：

PH值稳定剂13%，表面活性剂4%，水性润滑剂8%，防锈剂12%，偶合剂7%，杀菌剂0.4%，消泡剂 0.7%，缓蚀剂2.5%，沉降剂0.3%，去离子水余量。

其中：PH值稳定剂为三乙醇胺，表面活性剂为油酸三乙醇胺，水性润滑剂为环境友好型：聚乙二醇PEG、合成酯、自乳化以上三者的混合物，防锈剂为硼酸、二乙醇胺、脂肪酸高温合成的复合防锈剂的混合物，偶合剂为癸二酸、正辛酸、异壬酸以上三者的混合物，缓蚀剂为苯并三氮唑，杀菌剂为三唑类杀菌剂，沉降剂为聚氧乙烯氯化二甲亚铵，消泡剂为有机硅消泡剂和聚醚类消泡剂的混合物。

金属加工用磨削液的制备方法,包含以下制备步骤 :

步骤S1,常温下，向反应釜中加入适量的水；

步骤S2，加入PH调节剂、水性润滑剂、防锈剂、耦合剂、杀菌剂、消泡剂进行搅拌，搅拌7分钟，直至防锈剂完全溶解；

步骤S3，加入缓蚀剂，搅拌7分钟；

步骤S4，加入表面活性剂，搅拌8分钟，搅拌后使产品呈透明液体，然后将成品液体放入到成品罐中；

步骤S5，不断向成品罐中通入氧气或者空气。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种金属加工用磨削液，其特征在于：按重量百分比计，由以下组份组成：

PH值稳定剂 5-15%

表面活性剂 3 -5%

水性润滑剂 5-10%

防锈剂 5 -15%

偶合剂 4 -8%

杀菌剂 0.2-1%

消泡剂 0.1- 1%

缓蚀剂 1-3%

沉降剂 0.2- 0.4%

去离子水 余量。

2.根据权利要求1所述的一种金属加工用磨削液，其特征在于：所述PH值稳定剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种金属加工用磨削液，其特征在于：所述表面活性剂为油酸三乙醇胺。

4.根据权利要求1所述的一种金属加工用磨削液，其特征在于：所述水性润滑剂为环境友好型：聚烷撑乙二醇、聚乙二醇PEG、反向环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、合成酯、自乳化酯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种金属加工用磨削液，其特征在于：所述防锈剂为一种硼酸、二乙醇胺、脂肪酸高温合成的复合防锈剂的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种金属加工用磨削液，其特征在于：所述的偶合剂为癸二酸、正辛酸、异壬酸、新癸酸、蓖麻油酸中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种金属加工用磨削液，其特征在于：所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、3-氨基-1，2，4-三氮唑，3-氨基-5巯基-1，2，4-三氮唑和巯基噻二唑中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种金属加工用磨削液，其特征在于：所述杀菌剂为三唑类杀菌剂，所述沉降剂为聚氧乙烯氯化二甲亚铵。

9.根据权利要求1所述的一种金属加工用磨削液，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂、道康宁消泡剂的一种或多种。

10.一种如权利要求1所述的金属加工用磨削液的制备方法,其特征在于，包含以下制备步骤 :

步骤S1,常温下，向反应釜中加入适量的水；

步骤S2，加入PH调节剂、水性润滑剂、防锈剂、耦合剂、杀菌剂、消泡剂进行搅拌，搅拌5-8分钟，直至防锈剂完全溶解；

步骤S3，加入缓蚀剂，搅拌5-10分钟；

步骤S4，加入表面活性剂，搅拌5-10分钟，搅拌后使产品呈透明液体，然后将成品液体放入到成品罐中；

步骤S5，不断向成品罐中通入氧气或者空气。