CN111925858B - 用于金属件加工的水性全合成搓丝液及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液，包括以下重量百分比含量的组分：有机胺10％‑30％；有机酸与无机酸5％‑25％；润滑剂1％‑10％；缓蚀剂0.1‑5％；杀菌剂0.1‑5％；余量水补足100％。与现有技术相比，本发明的全合成搓丝液不含矿物油且生态友好，能完美替换油性油并运用于紧固件搓丝工艺中，解决紧固件行业车间现场烟雾问题，改善现场员工的工作环境，同时消除燃烧的安全隐患，造就环保、健康、安全的行业新趋势。

Description

用于金属件加工的水性全合成搓丝液及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及金属加工液领域，尤其是涉及一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液及其制备方法和应用。
背景技术
目前，紧固件行业用于螺丝加工的润滑冷却液主要是柴油或者皂化液，存在共同的缺点是无法控制烟雾的生成，导致车间可见度降低，空气质量不好，一线员工容易引发呼吸道系统疾病，并且柴油还有引起燃烧的隐患。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液及其制备方法和应用。
本发明的全合成搓丝液不含矿物油且生态友好，能完美替换油性油并运用于紧固件搓丝工艺中，解决紧固件行业车间现场烟雾问题，改善现场员工的工作环境，同时消除燃烧的安全隐患，造就环保、健康、安全的行业新趋势。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液，包括以下重量百分比含量的组分：
有机胺10％-30％；
有机酸与无机酸5％-25％；
润滑剂1％-10％；
缓蚀剂0.1-5％；
杀菌剂0.1-5％；
余量水补足100％。
优选地，所述有机胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、三异丙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇胺中的一种或多种混合。
优选地，所述有机酸及无机酸为异壬酸、新癸酸、正辛酸、异辛酸、月桂酸、十二碳二元酸、十一碳二元酸、三元羧酸、硼酸或4-叔丁基苯甲酸中的一种或多种。
优选地，所述润滑剂为硼酸酯、EO/PO嵌段聚醚、反式EO/PO嵌段聚醚或分子量在200-400之间的聚乙二醇中的一种或多种混合。
优选地，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑或巯基苯并噻唑中的一种或多种混合。
优选地，所述杀菌剂为均三嗪类、苯并异噻唑啉酮及其衍生物、双吗啉甲烷、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯或聚氧乙烯氯化二甲亚铵中的一种或多种混合。
优选地，所述水为去离子水。
一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水升温至40-50℃，搅拌的同时加入有机酸、无机酸和有机胺，并将温度保持在40-50℃，搅拌时间为3小时，搅拌均匀；
(2)在步骤(1)得到的液体加入润滑剂、杀菌剂、缓蚀剂及余量的水，搅拌均匀后，冷却至室温，即制得成品。
该水性全合成搓丝液作为金属件加工的润滑冷却液或切削液。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明水性全合成搓丝液中不含矿物油，不仅不会出现存放腐败变质问题，还可稳定存放。在正常使用浓度下，半年以上不需要进行加工液的更换，与传统油性产品相比，大大降低了切削液消耗成本。
2、本发明水性全合成搓丝液中使用的硼酸酯及羧酸铵衍生物对黑色金属提供良好的防锈保护，使机床零件得到有效防护及工件在加工后的短周期防护。
3、本发明水性全合成搓丝液中的润滑剂和聚醚，能提高产品加工润滑性，其中的聚醚能提高切削液的清洗能力和抗硬水能力，使工件上的粉屑更不易粘附在加工设备及工件上，影响加工精度，同时大大降低模具的磨损。
4、本发明水性全合成搓丝液中的缓蚀剂为苯并三氮唑，对机床中的有色金属部件(如刀具、夹具和模具)有防护作用，延长模具的使用寿命及精度。
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，但绝不是对本发明的限制。
实施例1
一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液，其具体配方见表1：
表1实施例1水性全合成搓丝液配方
成分 重量百分比
十二碳二元酸 4％
三乙醇胺(99％) 15％
单乙醇胺 7％
新癸酸 4％
硼酸 6％
苯并三氮唑 1％
EO/PO嵌段聚醚2000分子量 3％
EO/PO嵌段聚醚2500分子量 2％
聚氧乙烯氯化二甲亚铵 1％
去离子水 57％
上述各组分按以下步骤混匀：
(1)将水升温至40-50℃，将部分水升温至40-50℃，加入十二碳二元酸、加入单乙醇胺、三乙醇胺，搅拌30分钟；
(2)加入硼酸、新癸酸搅拌30分钟，搅拌的同时，在步骤(1)得到的液体加入聚醚、杀菌剂、缓蚀剂及余量的水；
(3)将步骤(2)得到的液体冷却至室温，即制得成品。
实验检测数据如表2所示。
表2实施例1检测结果
项目 检测结果 实验方法
原液外观(15-35℃) 无色透明 GB/T6144 5.2
pH值(5％浓度) 9.25 GB/T6144 5.2
防锈实验(5％浓度) 0级，无锈 IP 287
消泡性，ml/10min ≤2 GB/T6144 5.4
铜腐蚀(55℃) 24h，无腐蚀 GB/T6144 5.4
铸铁腐蚀(55℃) 24h，无腐蚀 GB/T6144 5.4
现场测试结果：
1)与油性产品相比，车间油雾明显减少，工作环境明显改善，牙板修复频率下降，生产效率提高，制造成本下降。
2)加工自攻螺丝品质稳定，符合要求。
3)加工夹板螺丝和墙板螺丝时，断尾现象较多，螺丝品质不稳定。
实施例2
一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液，其具体配方见表2：
表3实施例2水性全合成搓丝液配方
成分 重量百分比
十二碳二元酸 1.5％
癸二酸 1.5％
二乙醇胺(99％) 21％
新癸酸 4％
硼酸 6％
苯并三氮唑 0.5％
EO/PO嵌段聚醚2500分子量 2％
聚氧乙烯氯化二甲亚铵 1％
去离子水 62.5％
上述各组分按以下步骤混匀：
(1)将部分水升温至40-50℃，加入十二碳二元酸、癸二酸，加入二乙醇胺，搅拌30分钟。
(2)加入硼酸、新癸酸，搅拌30分钟。
在步骤(1)、(2)得到的液体加入聚醚、杀菌剂、缓蚀剂及余量的水，搅拌均匀；
(3)将步骤(2)得到的液体冷却至室温，即制得成品。
实验检测数据如表4所示。
表4实施例2检测结果
项目 检测结果 实验方法
原液外观(15-35℃) 无色透明 GB/T6144 5.2
pH值(5％浓度) 9.36 GB/T6144 5.2
防锈实验(5％浓度) 0级，无锈 IP 287
消泡性，ml/10min ≤2 GB/T6144 5.4
铜腐蚀(55℃) 24h，无腐蚀 GB/T6144 5.4
铸铁腐蚀(55℃) 24h，无腐蚀 GB/T6144 5.4
现场测试结果：
1)与油性产品相比，车间油雾明显减少，工作环境明显改善，牙板可使用周期45天，效率提高，制造成本下降37％。
2)加工自攻螺丝品质稳定，符合要求。
3)加工夹板螺丝和墙板螺丝品质稳定，符合要求。
实施例3
一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液，其具体配方见表5：
表5实施例3水性全合成搓丝液配方
Figure BDA0002618816350000051
Figure BDA0002618816350000061
上述各组分按以下步骤混匀：
(1)将部分水升温至40-50℃，搅拌的同时加入十一酸、癸二酸、三元羧酸加二乙醇胺，搅拌30分钟；
在步骤(1)得到的液体加入硼酸酯、新癸酸、聚醚、缓蚀剂、杀菌剂及余量的水，搅拌均匀；
(3)将步骤(2)得到的液体冷却至室温，即制得成品。
实验检测数据如表6所示。
表6实施例3检测结果
项目 检测结果 实验方法
原液外观(15-35℃) 无色透明 GB/T6144 5.2
pH值(5％浓度) 9.42 GB/T6144 5.2
防锈实验(5％浓度) 0级，无锈 IP 287
消泡性，ml/10min ≤2 GB/T6144 5.4
铜腐蚀(55℃) 24h，无腐蚀 GB/T6144 5.4
铸铁腐蚀(55℃) 24h，无腐蚀 GB/T6144 5.4
现场测试结果：
1)与油性产品相比，车间油雾明显减少，工作环境明显改善，牙板可使用周期90天以上，生产效率提高，制造成本下降约45.7％。
2)加工自攻螺丝品质稳定，符合要求。
3)加工夹板螺丝和墙板螺丝品质稳定，符合要求。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液，其特征在于，包括以下重量百分比含量的组分：十一碳二元酸1.5%、癸二酸1%、三元羧酸1%、二乙醇胺15%、新癸酸4%、硼酸酯15%、苯并三氮唑0.5%、聚氧乙烯氯化二甲亚铵1%、EO/PO嵌段聚醚 2500分子量 2%、去离子水59%；
所述用于金属件加工的水性全合成搓丝液的制备方法，包括以下步骤：
1）将部分去离子水升温至40-50℃，搅拌的同时加入十一碳二元酸、癸二酸、三元羧酸加二乙醇胺，搅拌30min；
2）在步骤 1 得到的液体加入硼酸酯、新癸酸、EO/PO嵌段聚醚 2500分子量、苯并三氮唑、聚氧乙烯氯化二甲亚铵及余量的去离子水，搅拌均匀；
3）将步骤 2 得到的液体冷却至室温，即制得成品。
2.如权利要求1所述的一种用于金属件加工的水性全合成搓丝液的应用，其特征在于，该水性全合成搓丝液作为金属件加工的润滑冷却液或切削液。
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