CN111808663A - 一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂，由如下质量份的原料制成：极压抗磨剂5～10份、浅色剂5～10份、油性剂10～15份、植物油70～80份和多胺催化剂2～3份。本发明在配方中添加有油性剂(脂肪酸甲酯)，而脂肪酸甲酯中的酯基为亲油性基团，将其添加于配方中使得本金属加工液添加剂可以更好地溶于金属加工液中，使本金属加工液添加剂可以均匀分布于金属加工液中，进而使得金属加工液性能更加稳定，扩大了添加剂的应用范围，使得其可以应用于需要不同添加量的金属加工液中。

Description

一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属加工液添加剂技术领域，具体地讲，是涉及一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂及其制备方法。

背景技术

金属加工液主要是金属加工用的液体，主要起润滑和冷却作用，兼有防锈清洗等作用。一般的金属加工液包括切削液、切削油、乳化液、冲压油、淬火剂、高温油、极压切削液、磨削液、防锈油、清洗剂、发黑剂、拉深油、增稠剂等。金属加工切削液是一种低泡沫、高润滑性的可溶性润滑油，即使应用在对加工液要求很高的环境下也能使维护成本降到最低，基本能适用于各类金属及合金的所有类型的加工，它对大多数铁制金属的一般加工十分奏效，尤其在加工软钢、铸铁、不锈钢及其他特种钢时能同时发挥出出色的润滑作用和冷却作用。

在金属加工液中，金属加工液添加剂是其必不可少的组成部分，主要起着改善加工液性能的作用，而在传统的金属加工液添加剂中所使用的产品较为单一，只有硫化棉籽油和硫化异丁烯几类产品，并且都有着强烈的刺激性气味，并且存在油溶性差的缺点，而这限制了传统添加剂的应用范围，只能应用于需要低添加量的金属加工液中。

基于金属加工液的作用是润滑机体和清洁附着于机体上的污泥和沉积物且其在使用后不可避免的会由于裹挟的污泥而变黑的原因，为了便于使用者直观地分辨是否需要为机体更换金属加工液，金属加工液大多为浅色，而添加在金属加工液中的添加剂的颜色会影响添加添加剂后的金属加工液的颜色，因此，金属加工液添加剂的颜色就十分重要了。

发明内容

为克服现有技术存在的问题，本发明提供一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂，由如下质量份的原料制成：极压抗磨剂5～10份、浅色剂5～10份、油性剂10～15份、植物油70～80份和多胺催化剂2～3份。

进一步地，所述极压抗磨剂为硫磺。

进一步地，所述浅色剂为硫化氢。

进一步地，所述油性剂为脂肪酸甲酯。

进一步地，所述植物油为菜籽油。

进一步地，所述多胺催化剂为氨水、乙二胺、三乙胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的至少一种。

本发明还提供一种制备油溶性好的浅色金属加工液添加剂的方法，包括以下步骤：

步骤S1、依次称取相应重量份的植物油、多胺催化剂和油性剂并加入反应釜内，加热至100～140℃，搅拌均匀，获得溶液1；

步骤S2、向溶液1中加入浅色剂，搅拌均匀，反应1～3h，获得溶液2；

步骤S3、将溶液2降温至70～100℃并向其内加入极压抗磨剂，搅拌1～3h，获得溶液3；

步骤S4、将溶液3升温到160～170℃，恒温搅拌3～5h；

步骤S5、将步骤S4处理后的溶液保持搅拌，并降温到120～140℃，向反应釜内通入氮气，置换3～5h，再进行真空除水、产品包装后，制得油溶性好的浅色金属加工液添加剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明在配方中添加有油性剂(脂肪酸甲酯)，而脂肪酸甲酯中的酯基为亲油性基团，将其添加于配方中使得本金属加工液添加剂可以更好地溶于金属加工液中，使本金属加工液添加剂可以均匀分布于金属加工液中，进而使得金属加工液性能更加稳定，扩大了添加剂的应用范围，使得其可以应用于需要不同添加量的金属加工液中。

(2)本发明在配方中添加的硫磺具有良好的极压抗磨剂性，其溶于金属加工液中，可防止金属发生熔结、咬粘、刮伤，作为添加剂添加于金属加工液中可以使得金属加工液性能更优异；此外，在配方中添加的脂肪酸甲酯在于硫化氢反应后生成的硫化脂肪酸甲酯同样具有较好的极压抗磨剂性，其溶于金属加工液中，在高温、高压的边界润滑状态下，能和金属表面形成高熔点化学反应膜，也可防止金属发生熔结、咬粘、刮伤，在两种添加物的配合下，使得金属加工液性能更优异。

(3)本发明中添加的浅色剂(硫化氢)，硫化氢先和油脂中的双键预反应，避免双键直接和硫磺反应生成发色官能团，从而使得整个添加剂的颜色较浅。

(4)本发明通过在配方中添加多胺催化剂，利用多胺催化剂具有很强的催化作用，其内部的氮原子上特殊取代基结构，将其添加在配方中，能有效地提高反应的催化效果，缩短反应时间，使生产效率提高，降低生产成本。

(5)本发明采用菜籽油作为基础油，是可以降解的油类，在实际使用中对环境十分友好。

(6)本发明在步骤S5向反应釜内通入氮气，利用氮气与残余的硫化氢发生置换，将残余的硫化氢除去，从而提升本发明制备的金属加工液添加剂的安全性，保障使用本发明制备的金属加工液添加剂的操作人员的安全。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例1

取80份植物油、2份二乙烯三胺和10份脂肪酸甲酯依次放入反应釜中，升温到140℃，搅拌均匀后向其内加入10份硫化氢，再搅拌均匀，反应3h，硫化氢反应结束后将温度降低至80℃，向其中加入10份硫磺，搅拌均匀，升温到140℃，反应2h，后再保持搅拌的同时将温度继续升高到160℃，恒温反应3h，反应后保持搅拌状态将温度降低到120℃，向反应釜内通入氮气，持续反应3h，氮气置换结束后进行真空除水，最后得到清澈琥珀色液体。

实施例2

取80份植物油、2份二乙烯三胺和10份脂肪酸甲酯依次放入反应釜中，升温到140℃，搅拌均匀后向其内加入5份硫化氢，再搅拌均匀，反应3h，硫化氢反应结束后将温度降低至80℃，向其中加入5份硫磺，搅拌均匀，升温到140℃，反应2h，后再保持搅拌的同时将温度继续升高到160℃，恒温反应3h，反应后保持搅拌状态将温度降低到120℃，向反应釜内通入氮气，持续反应4h，氮气置换结束后进行真空除水，最后得到琥珀色液体。

实施例3

取80份植物油、2份三乙胺和15份脂肪酸甲酯依次放入反应釜中，升温到130℃，搅拌均匀后向其内加入6份硫化氢，再搅拌均匀，反应3h，硫化氢反应结束后将温度降低至90℃，向其中加入5份硫磺，搅拌均匀，升温到140℃，反应2h，后再保持搅拌的同时将温度继续升高到170℃，恒温反应3h，反应后保持搅拌状态将温度降低到140℃，向反应釜内通入氮气，持续反应5h，氮气置换结束后进行真空除水，最后得到清澈琥珀色液体。

实施例4

取80份植物油、2份三乙胺和10份脂肪酸甲酯依次放入反应釜中，升温到130℃，搅拌均匀后向其内加入8份硫化氢，再搅拌均匀，反应3h，硫化氢反应结束后将温度降低至90℃，向其中加入5份硫磺，搅拌均匀，升温到140℃，反应2h，后再保持搅拌的同时将温度继续升高到170℃，恒温反应3h，反应后保持搅拌状态将温度降低到140℃，向反应釜内通入氮气，持续反应5h，氮气置换结束后进行真空除水，最后得到清澈琥珀色液体。

实施例5

取75份植物油、3份三乙烯四胺和13份脂肪酸甲酯依次放入反应釜中，升温到130℃，搅拌均匀后向其内加入8份硫化氢，再搅拌均匀，反应3h，硫化氢反应结束后将温度降低至95℃，向其中加入5份硫磺，搅拌均匀，升温到130℃，反应2h，后再保持搅拌的同时将温度继续升高到170℃，恒温反应3h，反应后保持搅拌状态将温度降低到140℃，向反应釜内通入氮气，持续反应3h，氮气置换结束后进行真空除水，最后得到清澈琥珀色液体。

实施例6

取75份植物油、2份三乙烯四胺和13份脂肪酸甲酯依次放入反应釜中，升温到130℃，搅拌均匀后向其内加入8份硫化氢，再搅拌均匀，反应3h，硫化氢反应结束后将温度降低至90℃，向其中加入5份硫磺，搅拌均匀，升温到125℃，反应2h，后再保持搅拌的同时将温度继续升高到170℃，恒温反应3h，反应后保持搅拌状态将温度降低到140℃，向反应釜内通入氮气，持续反应4h，氮气置换结束后进行真空除水，最后得到清澈琥珀色液体。

实施例7

将实施例1～6制备的金属加工液添加剂进行检测。

一、本发明制备的金属加工液添加剂性能测试

依次取实施例1制备好的金属加工液添加剂于测硫仪、色度计、粘度计、密度计和开口闪点测定仪中进行测量，并取实施例1制备好的金属加工液添加剂进行铜片腐蚀试验。

二、本发明制备的金属加工液添加剂润滑性能测试

取15份实施例1制备好的金属加工液添加剂与85份白油混合，搅拌均匀，制成混合油后，取8ml混合油于容量为10ml的锥形试管中，放置7天，检测其沉淀量。

实施例2～6均按上述两种方法进行检测。

检测结果如表1、表2所示。

表1

表2

实施例	沉淀量
		实施例1	无
实施例2	无
		实施例3	无
实施例4	无
		实施例5	无
实施例6	无

分析表1可知，实施例1～6制备的金属加工液添加剂中的硫含量检测均在15％以内且活性硫含量在5以内，而硫含量检测均在15％以内且活性硫含量在5以内，既可以保证有比较好的极压抗磨性，又不会因为硫含量过多而导致添加在金属加工液中加速金属加工液老化。

分析表1，对比实施例1～6制备的金属加工液添加剂中的色度测定可知，在实施例1～6中的硫化氢添加量分别为10份、5份、6份、8份、8份、8份，对比色度，实施例1、4、5和6制备的金属加工液添加剂色度均小于5.5，而实施例2、3制备的金属加工液添加剂色度为5.5，并且通过外观观测，实施例1、3、4、5和6制备的金属加工液添加剂均为清澈琥珀色液体，可知，硫化氢添加量越小制备的金属加工液添加剂色度越低，而即使制备的色度在5.5的金属加工液添加剂外观观测其也是琥珀色液体，可知，本发明制备的金属加工液添加剂颜色较浅。

分析表1，对比实施例1～6制备的金属加工液添加剂在40℃下的运动粘度可知，实施例1～6制备的金属加工液添加剂的运动粘度检测都较为稳定，最低为500，最高为650±100，可说明本发明制备的金属加工液添加剂性能稳定，便于后续加工和添加到金属加工液中进行使用。

分析表1，对比实施例1～6制备的金属加工液添加剂中的铜腐蚀情况可知，其铜腐蚀等级均在1b内，由此可以判断本金属加工液添加剂对机体的腐蚀较少。

分析表1，对比实施例1～6制备的金属加工液添加剂中的密度可知，制备的金属加工液添加剂密度均大概在0.99，说明制备的金属加工液添加剂质量稳定，便于批量生产和后续使用。

分析表1，对比实施例1～6制备的金属加工液添加剂中开口闪点可知，闪点温度均在190℃以上，其着火危险性较低，将其添加于金属加工液中十分安全，可以保证正常使用的安全。

金属加工液添加剂与白油混合后放置一段时间后如果产生沉淀，则说明该金属加工液添加剂油溶性较差，将实施例1～6制备的金属加工液添加剂分别与白油混合均匀后放置7天后观察锥形试管内的沉淀量，从表2可知，实施例1～6均无沉淀，说明本发明制备的金属加工液添加剂油溶性能优异。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂，其特征在于，由如下质量份的原料制成：极压抗磨剂5～10份、浅色剂5～10份、油性剂10～15份、植物油70～80份和多胺催化剂2～3份。

2.根据权利要求1所述的一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂，其特征在于，所述极压抗磨剂为硫磺。

3.根据权利要求1所述的一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂，其特征在于，所述浅色剂为硫化氢。

4.根据权利要求1所述的一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂，其特征在于，所述油性剂为脂肪酸甲酯。

5.根据权利要求1所述的一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂，其特征在于，所述植物油为菜籽油。

6.根据权利要求1所述的一种油溶性好的浅色金属加工液添加剂，其特征在于，所述多胺催化剂为氨水、乙二胺、三乙胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺中的至少一种。

7.一种制备如权利要求1～6任意一项所述的油溶性好的浅色金属加工液添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、依次称取相应重量份的植物油、多胺催化剂和油性剂并加入反应釜内，加热至100～140℃，搅拌均匀，获得溶液1；

步骤S2、向溶液1中加入浅色剂，搅拌均匀，反应1～3h，获得溶液2；

步骤S3、将溶液2降温至70～100℃并向其内加入极压抗磨剂，搅拌1～3h，获得溶液3；

步骤S4、将溶液3升温到160～170℃，恒温搅拌3～5h；

步骤S5、将步骤S4处理后的溶液保持搅拌，并降温到120～140℃，向反应釜内通入氮气，置换3～5h，再进行真空除水、产品包装后，制得油溶性好的浅色金属加工液添加剂。