CN111423923A - 用于加工多种材料的切削油及其制备方法 - Google Patents

用于加工多种材料的切削油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于加工多种材料的切削油及其制备方法，该切削油包括下列成分制配而成：基础油40‑85份、酯类润滑剂1‑30份、硫系润滑剂1‑20份、防锈剂3‑10份、金属减活剂0.2‑5份、油雾抑制剂0.1‑5份、抗氧剂0.1‑5份。本发明能够具有润滑、冷却、清洗、防腐防锈作用的一种工艺润滑油，且能够在保证切削油润滑能力的前提下，降低切削油整体活性，辅以金属活性抑制剂达到保护材料不被腐蚀的效果，可加工材料包括铜及多种铜合金、各系铝合金、碳钢及多种合金钢及市面上常见的不锈钢材料。

Description

用于加工多种材料的切削油及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种切削油，具体地，涉及一种用于加工多种材料的切削油及其制备方法。
背景技术
目前市场上销售的大部分切削油针对性较强，将加工铜、铝的切削油应用于钢材和不锈钢会出现润滑不足、刀具寿命低的问题，将用于加工钢材和不锈钢的切削油应用于铜、铝等活泼金属材料会出现材料腐蚀问题，客户加工材料更换是往往需要清理机器油箱、更换切削油以满足材料要求，给一些机动性强、材料更换频繁的客户带来麻烦。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种用于加工多种材料的切削油及其制备方法，其能够具有润滑、冷却、清洗、防腐防锈作用的一种工艺润滑油，且能够在保证切削油润滑能力的前提下，降低切削油整体活性，辅以金属活性抑制剂达到保护材料不被腐蚀的效果，可加工材料包括铜及多种铜合金、各系铝合金、碳钢及多种合金钢及市面上常见的不锈钢材料。
根据本发明的一个方面，提供一种用于加工多种材料的切削油，其包括下列成分制配而成：基础油40-85份；酯类润滑剂1-30份；硫系润滑剂1-20份；防锈剂3-10份；金属减活剂0.2-5份；油雾抑制剂0.1-5份；抗氧剂0.1-5份。
优选地，所述基础油采用10#、20#、32#机械油，基础油的主要成分为烯烃、烷烃的混合物，而组成基础油的分子中含有碳原子20-50个，即为C20-C50正异构烷烃、烯烃，机械油较其他类基础油相比稳定性好、抗氧能力强，使用寿命长，对添加剂的溶解度大，若机械油碳原子超过50油体粘度过大，碳原子小于20油体带有挥发性，均不适合制作此款切削油。
优选地，所述酯类润滑剂为菜籽油、氧化菜油、精制动物油、三羟甲基丙烷类合成脂、季戊四醇类合成脂中的一种或多种，这样可增强油膜厚度提高切削油的润滑效果。
优选地，所述硫系润滑剂为硫化烯烃、硫化脂肪酸酯、硫化棉籽油、硫化脂肪酸钠中的一种或多种，硫系润滑剂可在加工时提切削油的强度，并在加工温度下在刀具表面形成高硬度油膜，达到提高刀具寿命的效果。
优选地，所述防锈剂为石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸中的一种或多种，石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸均有防锈效果，将石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸任意一种防锈剂加入切削油中，添加初期防锈效果明显提升，添加达到一定量后防锈能力提升减缓甚至不再增强，不同防锈剂的防锈机理不同，石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸混合使用有一定的协同作用，可在添加总量最小的前提下达到更好的防锈效果，达到节省成本和增强性能的作用，是最合理的方法；防锈剂主要用于防止合金钢、碳钢等以铁为主体的工件、机台的锈蚀。
优选地，所述金属减活剂为1，2，3-苯并三氮唑、连三氮茚、苯三唑脂肪胺盐、2，5，二硫醇基1，3，4噻二唑、N-N-二烷基氨基亚甲基苯三唑、2-巯基苯并噻唑中的一种或多种，1，2，3-苯并三氮唑为一种物质，连三氮茚为一种物质，苯三唑脂肪胺盐为一种物质，2，5，二硫醇基1，3，4噻二唑为一种物质，N-N-二烷基氨基亚甲基苯三唑为一种物质，2-巯基苯并噻唑为一种物质，这样可降低金属活性，对铜及各种铜合金的减活效果尤为突出，加入切削油中可有效抑制铜及铜合金的活性，防止材料与空气中氧气水分发生反应，保护工件。
优选地，所述油雾抑制剂为聚异丁烯，聚异丁烯为聚合物，此聚合物分子结构以线型或网状为主，常见的聚异丁烯平均分子量为有950、1300、2400等几种，而聚异丁烯的分子量采用950，聚异丁烯粘度较高，添加到切削油中可在黏连油体颗粒，达到增加切削油颗粒重量的效果，从而抑制油雾油烟的产生。
优选地，所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、硫代二丙酸双酯、辛基化二苯胺中的一种或多种，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚为一种物质，双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚为一种物质，硫代二丙酸双酯为一种物质，辛基化二苯胺为一种物质，这样能抑制油类、脂类的氧化变色。
本发明还提供一种用于加工多种材料的切削的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、清洗反应釜、保证反应釜无残留杂质；步骤二、取全部基础油中5份基础油，加入全部抗氧剂和全部金属减活剂，并进行搅拌均匀；步骤三、通过水浴加热法加热（水浴加热的温度约70-80℃）至抗氧剂溶解后，停止加热，并继续搅拌，使原料充分混合；步骤四、将溶解好的原料转移至反应釜中；步骤五、将余量的基础油全部抽至反应釜中，加入酯类润滑剂、硫系润滑剂、防锈剂、油雾抑制剂，将反应釜中全部的原料进行混合均匀；步骤六、混合均匀后原料再次进行搅拌，持续搅拌20min；步骤七、到时间后，从反应釜中取样，取出的样品进行检测，视样品达到油体颜色均匀、清澈透明、没有固体不溶杂质且粘度正常为合格、可进行灌装，样品没有达到油体颜色均匀、清澈透明、没有固体不溶杂质且粘度正常则返回步骤六进行操作。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明能够具有润滑、冷却、清洗、防腐防锈作用的一种工艺润滑油，且能够在保证切削油润滑能力的前提下，降低切削油整体活性，辅以金属活性抑制剂达到保护材料不被腐蚀的效果，可加工材料包括铜及多种铜合金、各系铝合金、碳钢及多种合金钢及市面上常见的不锈钢材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明用于加工多种材料的切削油包括下列成分制配而成：基础油40-85份、酯类润滑剂1-30份、硫系润滑剂1-20份、防锈剂3-10份、金属减活剂0.2-5份、油雾抑制剂0.1-5份、抗氧剂0.1-5份。
所述基础油采用10#、20#、32#机械油，基础油的主要成分为烯烃、烷烃的混合物，而组成基础油的分子中含有碳原子20-50个，即为C20-C50正异构烷烃、烯烃，机械油较其他类基础油相比稳定性好、抗氧能力强，使用寿命长，对添加剂的溶解度大，若机械油碳原子超过50油体粘度过大，碳原子小于20油体带有挥发性，均不适合制作此款切削油。
所述酯类润滑剂为菜籽油、氧化菜油、精制动物油、三羟甲基丙烷类合成脂、季戊四醇类合成脂中的一种或多种，这样可增强油膜厚度提高切削油的润滑效果。
所述硫系润滑剂为硫化烯烃、硫化脂肪酸酯、硫化棉籽油、硫化脂肪酸钠中的一种或多种，硫系润滑剂可在加工时提切削油的强度，并在加工温度下在刀具表面形成高硬度油膜，达到提高刀具寿命的效果。
所述防锈剂为石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸中的一种或多种，石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸均有防锈效果，将石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸任意一种防锈剂加入切削油中，添加初期防锈效果明显提升，添加达到一定量后防锈能力提升减缓甚至不再增强，不同防锈剂的防锈机理不同，石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸混合使用有一定的协同作用，可在添加总量最小的前提下达到更好的防锈效果，达到节省成本和增强性能的作用，是最合理的方法；防锈剂主要用于防止合金钢、碳钢等以铁为主体的工件、机台的锈蚀。
所述金属减活剂为1，2，3-苯并三氮唑、连三氮茚、苯三唑脂肪胺盐、2，5，二硫醇基1，3，4噻二唑、N-N-二烷基氨基亚甲基苯三唑、2-巯基苯并噻唑中的一种或多种，1，2，3-苯并三氮唑为一种物质，连三氮茚为一种物质，苯三唑脂肪胺盐为一种物质，2，5，二硫醇基1，3，4噻二唑为一种物质，N-N-二烷基氨基亚甲基苯三唑为一种物质，2-巯基苯并噻唑为一种物质，这样可降低金属活性，对铜及各种铜合金的减活效果尤为突出，加入切削油中可有效抑制铜及铜合金的活性，防止材料与空气中氧气水分发生反应，保护工件。
所述油雾抑制剂为聚异丁烯，聚异丁烯为聚合物，此聚合物分子结构以线型或网状为主，常见的聚异丁烯平均分子量为有950、1300、2400等几种，而聚异丁烯的分子量采用950，聚异丁烯粘度较高，添加到切削油中可在黏连油体颗粒，达到增加切削油颗粒重量的效果，从而抑制油雾油烟的产生。
所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、硫代二丙酸双酯、辛基化二苯胺中的一种或多种，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚为一种物质，双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚为一种物质，硫代二丙酸双酯为一种物质，辛基化二苯胺为一种物质，这样能抑制油类、脂类的氧化变色。
本发明还提供一种用于加工多种材料的切削油的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、清洗反应釜、保证反应釜无残留杂质；步骤二、取全部基础油中5份基础油，加入全部抗氧剂和全部金属减活剂，并进行搅拌均匀；步骤三、通过水浴加热法加热（水浴加热的温度约70-80℃）至抗氧剂溶解后，停止加热，并继续搅拌，使原料充分混合；步骤四、将溶解好的原料转移至反应釜中；步骤五、将余量的基础油全部抽至反应釜中，加入酯类润滑剂、硫系润滑剂、防锈剂、油雾抑制剂，将反应釜中全部的原料进行混合均匀；步骤六、混合均匀后原料再次进行搅拌，持续搅拌20min；步骤七、到时间后，从反应釜中取样，取出的样品进行检测，视样品达到油体颜色均匀、清澈透明、没有固体不溶杂质且粘度正常为合格、可进行灌装，样品没有达到油体颜色均匀、清澈透明、没有固体不溶杂质且粘度正常则返回步骤六进行操作。
本发明兼容性强，加工材料涵盖市面常见的各种金属，且工件表面光泽度、加工刀具寿命优于市面常见单一材料切削油，在免除客户更换材料后必须更换切削油的烦恼的前提下，还具备了优于市面常见切削油性能和加工效果，同时提高了客户的刀具使用寿命，降低了加工成本，为客户创造和更多经济效益。
实施例1：基础油：40份；酯类润滑剂：1份；硫系润滑剂：1份；防锈剂：3份；金属减活剂：0.2份；油雾抑制剂：0.1份；抗氧剂：0.1份；第一清洗反应釜、保证反应釜无残留杂质；第二取40份基础油中5份基础油，加入0.1份抗氧剂和0.2份金属减活剂，并进行搅拌均匀；第三通过水浴加热法加热至抗氧剂溶解后，停止加热，并继续搅拌，使原料充分混合；第四将溶解好的原料转移至反应釜中；第五将35份基础油全部抽至反应釜中，加入1份酯类润滑剂、1份硫系润滑剂、3份防锈剂、0.1份油雾抑制剂，将反应釜中全部的原料进行混合均匀；第六混合均匀后原料再次进行搅拌，持续搅拌20min（分钟）；最后到时间后，从反应釜中取样，取出的样品进行检测，视样品达到油体颜色均匀、清澈透明、没有固体不溶杂质且粘度正常为合格、可进行灌装，样品没有达到油体颜色均匀、清澈透明、没有固体不溶杂质且粘度正常则返回步骤六进行操作。
实施例2：基础油：22.5份；酯类润滑剂：14.5份；硫系润滑剂：9.5份；防锈剂：3.5份；金属减活剂：2.4份；油雾抑制剂：2.45份；抗氧剂：2.45份。
本实施例的制配方法与实施例1完全相同。
实施例3：基础油：85份；酯类润滑剂：30份；硫系润滑剂：20份；防锈剂：10份；金属减活剂：5份；油雾抑制剂：5份；抗氧剂：5份。
本实施例的制配方法与实施例1完全相同。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种用于加工多种材料的切削油，其特征在于，其包括下列成分制配而成：基础油40-85份；酯类润滑剂1-30份；硫系润滑剂1-20份；防锈剂3-10份；金属减活剂0.2-5份；油雾抑制剂0.1-5份；抗氧剂0.1-5份。
2.根据权利要求1所述的用于加工多种材料的切削油，其特征在于，所述基础油采用10#、20#、32#机械油，基础油的主要成分为烯烃、烷烃的混合物，而组成基础油的分子中含有碳原子20-50个，为C20-C50正异构烷烃、烯烃。
3.根据权利要求1所述的用于加工多种材料的切削油，其特征在于，所述酯类润滑剂为菜籽油、氧化菜油、精制动物油、三羟甲基丙烷类合成脂、季戊四醇类合成脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的用于加工多种材料的切削油，其特征在于，所述硫系润滑剂为硫化烯烃、硫化脂肪酸酯、硫化棉籽油、硫化脂肪酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于加工多种材料的切削油，其特征在于，所述防锈剂为石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸中的一种或多种，石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸均有防锈效果，将石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸任意一种防锈剂加入切削油中，添加初期防锈效果明显提升，添加达到一定量后防锈能力提升减缓甚至不再增强，不同防锈剂的防锈机理不同，石油磺酸钙、磺酸钡、十二烯基丁二酸、油酸、硬脂酸、月桂酸、四局蓖麻油酸混合使用有一定的协同作用。
6.根据权利要求1所述的用于加工多种材料的切削油，其特征在于，所述金属减活剂为1，2，3-苯并三氮唑、连三氮茚、苯三唑脂肪胺盐、2，5，二硫醇基1，3，4噻二唑、N-N-二烷基氨基亚甲基苯三唑、2-巯基苯并噻唑中的一种或多种，1，2，3-苯并三氮唑为一种物质，连三氮茚为一种物质，苯三唑脂肪胺盐为一种物质，2，5，二硫醇基1，3，4噻二唑为一种物质，N-N-二烷基氨基亚甲基苯三唑为一种物质，2-巯基苯并噻唑为一种物质。
7.根据权利要求1所述的用于加工多种材料的切削油，其特征在于，所述油雾抑制剂为聚异丁烯，聚异丁烯为聚合物，此聚合物分子结构以线型或网状为主，常见的聚异丁烯平均分子量为有950、1300、2400几种，而聚异丁烯的分子量采用950。
8.根据权利要求1所述的用于加工多种材料的切削油，其特征在于，所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双3，5-三级丁基-4-羟基苯基硫醚、硫代二丙酸双酯、辛基化二苯胺中的一种或多种，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚为一种物质，双3，5-三级丁基-4-羟基苯基硫醚为一种物质，硫代二丙酸双酯为一种物质，辛基化二苯胺为一种物质。
9.一种用于加工多种材料的切削油的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一、清洗反应釜、保证反应釜无残留杂质；步骤二、取全部基础油中5份基础油，加入全部抗氧剂和全部金属减活剂，并进行搅拌均匀；步骤三、通过水浴加热法加热至抗氧剂溶解后，停止加热，并继续搅拌，使原料充分混合；步骤四、将溶解好的原料转移至反应釜中；步骤五、将余量的基础油全部抽至反应釜中，加入酯类润滑剂、硫系润滑剂、防锈剂、油雾抑制剂，将反应釜中全部的原料进行混合均匀；步骤六、混合均匀后原料再次进行搅拌，持续搅拌20min；步骤七、到时间后，从反应釜中取样，取出的样品进行检测，视样品达到油体颜色均匀、清澈透明、没有固体不溶杂质且粘度正常为合格、可进行灌装，样品没有达到油体颜色均匀、清澈透明、没有固体不溶杂质且粘度正常则返回步骤六进行操作。
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