CN111088105A - 一种提高润滑性的全合成金属加工液配方及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高润滑性的全合成金属加工液配方及其制备方法，本发明提供的配方包括以下重量百分比的组分；透明质酸0.1‑1%、反式嵌段聚醚5‑10%、异壬酸2‑4%、单乙醇胺2‑4%、三乙醇胺4‑6%、水余量。本发明通过将透明质酸溶解在水中，在加工时遇到高温，能吸附在金属表面，形成均匀坚固的基体膜，同时能锁定大量的水分，水分中的反式嵌段聚醚遇到高温析出时，同样能析出在金属表面，起到优秀的冷却润滑作用。
Description
技术领域
本发明属于金属加工液技术领域，具体涉及一种提高润滑性的全合成金属加工液配方及制备方法。
背景技术
随着工业生产迅速发展，近年来，我国机械加工特别是精密机械加工迅速发展以及新材料的不断涌现，环保要求的不断提升，传统的半合成和乳化性切削液，因为含有较多的矿物油成分，对后道处理的要求很高，许多加工厂都开始尝试使用完全不含油的全合成切削液来代替。全合成切削液不含油，透明度好，冷却性优秀，目前是大家普遍研究的对象。但是不含油的全合成加工液在润滑性一直是个短板，人们主要应用的合成酯、极压剂等都是基于油溶性的，不能溶解分散到全水性环境中。一般现在广泛使用的聚醚，具有不错的润滑性能，但由于其吸附作用并不强，在高温高压的加工条件下，并不容易渗透到加工点，从而倒是润滑失效，表面粗糙度达不到，严重的甚至会造成刀具磨损。
目前广泛使用的水溶性反式嵌段聚醚是一类环氧乙烷和环氧丙烷交接的高分子化合物，这类聚醚在水中的溶解度随着温度变高而变小，当金属被刀具切削时，加工温度升高，聚醚的溶解度变小而析出，能起到在加工时润滑的作用。但是由于聚醚本身对金属的吸附作用有限，在金属表面形成不了均匀的润滑膜，容易被水冲刷走。针对上述情况，市面上缺少能够解决该技术问题的方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种提高润滑性的全合成金属加工液配方，包括透明质酸、反式嵌段聚醚、异壬酸、单乙醇胺、三乙醇胺和水，按重量百分比如下：
透明质酸 0.1-1%
反式嵌段聚醚 5-10%
异壬酸 2-4%
单乙醇胺 2-4%
三乙醇胺 4-6%
水 余量。
进一步的，所述反式嵌段聚醚包括Synative RPE 1720 和Synative RPE 1740，Synative RPE 1720 和Synative RPE 1740为德国巴斯夫公司生产的两种型号的聚醚。
进一步的，配方优选的重量百分比为：
透明质酸 0.1%
RPE 1720 2.5%
RPE1740 2.5%
异壬酸 3%
单乙醇胺 3%
三乙醇胺 5%
水 余量。
将透明质酸与Synative RPE 1720 和Synative RPE 1740按照重量配比0.24：10：10，进行配比，能够表现出良好的润滑性能，增加透明质酸的用量，能进一步提升润滑性能。
本发提供了以上方案所述的一种提高润滑性的全合成金属加工液配方的制备方法，包括以下步骤；
A、在反应釜内添加透明质酸和水；
B、加热50-70℃后进行机械+脉冲搅拌；
C、在搅拌装置内添加反式嵌段聚醚、异壬酸和复合醇胺；
D、过滤；
E、检测；
F、放料。
步骤B中加热温度为60℃，搅拌时间为3-6小时。
检测工作包括外观、稳定性、防锈性、水溶性酸或碱、腐蚀性检测。
本发明提供的一种提高润滑性的全合成金属加工液配方通过利用透明质酸和吸水性和金属吸附性，来提升金属加工液的润滑性能，透明质酸中存在大量羧基和羰基，它们能有效的与金属作用，牢牢的吸附在金属表面，形成坚固的均匀膜，同时其一样能溶解有机高分子聚醚，协同一起作用在金属表面形成润滑膜，反式嵌段聚醚具有优秀的润滑能力，但是其吸附成膜能力在高压冲刷下表现并不出色，而透明质酸具有很强的锁水能力能有效锁定100倍的水分，当金属加工的进行，反式嵌段聚醚从其锁定的水分中析出时，同样被这些透明质酸锁定，避免被冲刷的水流带走，保持在加工时有良好的润滑性。
本发明提供了一种提高润滑性的全合成金属加工液配方的制备方法，本发明通过将透明质酸经过60度的长时间搅拌后，使透明质酸能与水充分均匀混合，使其溶解更加彻底，从而能够更加均匀的形成基体膜，这样的基体膜更加坚固，能保证锁定大量的水分，从而使得水分中的反式嵌段聚醚遇到高温析出时，能够稳定的析出在金属表面，从而进一步保证润滑效果，使得金属加工液拥有优秀的冷却润滑作用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种提高润滑性的全合成金属加工液配方，包括：透明质酸、RPE 1720、RPE1740、异壬酸、单乙醇胺、三乙醇胺和水，按重量百分比如下：
透明质酸 0.1%
RPE 1720 2.5%
RPE1740 2.5%
异壬酸 3%
单乙醇胺 3%
三乙醇胺 5%
水 余量
制备方法如下：
A、在反应釜内添加透明质酸0.1%和水；
B、加热50℃后进行机械+脉冲搅拌，搅拌时间为3小时；
C、在搅拌装置内添加RPE 1720 2.5%、RPE 1740 2.5%、异壬酸3%和单乙醇胺3%以及三乙醇胺5%
D、过滤；
E、检测；
F、放料。
检测工作包括外观、稳定性、防锈性、水溶性酸或碱、腐蚀性检测。本实施例中的透明质酸中存在大量羧基和羰基，它们能有效的与金属作用，牢牢的吸附在金属表面，形成坚固的均匀膜，同时其一样能溶解有机高分子聚醚，协同一起作用在金属表面形成润滑膜，反式嵌段聚醚具有优秀的润滑能力，但是其吸附成膜能力在高压冲刷下表现并不出色，而透明质酸具有很强的锁水能力能有效锁定100倍的水分，当金属加工的进行，反式嵌段聚醚从其锁定的水分中析出时，同样被这些透明质酸锁定，避免被冲刷的水流带走，保持在加工时有良好的润滑性，透明质酸经过60度的长时间搅拌后，使透明质酸能与水充分均匀混合，使其溶解更加彻底，从而能够更加均匀的形成基体膜，这样的基体膜更加坚固，能保证锁定大量的水分，从而使得水分中的反式嵌段聚醚遇到高温析出时，能够稳定的析出在金属表面，从而进一步保证润滑效果。具体润滑测试性能见表1。
实施例2
一种提高润滑性的全合成金属加工液配方，包括：透明质酸、RPE 1720、RPE1740、异壬酸、单乙醇胺、三乙醇胺和水，按重量百分比如下：
透明质酸 0.12%
RPE 1720 5%
RPE1740 5%
异壬酸 3%
单乙醇胺 3%
三乙醇胺 5%
水 余量
制备方法如下：
A、在反应釜内添加透明质酸0.12%和水；
B、加热60℃后进行机械+脉冲搅拌；
C、在搅拌装置内添加RPE 1720 5%、RPE 1740 5%、异壬酸3%和单乙醇胺3%以及三乙醇胺5%
D、过滤；
E、检测；
F、放料。
检测工作包括外观、稳定性、防锈性、水溶性酸或碱、腐蚀性检测。本实施例中的透明质酸中存在大量羧基和羰基，它们能有效的与金属作用，牢牢的吸附在金属表面，形成坚固的均匀膜，同时其一样能溶解有机高分子聚醚，协同一起作用在金属表面形成润滑膜，反式嵌段聚醚具有优秀的润滑能力，但是其吸附成膜能力在高压冲刷下表现并不出色，而透明质酸具有很强的锁水能力能有效锁定100倍的水分，当金属加工的进行，反式嵌段聚醚从其锁定的水分中析出时，同样被这些透明质酸锁定，避免被冲刷的水流带走，保持在加工时有良好的润滑性，透明质酸经过60度的长时间搅拌后，使透明质酸能与水充分均匀混合，使其溶解更加彻底，从而能够更加均匀的形成基体膜，这样的基体膜更加坚固，能保证锁定大量的水分，从而使得水分中的反式嵌段聚醚遇到高温析出时，能够稳定的析出在金属表面，从而进一步保证润滑效果。具体润滑测试性能见表1。
实施例3
一种提高润滑性的全合成金属加工液配方，包括：透明质酸、RPE 1720、RPE1740、异壬酸、单乙醇胺、三乙醇胺和水，按重量百分比如下：
透明质酸 1%
RPE 1720 4%
RPE1740 4%
异壬酸 3%
单乙醇胺 3%
三乙醇胺 5%
水 余量
制备方法如下：
A、在反应釜内添加透明质酸1%和水；
B、加热70℃后进行机械+脉冲搅拌；
C、在搅拌装置内添加RPE 1720 4%、RPE 1740 4%、异壬酸3%和单乙醇胺3%以及三乙醇胺5%
D、过滤；
E、检测；
F、放料。
检测工作包括外观、稳定性、防锈性、水溶性酸或碱、腐蚀性检测。本实施例中的透明质酸中存在大量羧基和羰基，它们能有效的与金属作用，牢牢的吸附在金属表面，形成坚固的均匀膜，同时其一样能溶解有机高分子聚醚，协同一起作用在金属表面形成润滑膜，反式嵌段聚醚具有优秀的润滑能力，但是其吸附成膜能力在高压冲刷下表现并不出色，而透明质酸具有很强的锁水能力能有效锁定100倍的水分，当金属加工的进行，反式嵌段聚醚从其锁定的水分中析出时，同样被这些透明质酸锁定，避免被冲刷的水流带走，保持在加工时有良好的润滑性，透明质酸经过60度的长时间搅拌后，使透明质酸能与水充分均匀混合，使其溶解更加彻底，从而能够更加均匀的形成基体膜，这样的基体膜更加坚固，能保证锁定大量的水分，从而使得水分中的反式嵌段聚醚遇到高温析出时，能够稳定的析出在金属表面，从而进一步保证润滑效果。具体润滑测试性能见表1。
对添加了透明质酸的配方产品实施例1-3与同样配方但未添加透明质酸的产品对比例进行检测，两种产品同样与蒸馏水1：9稀释，按照SH T 0204-1992（润滑脂抗磨性能测定法(四球机法)标准）和GB T 12583-1998 （润滑剂极压性能测定法（四球法）标准）方法对两个不同类型产品做测试，结果如表1所示：
表1：实施例1-3和对比例的润滑脂抗磨性能和润滑剂极压性能的检测。
通过表1我们可以清楚的看出添加了透明质酸能明显提升反式嵌段聚醚的润滑性能有明显提升优势，三个实施例中的磨斑直径远小于对比例中的，具有更好的润滑效果，两个相对运动的接触面的产生的最大无卡咬负荷也最小，表明其有有效的降低摩擦，减小磨损的效果，其三个实施例中，实施例2的效果最佳，磨斑直径最小，润滑性能提升的最高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种提高润滑性的全合成金属加工液配方，其特征在于，包括；按重量百分比如下：
透明质酸 0.1-1%
反式嵌段聚醚 5-10%
异壬酸 2-4%
单乙醇胺 2-4%
三乙醇胺 4-6%
水 余量。
2.根据权利要求1所述的一种提高润滑性的全合成金属加工液配方，其特征在于：所述反式嵌段聚醚包括RPE1720和RPE1740。
3.根据权利要求2所述的一种提高润滑性的全合成金属加工液配方，其特征在于：所述配方中透明质酸与RPE1720和RPE1740的重量比例为0.24：10：10。
4.一种提高润滑性的全合成金属加工液配方的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在反应釜内添加透明质酸和水；
B、加热50-70℃后进行机械+脉冲搅拌；
C、在搅拌装置内添加反式嵌段聚醚、异壬酸和复合醇胺；
D、过滤；
E、检测；
F、放料。
5.根据权利要求4所述的一种提高润滑性的全合成金属加工液配方的制备方法，其特征在于：所述步骤B中加热温度为60℃，搅拌时间为3-6小时。
6.根据权利要求4所述的一种提高润滑性的全合成金属加工液配方的制备方法，其特征在于：所述检测工作包括外观、稳定性、防锈性、水溶性酸或碱、腐蚀性检测。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200501 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |