CN111117749A - 一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属加工切削液技术领域，尤其涉及一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液及其制备方法。该切削液由精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水组成，先在水中加入分散剂、防锈剂得到水基部分；随后在40‑60℃下将精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂和水基部分混合搅拌均匀，然后再加入乳化剂、防腐剂、消泡剂混合搅拌均匀即可。本发明微乳型切削液配方设计合理，其可以作为不同种类的水溶性金属加工液，具有色泽浅、气味低、泡沫小和超高乳化性能等优点，适用于多种金属，能够有效提高润滑性。

Description

一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液及其制备方法
技术领域
本发明属于金属加工切削液技术领域，尤其涉及一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液及其制备方法。
背景技术
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，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成，同时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。切削液克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品。切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。
微乳型切削液既能像乳化液那样提供良好的润滑作用，又能像全合成切削液那样冷却性好，稳定性好而被广泛使用。在全自动大规模生产加工时，通常要求高的冷却速度，高压、高流量有利于断屑并可迅速将碎屑冲离切屑部位，但这会造成泡沫问题，大量的泡沫会使液体体积显著膨胀、气味更易挥发形成气雾，不能使润滑功能正常发挥；且由于泡沫内部是空气，空气的导热性比水差，泡沫多的切屑液，其冷却效果也会降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液及其制备方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液，该切削液由精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水组成，所述精制豆油在切削液中的重量百分比为15％-25％，所述动物油酸在切削液中的重量百分比为5％-10％，所述抗氧剂在切削液中的重量百分比为1％-3％，所述极压剂在切削液中的重量百分比为3％-10％，所述分散剂在切削液中的重量百分比为1％-3％，所述乳化剂在切削液中的重量百分比为5％-15％，所述防腐剂在切削液中的重量百分比为2％-5％，所述防锈剂在切削液中的重量百分比为5％-15％，所述消泡剂在切削液中的重量百分比为0.01％-0.05％，余量为水。
进一步地，上述高润滑、低泡沫的微乳型切削液中，所述精制豆油的特征指标为：酸值≤0.50mgKOH/g，游离脂肪酸≤0.25mg/g，过氧化值≤5.0mmol/kg，碘值124-139g/100g，皂化值189-195mg/g，不皂化物≤15g/kg。
进一步地，上述高润滑、低泡沫的微乳型切削液中，所述动物油酸的特征指标为：碘价95-110g/100g，皂化价为196-207mg/g，酸价为195-206mgKOH/g。
进一步地，上述高润滑、低泡沫的微乳型切削液中，所述抗氧剂为未中和的油溶性磷酸酯，可以为微乳型切削液提供出色的润滑性能，可为微乳型切削液提供良好的承载性能和腐蚀抑制性能，产品不会污染铝或者用于航空航天零部件制造的敏感铝合金。
进一步地，上述高润滑、低泡沫的微乳型切削液中，所述分散剂的特征指标为：羟值252-258mgKOH/g，酸值≤0.05mgKOH/g，羰值≤0.30，溴指数≤100mg/100g，皂化值≤0.20mgKOH/g。
进一步地，上述高润滑、低泡沫的微乳型切削液中，所述乳化剂为非离子表面活性剂，具有良好的自乳化性能，在冷水中分散性好，乳化安定性好，稀释液静置几乎无析油析皂：针对铝及其合金的防护性优异，不含硼不含胺，不含氯，不含亚硝酸盐以及各种重金属，可广泛用于铝镁合金、敏感易变色铝合金、电子铝合金等加工，加工后不变色。
进一步地，上述高润滑、低泡沫的微乳型切削液中，所述防腐剂为N,N'-亚甲基双吗啉。
进一步地，上述高润滑、低泡沫的微乳型切削液中，所述防锈剂为硼酸、癸二酸、酰胺己酸三乙醇胺盐、磺酸氨盐、硼酸酯及油酸中的一种或两种以上组成的混合物。
进一步地，上述高润滑、低泡沫的微乳型切削液中，所述消泡剂为DF-18型消泡剂，其是一种三维立体的硅氧烷化合物。
一种微乳型切削液的制备方法，包括如下步骤：按照质量百分比称取精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水，先在水中加入分散剂、防锈剂得到水基部分；随后在40-60℃下将精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂和水基部分混合搅拌均匀，然后再加入乳化剂、防腐剂、消泡剂混合搅拌均匀即可。
本发明的有益效果是：
本发明提供的高润滑、低泡沫的微乳型切削液配方设计合理，其可以作为不同种类的水溶性金属加工液，具有色泽浅、气味低、泡沫小和超高乳化性能等优点，适用于多种金属，能够有效提高润滑性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液，该切削液由精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水组成，精制豆油在切削液中的重量百分比为15％，动物油酸在切削液中的重量百分比为5％，抗氧剂在切削液中的重量百分比为1％，极压剂在切削液中的重量百分比为3％，分散剂在切削液中的重量百分比为1％，乳化剂在切削液中的重量百分比为5％，防腐剂在切削液中的重量百分比为2％，防锈剂在切削液中的重量百分比为5％，消泡剂在切削液中的重量百分比为0.01％，余量为水。
本实施例中，精制豆油的特征指标为：酸值≤0.50mgKOH/g，游离脂肪酸≤0.25mg/g，过氧化值≤5.0mmol/kg，碘值124-139g/100g，皂化值189-195mg/g，不皂化物≤15g/kg分子式为C3H5O3(COOR)3，R为脂肪酸羟基。
本实施例中，动物油酸的特征指标为：碘价95-110g/100g，皂化价为196-207mg/g，酸价为195-206mgKOH/g。
本实施例中，抗氧剂为未中和的油溶性磷酸酯。
本实施例中，乳化剂为非离子表面活性剂。
本实施例中，分散剂的特征指标为：羟值252-258mgKOH/g，酸值≤0.05mgKOH/g，羰值≤0.30，溴指数≤100mg/100g，皂化值≤0.20mgKOH/g。
本实施例中，防腐剂为N,N'-亚甲基双吗啉。
本实施例中，防锈剂为硼酸。
本实施例中，消泡剂为DF-18型消泡剂，其是一种三维立体的硅氧烷化合物。
本实施例还提供了一种微乳型切削液的制备方法，包括如下步骤：按照质量百分比称取精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水，先在水中加入分散剂、防锈剂得到水基部分；随后在40℃下将精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂和水基部分混合搅拌均匀，然后再加入乳化剂、防腐剂、消泡剂混合搅拌均匀即可。
实施例2
一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液，该切削液由精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水组成，精制豆油在切削液中的重量百分比为25％，动物油酸在切削液中的重量百分比为10％，抗氧剂在切削液中的重量百分比为3％，极压剂在切削液中的重量百分比为10％，分散剂在切削液中的重量百分比为3％，乳化剂在切削液中的重量百分比为15％，防腐剂在切削液中的重量百分比为5％，防锈剂在切削液中的重量百分比为15％，消泡剂在切削液中的重量百分比为0.05％，余量为水。
本实施例中，精制豆油的特征指标为：酸值≤0.50mgKOH/g，游离脂肪酸≤0.25mg/g，过氧化值≤5.0mmol/kg，碘值124-139g/100g，皂化值189-195mg/g，不皂化物≤15g/kg分子式为C3H5O3(COOR)3，R为脂肪酸羟基。
本实施例中，动物油酸的特征指标为：碘价95-110g/100g，皂化价为196-207mg/g，酸价为195-206mgKOH/g。
本实施例中，抗氧剂为未中和的油溶性磷酸酯。
本实施例中，乳化剂为非离子表面活性剂。
本实施例中，分散剂的特征指标为：羟值252-258mgKOH/g，酸值≤0.05mgKOH/g，羰值≤0.30，溴指数≤100mg/100g，皂化值≤0.20mgKOH/g。
本实施例中，防腐剂为N,N'-亚甲基双吗啉。
本实施例中，防锈剂为酰胺己酸三乙醇胺盐、磺酸氨盐组成的混合物。
本实施例中，消泡剂为DF-18型消泡剂，其是一种三维立体的硅氧烷化合物。
本实施例还提供了一种微乳型切削液的制备方法，包括如下步骤：按照质量百分比称取精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水，先在水中加入分散剂、防锈剂得到水基部分；随后在60℃下将精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂和水基部分混合搅拌均匀，然后再加入乳化剂、防腐剂、消泡剂混合搅拌均匀即可。
实施例3
一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液，该切削液由精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水组成，精制豆油在切削液中的重量百分比为20％，动物油酸在切削液中的重量百分比为7％，抗氧剂在切削液中的重量百分比为2％，极压剂在切削液中的重量百分比为7％，分散剂在切削液中的重量百分比为2％，乳化剂在切削液中的重量百分比为10％，防腐剂在切削液中的重量百分比为4％，防锈剂在切削液中的重量百分比为8％，消泡剂在切削液中的重量百分比为0.03％，余量为水。
本实施例中，精制豆油的特征指标为：酸值≤0.50mgKOH/g，游离脂肪酸≤0.25mg/g，过氧化值≤5.0mmol/kg，碘值124-139g/100g，皂化值189-195mg/g，不皂化物≤15g/kg分子式为C3H5O3(COOR)3，R为脂肪酸羟基。
本实施例中，动物油酸的特征指标为：碘价95-110g/100g，皂化价为196-207mg/g，酸价为195-206mgKOH/g。
本实施例中，抗氧剂为未中和的油溶性磷酸酯。
本实施例中，乳化剂为非离子表面活性剂。
本实施例中，分散剂的特征指标为：羟值252-258mgKOH/g，酸值≤0.05mgKOH/g，羰值≤0.30，溴指数≤100mg/100g，皂化值≤0.20mgKOH/g。
本实施例中，防腐剂为N,N'-亚甲基双吗啉。
本实施例中，防锈剂为硼酸酯、油酸组成的混合物。
本实施例中，消泡剂为DF-18型消泡剂，其是一种三维立体的硅氧烷化合物。
本实施例还提供了一种微乳型切削液的制备方法，包括如下步骤：按照质量百分比称取精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水，先在水中加入分散剂、防锈剂得到水基部分；随后在50℃下将精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂和水基部分混合搅拌均匀，然后再加入乳化剂、防腐剂、消泡剂混合搅拌均匀即可。
实施例4
一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液，该切削液由精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水组成，精制豆油在切削液中的重量百分比为18％，动物油酸在切削液中的重量百分比为8％，抗氧剂在切削液中的重量百分比为2％，极压剂在切削液中的重量百分比为5％，分散剂在切削液中的重量百分比为2％，乳化剂在切削液中的重量百分比为7％，防腐剂在切削液中的重量百分比为3％，防锈剂在切削液中的重量百分比为12％，消泡剂在切削液中的重量百分比为0.04％，余量为水。
本实施例中，精制豆油的特征指标为：酸值≤0.50mgKOH/g，游离脂肪酸≤0.25mg/g，过氧化值≤5.0mmol/kg，碘值124-139g/100g，皂化值189-195mg/g，不皂化物≤15g/kg分子式为C3H5O3(COOR)3，R为脂肪酸羟基。
本实施例中，动物油酸的特征指标为：碘价95-110g/100g，皂化价为196-207mg/g，酸价为195-206mgKOH/g。
本实施例中，抗氧剂为未中和的油溶性磷酸酯。
本实施例中，乳化剂为非离子表面活性剂。
本实施例中，分散剂的特征指标为：羟值252-258mgKOH/g，酸值≤0.05mgKOH/g，羰值≤0.30，溴指数≤100mg/100g，皂化值≤0.20mgKOH/g。
本实施例中，防腐剂为N,N'-亚甲基双吗啉。
本实施例中，防锈剂为癸二酸。
本实施例中，消泡剂为DF-18型消泡剂，其是一种三维立体的硅氧烷化合物。
本实施例还提供了一种微乳型切削液的制备方法，包括如下步骤：按照质量百分比称取精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水，先在水中加入分散剂、防锈剂得到水基部分；随后在55℃下将精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂和水基部分混合搅拌均匀，然后再加入乳化剂、防腐剂、消泡剂混合搅拌均匀即可。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，该切削液由精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水组成，所述精制豆油在切削液中的重量百分比为15％-25％，所述动物油酸在切削液中的重量百分比为5％-10％，所述抗氧剂在切削液中的重量百分比为1％-3％，所述极压剂在切削液中的重量百分比为3％-10％，所述分散剂在切削液中的重量百分比为1％-3％，所述乳化剂在切削液中的重量百分比为5％-15％，所述防腐剂在切削液中的重量百分比为2％-5％，所述防锈剂在切削液中的重量百分比为5％-15％，所述消泡剂在切削液中的重量百分比为0.01％-0.05％，余量为水。
2.根据权利要求1所述高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，所述精制豆油的特征指标为：酸值≤0.50mgKOH/g，游离脂肪酸≤0.25mg/g，过氧化值≤5.0mmol/kg，碘值124-139g/100g，皂化值189-195mg/g，不皂化物≤15g/kg。
3.根据权利要求1所述高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，所述动物油酸的特征指标为：碘价95-110g/100g，皂化价为196-207mg/g，酸价为195-206mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，所述抗氧剂为未中和的油溶性磷酸酯。
5.根据权利要求1所述高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，所述分散剂的特征指标为：羟值252-258mgKOH/g，酸值≤0.05mgKOH/g，羰值≤0.30，溴指数≤100mg/100g，皂化值≤0.20mgKOH/g。
6.根据权利要求1所述高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，所述乳化剂为非离子表面活性剂。
7.根据权利要求1所述高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，所述防腐剂为N,N'-亚甲基双吗啉。
8.根据权利要求1所述高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，所述防锈剂为硼酸、癸二酸、酰胺己酸三乙醇胺盐、磺酸氨盐、硼酸酯及油酸中的一种或两种以上组成的混合物。
9.根据权利要求1所述高润滑、低泡沫的微乳型切削液，其特征在于，所述消泡剂为DF-18型消泡剂，其是一种三维立体的硅氧烷化合物。
10.一种如权利要求1-9任一项所述微乳型切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照质量百分比称取精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和水，先在水中加入分散剂、防锈剂得到水基部分；随后在40-60℃下将精制豆油、动物油酸、抗氧剂、极压剂和水基部分混合搅拌均匀，然后再加入乳化剂、防腐剂、消泡剂混合搅拌均匀即可。
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