CN113166675A

CN113166675A - 用于制备润滑剂组合物的组合物

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Publication number: CN113166675A
Application number: CN201980058866.9A
Authority: CN
Inventors: L·科格尔; P·德根; T·阿萨姆
Original assignee: Karbem Ltd
Current assignee: Karbem Ltd
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2021-07-23
Also published as: EP3850066A1; US20220064565A1; WO2020053232A1; EP3620502A1; US11905489B2

Abstract

本发明公开了基于离子型和/或元素有机化合物的润滑剂组合物，尤其是冷却润滑剂溶液。

Description

用于制备润滑剂组合物的组合物

技术领域

本发明涉及用于制备润滑剂组合物的组合物，该组合物作为性能添加剂在润滑剂组合物中、优选在冷却润滑剂组合物中、尤其是在冷却润滑剂溶液中的用途，润滑剂组合物以及其制备方法。

背景技术

在金属加工中经常使用冷却润滑剂。术语“冷却润滑剂”根据DIN 51385是指尤其用于支持金属切削加工方法或成形方法或者影响组织结构的金属加工介质(也参见：A.R.Eyres,R.N.Mather,J.Inst.Petr.59(565)，第9-17页，1973)。冷却润滑剂可分为非水混溶性和水混溶性冷却润滑剂这些主要类别，其中在水混溶性的情况下进一步区分为可乳化与水溶性冷却润滑剂。

冷却润滑剂可以对金属加工过程的经济性做出决定性贡献。因此，它的使用可能例如对所使用的加工工具的使用寿命和/或材料品质产生显著影响。

在切屑与工具之间的接触区域中，冷却润滑剂应尽可能既具有冷却作用也具有减少摩擦的作用。如果重点在于冷却效果上，则为此主要使用水混溶性冷却润滑剂。然而，与非水混溶性冷却润滑剂相比，它们经常具有较差的润滑性能和对微生物的抗性。另外，它们具有不希望的泡沫形成趋势，并且经常容易受到不同水质的影响(尤其是关于所使用的水硬度)。

尤其是在水基冷却润滑剂的情况下的缺点在于，在储存期和/或使用期内由于与金属材料接触，出现不希望的pH值改变。这可能由于腐蚀和锈蚀而引起另外的磨损。此外，高或低的pH值可能对环境有害并且构成健康风险。

反之，如果期望高润滑性能，则更可能使用非水混溶性，即油基冷却润滑剂。它们的特征尤其在于它们良好的减少摩擦的性质。非水混溶性冷却润滑剂的缺点在于，由于与水混溶性冷却润滑剂相比低的比热容和热导率，其冷却效果低。此外，与在使用水混溶性冷却润滑剂的情况下相比，构件在加工之后更难于清洁。另一个问题在于，在使用油的情况下，尤其是在高切削速度下可能出现的油雾。其中所包含的气溶胶导致有害于健康的肺部负担。此外，油雾也可能是易燃的，从而要采取足够的安全预防措施。

但是，冷却润滑剂也可以是乳液，其结合了冷却效果和减少摩擦的有利性质(W.Baumann,B.Herberg-Liedtke,Chemikalien in der Metallbearbeitung,Berlin；Heidelberg Springer,1995,第37页及后续页)。乳液是一种分散体系，其通过混合两种彼此不溶于其中的液体而产生。它们显示出相对良好的润滑性能以及可接受的冷却效果。

因此，例如欧洲公开文献EP 1 319 703 A1公开了用于金属成形的水基冷却润滑剂乳液。它们在干燥之后在工件上形成润滑膜。除了水溶性无机盐之外，乳液还含有乳化石蜡以减少摩擦。

除了高生产耗费之外，冷却润滑剂乳液受到批评的尤其在于乳液的不稳定性，尤其是相对于外来油夹带、盐负载(Salzfracht)和水硬度以及微生物在乳液中繁殖。由于真菌和细菌侵染，使乳液的防腐性能降低，并且导致人员的健康方面的负担。另外，由于微生物侵染，乳液丧失稳定性，由此可能引起运行故障。乳液也如全合成那样，具有起泡的趋势。因此，对于润滑剂乳液而言典型的是，它们含有大量助剂，例如杀生物剂、乳化剂或消泡剂。除了乳液中存在的油相之外，这些助剂在乳液维护、劳动保护以及构件清洁方面也提出了挑战。

添加这样的助剂不仅提高了润滑剂生产的复杂性和成本，而且使它们的CO₂平衡劣化。另外，助剂对使用者和环境造成另外的健康负担，因为这些物质主要是具有相对低分子量的化合物，尤其是有机化合物，其优选在提高的温度的情况下(如它们在切削性金属加工或成形工艺中常见的那样)转移至气相，并且因此潜在地构成健康和环境风险。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于制备润滑剂组合物的一种组合物以及一种润滑剂组合物，其减少或克服了至少一种所提及的缺点。

所述目的通过权利要求1的主题得以实现。有利的进一步改进是相应的从属权利要求以及并列权利要求的主题。

根据本发明，所述目的通过用于制备润滑剂组合物的组合物得以实现，该组合物含有组分(A)和至少一种金属盐(M)。组分(A)由一种或多种无机盐组成，而金属盐(M)中的金属选自过渡金属、第三主族的金属、第四主族的金属、第五主族的金属或其混合物。该组合物的特征另外在于，在添加水的情况下在室温下形成均匀的溶液。优选地，组分(A)与金属盐(M)并不相同。

此外，根据本发明的组合物可以含有组分(B)。组分(B)由一种或多种各自含有至少一个结构单元XC的化合物组成。在此，C表示碳并且X表示硅(Si)、氮(N)、氧(O)、磷(P)或硫(S)。在结构单元中，X和C借助σ键、π键或离子键彼此连接。

所述组合物同样可通过合并组分(A)与至少一种金属盐(M)，优选与两种金属盐(M)获得。组分(B)是任选的。除非另有明确说明，否则所有其他优选实施方案因此涉及根据本发明的组合物的这两个实施方式。

发明人现已发现，根据本发明的组合物适合于提供具有高的润滑性能以及同时良好的冷却性能的润滑剂组合物。该润滑剂组合物的性能与已知的冷却润滑剂乳液相当，或甚至更好。例如在用于切削性金属加工中或在金属(尤其是钢和铝)变形时(参见实施例3)，显示出这一点。

该发现是预料不到的，因为本领域中普遍确信的是，与冷却润滑剂乳液的润滑能力相比，冷却润滑剂溶液的润滑能力较低(W.Baumann,B.Herberg-Liedtke,Chemikalienin der Metallbearbeitung,Berlin；Heidelberg Springer,1995，第39页)。

此外，根据本发明提供的润滑剂组合物相对于现有技术的有利之处在于，它们在更少，优选甚至完全没有助剂和/或另外的性能添加剂的情况下达到希望的润滑性能。例如，它们在没有添加杀生物剂的情况下就已经显示出良好的生物稳定性(参见实施例7)。也可以省略消泡剂的使用(参见实施例6)。

在使金属材料与含水介质接触时可能的氧化还原反应可以预料不到地通过添加金属盐(M)而得以限制，优选甚至得到阻止。金属盐(M)在此起“电子缓冲剂”的作用。通过将方程式1(参见下文)中的第一反应的平衡移动至材料中的单质金属一侧，抑制或防止了自由电子(e^-)的进一步的可能的反应。本领域技术人员将该现象称为勒夏特列(LeChatelier)原理。因此，使根据本发明的润滑剂组合物的pH值稳定化。其优选在组合物的使用期和储存期内保持基本恒定(参见表4-6)。

通过根据本发明的组合物，此外可能的是，降低作为助剂的pH稳定剂的比例或甚至完全将其省略。

减少使用助剂的有利之处在于，由于改进的CO₂平衡而降低的环境负荷，以及对环境和使用者而言降低的健康风险。

根据本发明的组合物的另一有利之处在于，更容易从用该组合物制备的润滑剂组合物中分离出外来的油。如果其是润滑剂溶液，则情况尤其如此。如果在使用液体润滑剂，尤其是冷却润滑剂溶液过程中被外来的油污染，则可以简单地将其撇去。油通常具有比水更低的密度，并且难溶直至完全不溶于水。因此，油和/或脂肪优选聚集在润滑剂溶液的表面处并且可以在那里被容易地除去。

此外，在另外的研究中还可以表明，根据本发明的润滑剂组合物，尤其是冷却润滑剂溶液，对水的不同硬度表现出一定的不敏感性(实施例5)。

“水硬度”是指在水中溶解的碱土金属盐，特别是碱土金属离子，优选钙和镁的那些的浓度。如果碱土金属的浓度高(水因此非常硬)，则其中所含有的离子可以与润滑剂组合物中所含有的离子型化合物反应。尤其是在冷却润滑剂乳液的情况下，观察到对硬水的高敏感性，因为乳液通常含有乳化剂(例如脂肪酸)。它们可以与碱土金属离子反应。在此经常形成不希望的沉淀物，所述沉淀物可能不利地影响冷却润滑剂的效率。这使得复杂的软化过程成为必要，而这可能在增加的润滑剂成本方面反映出来。

因为根据本发明的组合物仅含有水溶性和在水中形成均匀溶液的组分，因此所形成的润滑剂组合物优选不具有乳化剂。因此，它们对与来自硬水的碱土金属的离子的不希望的反应显示出更大的不敏感性。因此，可以减少不利的沉淀物的形成或与此相关的性能损失。另外，可以省略复杂的软化方法。

在本发明的意义上，将术语“溶液”定义为分子分散的粒子在液体介质中的均匀分布。所有的粒子以分子分散的形式存在于其中。它们因此全部形成一个共同的相。因此，将溶液相对于由多个相组成的物质体系(其中一个相为分散剂，在其中分布(即分散)其它相，例如乳液或悬浮液)区分开。

根据本发明的组合物因此同时特征在于，其在与水合并之后，不形成乳液或悬浮液，并且也不产生或在其中含有细乳液、纳米乳液或微乳液。在添加水之后，也很少存在胶束、囊泡或中间相，例如层状体系。

在本发明的意义上，XC化合物(C＝碳；X如下文定义)是具有至少一个元素(X)-碳(C)键的化合物。也可以将其称为“元素有机化合物”。X与C之间的键在这种情况下包括具有元素-碳σ键、π键或离子键的化合物。元素-碳键的元素(X)在此彼此独立地选自硅(Si)、氮(N)、氧(O)、磷(P)或硫(S)。

如果在根据本发明的组合物中含有多种盐和/或元素有机化合物，则它们可以彼此相互作用和/或反应。在无机或元素有机盐的情况下尤其可能的是离子交换反应。

优选地，根据本发明的组合物包含组分(A)的无机盐、至少一种金属盐(M)和任选的至少一种组分(B)的化合物。

在优选的实施方案中，根据本发明的组合物因此可通过合并至少两种组分(A)的无机盐与至少两种金属盐(M)和任选的一种或多种如本文中所定义的组分(B)的化合物获得，或合并至少一种组分(A)的无机盐与至少一种金属盐(M)和任选的至少一种如本文中定义的组分(B)的化合物获得。

在优选的实施方案中，根据本发明的组合物既含有组分(A)、至少一种金属盐(M)，也含有组分(B)。特别优选的是，根据本发明的组合物由这些组分组成。然而，非常特别优选地，根据本发明的组合物由组分(A)和至少一种金属盐(M)组成。非常特别优选地，金属盐(M)不同于组分(A)。

如果将该组合物用于制备润滑剂组合物，则该组合物本身(即没有另外的添加剂、助剂或溶剂)已经可以构成润滑剂组合物。该组合物可以以固体或液体形式作为润滑剂组合物使用。但是，为了制备润滑剂组合物，还可以向该组合物中添加另外的成分，例如添加剂，如腐蚀抑制剂或pH调节剂，任选地除了溶剂之外额外加入(参见下文)。

从组分(A)以及组分(B)各自单独地以及一起在添加水时形成均匀溶液的事实得出，它们的特征还在于，在将组合物添加至水中时水的表面张力完全不或几乎不改变。在优选的实施方案中，水的表面张力由于添加组分(A)或组分(B)或其混合物而改变，降低最多10％，优选最多7.5％，特别优选最多5％，并且尤其是最多2％。

“表面张力”也被称为比表面能。其为在液体处于与气体或与真空的边界时与界面相切的方向上作用的力。通过添加特定物质，可以大幅度改变液体的表面张力。表面张力的改变的测量是本领域技术人员已知的。其例如可以按照以下标准进行：ASTM D 1331；ISO6889；DIN EN 14210。

用于测定表面张力的优选的方法是依据ASTM D 3825的气泡压力法，以及依据ASTM D 2285的液滴体积法(也参见实施例2)。

本发明的一个特别优选的方面涉及根据本发明的组合物作为性能添加剂用于制备润滑剂组合物，尤其是用于切削性金属加工或用于成形方法的用途。性能添加剂是指在针对润滑性能的性能测试，例如根据DIN 51350-2用于测定焊接力的四球设备(VKA)和/或用于测定Reichert值的交叉圆柱试验(参见实施例3)中改进润滑剂组合物的润滑性能的物质或物质混合物。

在此可能尤其有利的是，不向润滑剂组合物中添加另外的性能添加剂。

在优选的实施方案中，该组合物或润滑剂组合物不含油、蜡或脂肪，尤其是不含矿物油、合成油、植物油或动物脂肪。优选地，该组合物或润滑剂组合物因此不含油、蜡或脂肪，尤其是不含天然或合成蜡，尤其是不含微晶蜡、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、巴西棕榈蜡或它们的混合物。

此外优选的是，该组合物和润滑剂组合物不含固体成分，例如树脂。

不受科学理论的束缚，根据本发明的组合物以及采用该组合物制备的润滑剂组合物的良好润滑性能可能归因于金属表面与无机盐和/或元素有机化合物之间的相互作用。具有摩擦学功效的层可以通过金属表面与根据本发明的组合物之间的物理吸附或化学吸附形成。该组合物的粘度在此似乎不对润滑性能起决定性作用。

如已经阐述那样，发明人已发现，在添加金属盐(M)时，根据本发明的润滑剂组合物的pH值更久地保持稳定。这样可以利用勒夏特列原理，并通过添加至少一种与材料的金属“匹配”的金属盐(M)而添加金属离子，从而可以抑制金属氧化(参见方程式1)。在此重要的是，如此使金属盐(M)适应所使用的材料中的金属，使得可以形成合适的氧化还原体系(根据勒夏特列)。如果材料中的主要成分为铁(例如，在钢或其它铁合金中)，则优选选择至少一种水溶性铁盐。在此，根据本发明的组合物中的金属盐充当电子缓冲剂。

金属材料与含水介质(其通过添加盐和/或天然含有离子)接触的反应最初会导致材料中的金属的氧化反应，从而导致更高的金属氧化数，并通过与解离的水的质子的进一步反应最终导致生成单质氢。该单质氢从含水介质逸出，并留下过量的氢氧根离子(参见方程式1，参见下文)。

在下文的方程式1中举例显示了含铁的材料的可能的反应。在所示的实例中，单质铁(Fe⁰)与存在于含水介质中的磷酸根离子(PO₄ ^3-)通过给出电子(e^-)反应成磷酸铁(III)(Fe³⁺PO₄)。正反应和逆反应(还原/氧化)在这种情况下处于平衡。由于水的自解离，溶液中还存在质子(H⁺)和氢氧根离子(OH^-)，它们同样经历平衡反应(在水(H₂O)一侧)。通过自由电子(e^-)(在此来自铁与来自水的质子(H⁺)的氧化反应)的进一步反应产生氢气—该氢气从含水介质中逸出。在溶液中留下氢氧根离子—含水介质中的pH值升高。

方程式1：

3H⁺+3e^-→1，5H₂↑

“吸附”应理解为原子或分子在表面上的累积。根据原子或分子与表面之间结合力的类型区分为物理吸附与化学吸附。

“物理吸附”是表面上的弱吸附，其与分子中的范德华力的强度相当。在物理吸附的情况下，被吸附物和表面的电子结构基本上保持不变。

术语“化学吸附”描述了表面上的吸附类型，其中被吸附的分子通过化学键保持在固体的表面上。因此，在化学吸附的情况下，被吸附物与表面的电子结构发生改变。

在下文详细阐述本发明的特别有利的实施方式。

除了通过调节组分(A)与(B)之间的重量比而获得的优点以外，同样有利的是，如果组分(A)和(B)分别具有至少25g/L，优选至少50g/L，进一步优选至少100g/L，特别优选200g/L，尤其优选至少500g/L的在25℃下的水中溶解度。

物质的“溶解度”说明纯物质可以溶解在溶剂中的程度。其也可以作为物质质量与溶液体积的比例给出。溶解度的单位是g/L。

在另一优选实施方案中，组分(A)含有具有硫(S)、氮(N)、磷(P)或它们的混合物的无机盐。优选的是其中组分(A)含有硫(S)或磷(P)或它们的混合物的组合物。

尤其有利的是这样的组合物，在其中组分(A)含有选自以下的基团(Gruppe)：硫离子、亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、铵、氮离子、硝酸根、磷离子、亚磷酸根、磷酸根、二磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根或它们的盐或它们的混合物。尤其优选地，组分(A)含有选自以下的基团：亚硫酸根、焦亚硫酸根、硫代硫酸根、磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根或它们的盐或它们的混合物；尤其优选地，组分(A)含有选自以下的物质组：亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠或它们的混合物。

优选地，组分(B)选自有机磷、有机硫、有机氮化合物或它们的混合物，优选选自有机磷化合物、有机硫化合物或它们的混合物，进一步优选选自有机磷化合物或有机硫化合物，特别优选选自有机磷化合物。

在特别优选的实施方案中，组分(B)含有选自下组的至少一种基团：硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、磺酸根、磷酸根、膦酸酯基团、双膦酸酯基团、低聚膦酸酯基团、聚膦酸酯基团、铵或它们的盐或它们的混合物，优选选自硫酸根、磺酸根、磷酸根、膦酸酯基团、双膦酸酯基团、低聚膦酸酯基团、聚膦酸酯基团或它们的盐或它们的混合物，进一步优选磺酸根、磷酸根、膦酸酯基团、双膦酸酯基团、低聚膦酸酯基团、聚膦酸酯基团或它们的盐或它们的混合物，特别优选膦酸酯基团、双膦酸酯基团、低聚膦酸酯基团、聚膦酸酯基团或它们的盐或它们的混合物，尤其是组分(B)选自双膦酸酯基团或其盐。

术语“膦酸酯”表示结构式R-PO(OH)₂的化合物，其中R优选为有机基团。在此，R优选选自烷基基团、烯基基团或芳基基团，特别优选为含有N、P、O或S的任选地官能化的基团。尤其是，所述任选地官能化的膦酸酯可以是氨基膦酸酯。

称为低聚膦酸酯的是含有结构单元-[P(O)ORO]_n-的化合物。在此，参数n表示重复单元的数目。在低聚膦酸酯的情况下，其范围为3至20。

术语“聚膦酸酯”表示结构单元-[P(O)ORO]_n-的化合物，其中聚膦酸酯具有多于20个重复单元n。

已经表明，如果组分(B)含有双膦酸酯，则可以获得具有特别有利的性质的冷却润滑剂或冷却润滑剂溶液。

优选地，经证实有利的是使用1,1-二膦酸或其盐，尤其是1-羟基乙烷-1,1-二膦酸或其盐(即，羟基亚乙基二膦酸)。

因此，在本发明的非常特别有利的实施方案中，组分(B)选自1-羟基烷烃-1,1-二膦酸、1-羟基烯烃-1,1-二膦酸、1-氨基烷烃-1,1-二膦酸、1-羟基-3-氨基烷烃-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基烷烃-1,1-二膦酸、1-羟基-4-氨基烷烃-1,1-二膦酸、1-氨基-4-羟基烷烃-1,1-二膦酸、烷基氨基-1-羟基烷烃-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物，优选1-羟基烷烃-1,1-二膦酸、1-氨基烷烃-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基烷烃-1,1-二膦酸、1-羟基-3-氨基烷烃-1,1-二膦酸、烷基氨基-1-羟基烷烃-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物，进一步优选1-羟基甲烷-1,1-二膦酸、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、1-羟基丙烷-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基丙烷-1,1-二膦酸、1-羟基丁烷-1,1-二膦酸、1-羟基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸、4-二烷基氨基-1-羟基丁烷-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物，特别优选1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、1-羟基丙烷-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基丙烷-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物，尤其是1-羟基乙烷-1,1-二膦酸。

“烷烃”是指具有通式C_nH_2n+2的有机烃化合物。术语“烷烃”用于命名分子，以表示它是所考虑分子的主链。除非另有明确说明，否则术语“烷烃”还包括经取代的烷烃。

“烯烃”是指具有通式C_nH_2n的有机烃化合物，其含有至少一个双键。除非另有明确说明，否则术语“烯烃”还包括任选取代的烯烃。

“任选取代的”意指在相应分子中或在相应基团中，氢原子可以被取代基替代。如果分子是经取代的，则可以所有氢原子被取代基替代，或者氢原子仅部分地被取代基替代。

名称“烷基”是指由碳原子和氢原子组成的分子的一部分。烷基基团具有通式-C_nH_2n+1。名称“烷基”衍生自从其中想象去除氢原子的作为基础的“烷烃”。在术语学方面，术语“烷基”用于表示它是分子的侧链。也在没有特别说明的情况下，“烷基”也包括任选取代的烷基。

术语“烯基”是指由任选取代的碳原子和氢原子组成的分子的一部分。例如，具有双键的烯基基团尤其具有通式-C_nH_2n-1。然而，烯基基团也可以具有多于一个双键。氢原子的数目在这种情况下取决于烯基基团中的双键的数目而变化。烯基基团的实例为乙烯基-、烯丙基-、2-丁烯基-和2-己烯基-。

“芳基”是指含有芳族基团的分子的一部分。“芳族基团”是指具有芳香体系的环状的平面烃。芳族基团尤其可以为单环、双环或三环的。芳族基团此外还可以含有选自N、O、P和S的杂原子。芳族基团的实例是苯、萘、蒽、菲、呋喃、吡咯、噻吩、异

唑、吡啶和喹啉，其中在前述实例中分别除去了必要数目的氢原子，以使得能够实现插入相应的结构式中。例如，在结构式HO-R*-CH₃中，其中R*为具有6个碳原子的芳族基团，尤其是苯，两个氢原子从芳族基团，尤其是苯中除去，以允许插入所述结构式中。

根据本发明，术语“电子缓冲剂”应理解为包含至少一种，优选至少两种金属盐的至少一种化合物。这样的电子缓冲剂优选平衡其所在的组合物的pH值。例如，在冷却润滑剂或冷却润滑剂溶液中，由于氧气的带入或水溶液对金属材料的作用而发生pH值改变，从而这些变化或者波动导致或高或低的不期望的pH值(参见上文)。根据本发明，可以通过添加至少一种金属盐(M)来限制或防止这些pH值不稳定性。

“金属盐”根据本发明是指包含阴离子和阳离子的化合物，其中优选阳离子是金属阳离子，其选自金属，优选选自过渡金属、第三主族的金属、第四主族的金属、第五主族的金属，或其混合物。阴离子优选选自硫离子、亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、铵、氮离子、硝酸根、磷离子、亚磷酸根、磷酸根、二磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根、碳酸根、卤离子、氰离子、锰酸根、铬酸根或其混合物。

术语“金属”包括元素周期表中的第三至第六主族的所有金属、碱金属、碱土金属、半金属和过渡金属以及其离子。

如果根据本发明提及金属本身或具体的金属，例如铁，则也应理解为包括相应的离子。

根据本发明，各个元素的缩写(根据元素周期表的缩写)，例如Fe或Cu，应理解为相应的元素，在此为铁或铜，或其离子。

“半金属”是周期表第III至VI族的元素。这些包括硼、硅、锗、砷、锑、硒、碲、钋、砹。如果根据本发明提及半金属，则也总是理解为包括其离子。

“过渡金属”是序数为21至30、39至48、57至80和89至112的周期表的元素。如果根据本发明提及过渡金属，则也总是理解为包括其离子。

在特别优选的实施方案中，根据本发明的组合物包含至少一种金属盐(M)。金属盐(M)包括至少一种金属或者金属离子和至少一种反离子。

尤其有利的是这样的组合物，其中至少一种金属盐(M)含有选自下组的反离子：硫离子、亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、铵、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、氰离子、碘离子、溴离子、氯离子、氟离子、氮离子、硝酸根、磷离子、亚磷酸根、磷酸根、二磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、正磷酸根、偏磷酸根或它们的混合物，优选选自硫酸根、铵、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、正磷酸根、磷酸根或它们的混合物，以及含有选自下组的金属或者金属离子：Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Sb、Bi、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt或Hg或它们的混合物，优选选自Al、Sn、Ti、V、Cr、Mn、Mo、Fe、Co、Ni、Cu或它们的混合物，特别优选选自Al、Sn、Fe、Cr、Cu、W或Ni，非常特别优选Fe。

根据本发明，“反离子”应理解为是指每种情况下相对于各自的离子的电荷平衡的反离子。反离子既可以是阳离子，也可以是阴离子。根据本发明，反离子优选选自硫离子、亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、铵、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、氰离子、碘离子、溴离子、氯离子、氟离子、氮离子、硝酸根、磷离子、亚磷酸根、磷酸根、二磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、正磷酸根、偏磷酸根或它们的混合物。

特别优选地，组合物含有选自亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、硫代硫酸盐、磷酸盐、多聚磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐或它们的混合物的组分(A)，选自硫化物、亚硫酸盐、硫酸盐、硫代硫酸盐、焦亚硫酸盐、连四硫酸盐、铵、乙酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、氰化物、碘化物、溴化物、氯化物、氟化物、氮化物、硝酸盐、磷化物、亚磷酸盐、磷酸盐、二磷酸盐、多聚磷酸盐、焦磷酸盐、正磷酸盐、偏磷酸盐或它们的混合物的至少一种金属盐(M)，和选自磺酸盐或酯、磷酸盐或酯、膦酸盐或酯、双膦酸盐或酯或它们的混合物的任选的组分(B)。组分(A)优选不同于金属盐(M)。

在特别有利的实施方案中，组合物含有选自亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、硫代硫酸盐、磷酸盐、多聚磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐或它们的混合物的组分(A)，选自硫酸盐、铵、乙酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、正磷酸盐、磷酸盐或它们的混合物的至少一种金属盐(M)，以及选自1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、1-羟基丙烷-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基丙烷-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物的任选的组分(B)。

进一步优选地，组合物含有选自碱金属亚硫酸盐、碱金属焦亚硫酸盐、碱金属硫代硫酸盐、碱金属磷酸盐、碱金属三聚磷酸盐、碱金属焦磷酸盐、碱金属六偏磷酸盐或它们的混合物的组分(A)，选自硫酸盐、铵、乙酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、正磷酸盐、磷酸盐或它们的混合物的至少一种金属盐(M)和选自羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸钠、羟基亚乙基二膦酸钾或它们的混合物的任选的组分(B)。

还更优选地，组合物含有选自亚硫酸钾、焦亚硫酸钾、硫代硫酸钾、磷酸钾、三聚磷酸钾、焦磷酸钾、六偏磷酸钾或它们的混合物的组分(A)，选自硫酸盐、铵、乙酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、正磷酸盐、磷酸盐或它们的混合物的至少一种金属盐(M)和选自羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸钠、羟基亚乙基二膦酸钾或它们的混合物的任选的组分(B)。

在优选的实施方案中，根据本发明的组合物包含选自下组的至少一种金属盐(M)：硫酸铁、正硫酸铁、硫酸铁铵、柠檬酸铁铵、草酸铁铵、柠檬酸铁、草酸铁和/或其水合物或其混合物。

在另一优选的实施方案中，根据本发明的组合物包含选自碱金属亚硫酸盐、碱金属焦亚硫酸盐、碱金属硫代硫酸盐、碱金属磷酸盐、碱金属三聚磷酸盐、碱金属焦磷酸盐、碱金属六偏磷酸盐或它们的混合物的组分(A)和选自硫酸铁、正硫酸铁、硫酸铁铵、柠檬酸铁铵、草酸铁铵、柠檬酸铁、草酸铁和/或其水合物或其混合物的至少一种金属盐(M)。

在特别优选的实施方案中，根据本发明的组合物包含磷酸盐，尤其是三聚磷酸钾作为组分(A)和选自硫酸铁、正硫酸铁、硫酸铁铵、柠檬酸铁铵、草酸铁铵、柠檬酸铁、草酸铁和/或其水合物或其混合物的至少一种金属盐(M)。

在非常特别优选的实施方案中，根据本发明的组合物包含磷酸盐，尤其是三聚磷酸钾作为组分(A)和选自硫酸铁和/或其水合物或其混合物的至少一种金属盐(M)。

在特别优选的实施方案中，根据本发明的组合物包含至少两种基于前述定义的金属盐(M)。

在另一特别的实施方案中，根据本发明的组合物包含至少两种金属盐(M)，其中它们在金属的氧化数方面不同和/或在所述一种或多种对应的反离子方面不同。

根据本发明进一步优选的是，根据本发明的组合物包含至少两种金属盐(M)，其中一种金属盐包含氧化态(II+)的金属并且另一种金属盐包含氧化态(III+)的金属。

非常特别优选地，根据本发明的组合物包含含有金属Fe(II+)的金属盐(M)和含有金属Fe(III+)的另一种金属盐(M)。

特别有利的是这样的根据本发明的组合物，在其中两种不同的金属盐(M)以介于10:1与1:10之间的比例存在，优选介于5:1与1:5之间的比例存在，特别优选以介于2:1与1:2之间的比例存在。

尤其有利的是这样的组合物，在其中包含Fe(II+)的金属盐(M)比包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以最多5:1的比例存在，优选以5:1的比例存在。

进一步有利的是这样的根据本发明的组合物，在其中包含Fe(II+)的金属盐(M)比包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以最多3:1的比例存在，优选以3:1的比例存在。

非常特别有利的是这样的根据本发明的组合物，在其中包含Fe(II+)的金属盐(M)比包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以最多2:1的比例存在，优选以2:1的比例存在。

根据本发明的替代性实施方案，组合物既包含组分(A)、至少一种金属盐(M)，又包含组分(B)。在这种情况下发现，如果基于组分(A)和(B)的总重量计，存在至少40重量％的组分(A)，优选至少50重量％的组分(A)，进一步优选至少60重量％的组分(A)，特别优选至少80重量％的组分(A)，尤其是至少90重量％的组分(A)，则导致具有特别有利的性质的组合物。

组分(A)与(B)的重量比优选在40:60至95:5的范围内。

在另一优选的实施方案中，组分(A)与(B)的重量比为至少40:60，更优选至少50:50，进一步优选至少60:40，特别优选至少70:30，尤其是至少80:20。

在本发明的一个特别的方面，前述组合物仅含有固体。因此，在优选的实施方案中，该组合物为固态组合物。它们可以以任意形式存在，例如作为粉末或粒料。

可能有利的是，将固体形式的根据本发明的组合物压实。这尤其适用于粉末。对于压实而言，可以使用常规的压实方法，例如冷压、烧结、热压或辊压。粒料可以通过常用方法，如湿法造粒或干法造粒来获得。

该组合物可以在没有另外加工的情况下作为润滑剂使用或在用溶剂，优选水稀释之后，例如作为冷却润滑剂使用。

如果该组合物以固体形式存在，则可能有利的是，将它们加工成片剂(“Tabs”(片料))。片剂可以由粒料或粉末借助常用的压缩方法来获得。该实施方案尤其便利了在组合物被进一步加工成润滑剂组合物之前组合物的运输和储存。

在本发明的一个实施方案中，片剂另外含有崩解剂。常用的崩解剂是本领域技术人员熟悉的。优选的崩解剂例如选自淀粉、纤维素衍生物、藻酸、葡聚糖和交联聚乙烯吡咯烷酮以及产生气体的物质混合物，例如碳酸氢钠和柠檬酸或酒石酸或它们的混合物。

因此，除了所述组合物以外，本发明在一个特别的方面还涉及提供用于制备润滑剂组合物的固体组合物的方法，包括以下步骤：

(i)提供含有组分(A)和/或(B)和至少一种金属盐(M)，优选(A)和(B)和至少两种金属盐(M)的组合物；

(ii)将该组合物压实，例如通过辊压实而压实；

(iii)将该润滑剂组合物造粒，和

(iv)将粒料压缩成片剂。

固体形式，优选作为粉末、粒料或特别优选片剂形式的根据本发明的组合物可以通过添加水而形成润滑剂组合物，尤其是冷却润滑剂，用于金属加工，尤其是用于切削性金属加工。

因此，本发明在另一个方面还涉及根据本发明的组合物用于制备润滑剂溶液，尤其是冷却润滑剂溶液，优选用于金属切削加工的那些的用途。该组合物在这种情况下优选作为片剂或作为粉末存在。尤其可以如本文中所描述来制备片剂。

但也可以将该组合物在没有压实或进一步加工的情况下直接用于制备润滑剂组合物。优选为此将其与水，尤其是仅与水混合。

通过调节组合物与水之间的特定比例，可以制备不同的冷却润滑剂组合物。特别有利的是含有至少80重量％的水的润滑剂组合物。它们显示出保持不变的良好冷却效果。

在本发明的特别优选的实施方案中，润滑剂组合物含有至少85重量％的水，进一步优选至少90重量％的水，尤其优选至少95重量％的水。水的上限典型地为99重量％。

根据经验，具有高水含量的根据本发明的冷却润滑剂对于切削性金属加工中的应用而言是特别有利的。在此尤其优选的是含有具有高蒸发焓的冷却液的冷却润滑剂。“蒸发焓”是指将确定量的液体从液态变成气态(即蒸发)所需的热量。水具有43kJ/mol的标准蒸发焓(25℃)。与许多其他液体相比，这是特别高的，即液体在转变成气态之前可以吸收特别多的能量(例如以热的形式)。

在本发明的一个实施方案中，在根据本发明的润滑剂组合物的情况下，组分(A)和/或组分(B)的浓度在1至20重量％，优选1至15重量％，特别优选5至10重量％范围内，基于润滑剂组合物的总重量计。

具有在25至95重量％范围内的较高浓度的组分(A)和/或组分(B)的替代性润滑剂组合物在本发明的意义上也称为浓缩物。在本发明的优选的实施方案中，组分(A)和/或组分(B)的浓度因此为25至95重量％，更优选30至80重量％，特别优选35至60重量％。

在根据本发明的优选的润滑剂组合物中，所述一种或多种金属盐(M)的总浓度在0.1至10重量％，优选0.25至8重量％，特别优选0.5至5重量％，非常特别优选0.8至2.5重量％范围内，基于润滑剂组合物的总重量计。

在优选的实施方案中，金属离子的总浓度在1000-10000ppm，优选2000-8000ppm，特别优选3000至7000ppm范围内，非常特别优选在>5000ppm。在使用一种或多种铁盐的情况下，这是尤其适用的。

除了根据本发明的组合物以外，润滑剂组合物可以含有常用的添加剂，所述添加剂可以取决于润滑剂各自的应用领域而定并且出于改进根据本发明的润滑剂组合物的所选择的性质的目的而添加。有利地，助剂是水溶性的。有利地，其因此即使在添加助剂之后也形成均匀的溶液。特别优选的润滑剂组合物因此也是溶液。

但是，本发明还包括这样的润滑剂组合物，其在添加助剂之后以分散或胶体分散的组合物形式，可能地也以乳液形式存在。除了在任何情况下在添加水时产生均匀溶液的组分(A)和/或(B)，优选(A)和(B)以外，因此还包括含有表面活性物质，例如湿润剂或乳化剂的润滑剂组合物。

根据本发明的润滑剂组合物尤其可以含有防腐蚀剂。它们优选选自三唑、噻二唑、有机磷酸、硼酸、硼酸衍生物、磺酸、磺酸盐、磺酸酯、羧酸或它们的混合物。优选的是苯并三唑、苯并噻二唑、马来酸、丙二酸、异壬酸、柠檬酸、抗坏血酸或它们的混合物。

优选在润滑剂组合物中含有最多10重量％，优选最多5重量％，进一步优选最多2重量％，特别优选最多1重量％，尤其是最多0.1重量％的防腐蚀剂，基于润滑剂组合物的总重量计。

已表明，含有元素有机化合物，尤其是双膦酸盐(酯)，如羟基亚乙基二膦酸的润滑剂组合物即使仅具有少量或甚至不添加防腐蚀剂的情况下就已经具有良好的腐蚀性质。这归因于以下事实：这些化合物本身可以发挥防腐蚀作用。这尤其适用于双膦酸盐(酯)，如羟基亚乙基二膦酸。

因此，在特别优选的实施方案中，在含有组分(B)，更优选双膦酸盐(酯)，特别优选羟基亚乙基二膦酸及其盐或它们的混合物，尤其是羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸钠和羟基亚乙基二膦酸钾或它们的混合物的润滑剂组合物中，含有最多2重量％，更优选最多1重量％，特别优选最多0.1重量％，尤其是最多0.01重量％的防腐蚀剂，基于润滑剂组合物的总重量计。

此外可以含有有色金属抑制剂。常用的有色金属抑制剂是本领域技术人员熟悉的。它们优选选自二醇，烷醇胺，脂族和芳族羧酸，羧酰胺和磺酰胺，酯，杂环化合物，杂环化合物的硫醇，三唑，尤其是苯并三唑和甲苯基三唑，咪唑，尤其是苯并咪唑或它们的混合物，特别优选苯并三唑。

此外可以含有pH调节剂。它们优选选自无机酸或碱，更优选选自碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物，元素氧酸或它们的混合物，更优选碱金属氢氧化物，磷酸或磷酸衍生物或它们的混合物，尤其是氢氧化钠、氢氧化钾或磷酸。非常特别优选的是氢氧化钠、氢氧化钾或它们的混合物。

有利地将这些pH调节剂添加至根据本发明的润滑剂组合物，使得润滑剂组合物的pH值介于6与10之间，优选介于7与9之间，特别优选为9。

润滑剂组合物此外还可以含有持湿剂，所述持湿剂优选选自醇、多羟基醇、聚醇或它们的混合物。优选的是甘油、乙二醇、丙二醇以及具有小于1000g/mol的摩尔质量的聚乙二醇。

还可能有意义的是，向润滑剂组合物中添加杀生物剂。但是因为通过使用根据本发明的组合物，如上文所述，可以减少杀生物剂的使用，可能(并且优选)的是，润滑剂组合物具有基于总重量计最多1重量％，优选最多0.1重量％，特别优选最多0.01重量％的杀生物剂。

杀生物剂可以优选选自异噻唑啉酮、氨基甲酸酯、甲醛、甲醛供体、酚、酚衍生物、醇、胺、季铵化合物、碱金属吡啶硫酮或它们的混合物。非常特别优选的是异噻唑啉酮、碱金属吡啶硫酮、胺氧化物和季铵化合物或它们的混合物。

此外可以有利地添加湿润剂。由于根据本发明的组合物的优点(参见上文)，即使少量的湿润剂也可足以改进润滑性能。它们可以选自离子型、两性、非离子型表面活性剂，聚合物表面活性剂，清净剂，皂或它们的混合物。尤其是，使用离子型表面活性剂，如优选由蓖麻油、蓖麻油酸和硫酸酯及其盐组成的混合物(“土耳其红油”)，导致具有特别有利的性质的润滑剂组合物。优选省略使用非离子型表面活性剂。

润滑剂组合物中有利地含有最多2重量％，更优选最多1重量％，进一步优选最多0.1重量％，特别优选最多0.01重量％的湿润剂，基于润滑剂组合物的总重量计。

任选地还可以添加消泡剂。它们优选选自有机硅、硅氧烷、有机硅氧烷、磷酸酯、食用脂肪酸的甘油单酯和甘油二酯或它们的混合物。优选的是硅氧烷、有机硅氧烷或它们的混合物。

有利地，润滑剂组合物既含有pH调节剂，又含有持湿剂和防腐蚀剂。

在下文描述根据本发明的组合物和润滑剂组合物的特别优选的实施方案。

在一个实施方案中，润滑剂组合物含有以下组分，或者润滑剂组合物可通过合并以下组分获得：

20至70重量％的水，

30至80重量％的组分(A)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

在另一实施方案中，润滑剂组合物含有以下组分，或者润滑剂组合物可通过合并以下组分获得，含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

20至70重量％的水，

30至80重量％的组分(A)，

0.1至2.5重量％的至少一种金属盐(M)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

在另一实施方案中，润滑剂组合物含有以下组分，或者润滑剂组合物可通过合并以下组分获得：

20至70重量％的水，

30至80重量％的组分(B)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

20至70重量％的水，

30至80重量％的组分(B)，

0.1至2.5重量％的至少一种金属盐(M)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

在替代性实施方案中，润滑剂组合物含有以下组分，或者润滑剂组合物可通过合并以下组分获得：

20至70重量％的水，

20至60重量％的组分(A)，

5至30重量％的组分(B)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

在另一替代性实施方案中，润滑剂组合物含有以下组分，或者润滑剂组合物可通过合并以下组分获得：

20至70重量％的水，

20至60重量％的组分(A)，

5至30重量％的组分(B)，

0.1至2.5重量％的至少一种金属盐(M)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于组合物的总重量计。

50至95重量％的水，

5至50重量％的组分(A)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

50至95重量％的水，

5至50重量％的组分(B)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

50至95重量％的水，

5至30重量％的组分(A)，

5至30重量％的组分(B)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

50至95重量％的水，

30至80重量％的组分(A)，

5至50重量％的组分(B)，

0.1至2.5重量％的第一金属盐(M)，

0.5至2重量％的第二金属盐(M)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

在本发明的一个方面，根据本发明的组合物含有以下组分，或者该组合物可通过合并以下组分获得：

50至90重量％的组分(A)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至20重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，

分别基于组合物的总重量计。

在本发明的另一方面，根据本发明的组合物含有以下组分，或者该组合物可通过合并以下组分获得：

50至90重量％的组分(B)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至20重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，

分别基于组合物的总重量计。

在本发明的一个替代性方面，所述组合物含有以下组分，或者该组合物可通过合并以下组分获得：

40至90重量％的组分(A)，

10至40重量％的组分(B)，

0至30重量％的pH调节剂，

0至10重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，

分别基于组合物的总重量计。

已表明，根据本发明的润滑剂组合物在用于根据DIN 51350-2测定焊接力的四球设备(VKA)中具有良好的效率。此外，对于这些润滑剂组合物，在所谓的交叉圆柱测试(XCT)中实现了良好的性能。

同样可以显示在攻丝扭矩测试(TTT)中的良好效率。在这种情况下已发现，添加持湿剂，尤其是甘油，有利地影响TTT中的性能。根据规程(ASTM D 5619)进行实验(实施例3)。该测试系统允许通过扭矩检测和温度检测来证实在成形过程和切削加工过程中的关键工艺参数。

使用根据本发明的润滑剂组合物，尤其是作为润滑剂溶液使用，另外允许过程控制的简化的监测，尤其是在润滑剂组分的消耗或损失方面。由此刚好利用一种溶液的有利之处在于，可以使用常用的方法如光谱法、滴定法或电分析法，以测定和监测尤其是组分(A)和/或(B)的浓度。这允许在金属加工工艺过程中简单地检测(监测)润滑剂组分，特别是组分(A)和/或(B)的消耗。

为此，可以例如在与材料接触之后将润滑剂组合物引入检测单元中，以便测定润滑剂组合物的组分的消耗。然而，检测单元也可以直接或间接地是金属加工设备的一部分。

因此，在另一方面，本发明涉及用于在金属加工过程中对润滑剂组合物进行品质控制的方法，包括以下步骤：

(i)提供根据本发明的润滑剂组合物；

(ii)使材料与该润滑剂组合物接触；

(iii)测定润滑剂组合物的至少一种组分，尤其是组分(A)和/或(B)和至少一种金属盐(M)的浓度，有利地借助光谱法、滴定法、色谱法或电分析法来测定。

在该方法中使用的润滑剂组合物可以以固体或液体形式使用。然而，如果将润滑剂组合物以固体形式施加到工件上，则可有利的是在测定组分(A)和/或(B)之前将其转化成水溶液。无论润滑剂组合物的原始聚集态如何，都可以将它们用水稀释以用于浓度测定。

“光谱”法是指基于光谱的测量。术语“光谱”涵盖了一组物理方法，所述物理方法分别根据某种性质(例如能量、质量或波长)分析辐射。

“滴定”法是指一种借助滴定来定量测定物质的测量方法。“滴定”是使浓度已知的溶液与未知浓度的样品接触的方法。测量所使用的溶液的体积，并且借助于化学计量法计算样品的未知浓度。

术语“电分析”法是指一种借助于电流和/或电压的测量来定量测定物质的测量方法。电分析法在此来源于电位法、库仑法、安培法或伏安法(例如极谱法)的主要类别。

在定量测定润滑剂组分之后，可以通过添加希望量的这些组分再次补偿所述组分的消耗(“补充计量添加”)。因此可以再次达到希望的设定值。

因此，本发明的另一有利的方面涉及用于调节润滑剂组合物中的润滑剂组分，尤其是组分(A)和/或(B)和至少一种金属盐(M)的浓度的方法。其有利地是润滑剂溶液。

因此可能有利的是，将用于金属加工的设备直接或间接地(结构上或功能上)与补充罐连接。

任选地，同样可能的是，在将润滑剂组分供给补充罐中之前，将其用液体，优选水进行稀释。

因此，本发明的一个方面涉及调节润滑剂组合物，尤其是润滑剂溶液中的至少一种组分的浓度的方法，包括以下步骤：

(i)确定润滑剂组分的浓度(实际值)，尤其是组分(A)和/或(B)的至少一种成分和至少一种金属盐(M)的浓度，和

(ii)补充计量添加该组分和/或至少一种金属盐(M)至希望的浓度(设定值)。

具体实施方式

实施例

下面借助于实验实施例更详细地阐述本发明。

通用制备方法

实施例1–制备根据本发明的冷却润滑剂组合物(KSS)

制备冷却润滑剂组合物的溶液。

溶液1	重量％
		水	53.30
焦亚硫酸钠	16.00
		三聚磷酸钠	2.00
羟基亚乙基二膦酸	8.00
		防腐蚀剂	0.70
pH调节剂	20.00

溶液2	重量％
		水	44.30
焦亚硫酸钠	35.00
		防腐蚀剂	0.70
pH调节剂	5.00
		湿润剂	15.00

取决于用途，可以将润滑剂组合物任意通过另外添加水而调节至希望的浓度。

合成规程

首先将碱性组分溶解于水中。然后任选地进行酸性组分的添加。将pH值通过添加pH调节剂而调节至6至10，优选7至9的范围，特别优选调节至9。然后任选地添加含硫组分并且将pH值重新调节至8至10的希望的范围，尤其是9。随后任选地进行另外的添加剂，例如杀生物剂、湿润剂或持湿剂的添加。

借助以下实施例，将经稀释的溶液作为另外的可能的实施方案进行说明：

溶液3	重量％
		水	85.70
羟基亚乙基二膦酸	8.00
		苯并三唑	0.10
甘油	1.20
		磷酸	5.00

溶液4	重量％
		水	89.30
三聚磷酸钠	5.00
		羟基亚乙基二膦酸	1.50
苯并三唑	0.10
		甘油	1.10
磷酸	3.00

溶液5	重量％
		水	90.20
亚硫酸钠	5.00
		羟基亚乙基二膦酸	1.60
苯并三唑	0.10
		甘油	1.10
磷酸	2.00

实施例2–以溶液1为例测定表面张力

借助张力计通过气泡压力法(依据ASTM D 3825)测定动态表面张力。为此，通过套管将气体压入根据本发明的润滑剂溶液(溶液1，实施例1)，并且为了比较而将气体压入水中。在这种情况下形成的气泡表面成拱形并且在此气泡半径连续减小。通过气泡压力测定表面张力。通过改变气泡形成速度，确定表面张力作为表面时效的函数(动态表面张力)。

静态表面张力的测定依据ASTM D 2285通过液滴体积法来进行。

为此测定由确定体积的液体产生的液滴数目。用根据本发明的润滑剂组合物(溶液1)和为了对比而用水进行测量。

用根据本发明的润滑剂组合物(溶液1)的两次测量表明，不能观察到可测量的相对于水的表面张力的降低。

实施例3–测定润滑剂组合物的效率

1.制备测试冷却润滑剂

为了测定焊接力以及测定Reichert值，制备不同的润滑剂组合物，它们分别含有基于润滑剂组合物的总重量计5重量％的根据本发明的性能添加剂(参见KSS 1至5)。作为比较试验，制备非根据本发明的冷却润滑剂乳液(对比例)，并且在以下测试方法中与根据本发明的冷却润滑剂进行比较。

冷却润滑剂(KSS)的通用合成按照已经在实施例1中描述的规程进行。

KSS 1	重量％
		水	83.90
羟基亚乙基二膦酸	8.00
		防腐蚀剂	0.10
持湿剂	1.00
		pH调节剂	7.00

KSS 2	重量％
		水	89.40
三聚磷酸钠	5.00
		羟基亚乙基二膦酸钠	1.50
防腐蚀剂	0.10
		持湿剂	1.00
pH调节剂	3.00

KSS 3	重量％
		水	89.90
亚硫酸钠	5.00
		羟基亚乙基二膦酸钠	2.00
防腐蚀剂	0.10
		甘油	1.00
pH调节剂	2.00

KSS 4	重量％
		水	88.90
羟基亚乙基二膦酸	8.00
		防腐蚀剂	0.10
持湿剂	1.00
		pH调节剂	2.00

KSS 5	重量％
		水	92.00
三聚磷酸钠	5.00
		羟基亚乙基二膦酸	1.50
防腐蚀剂	0.10
		持湿剂	1.00
pH调节剂	0.40

KSS 6	重量％
		水	90.00
亚硫酸钠	5.00
		羟基亚乙基二膦酸	2.00
防腐蚀剂	0.10
		持湿剂	1.00
pH调节剂	1.90

2.测试方法的实施过程

2.1.根据ASTM D5619借助攻丝扭矩测试系统(TTT系统)测定螺纹生产时的扭矩

借助TTT系统在25℃和800转/min的转数下测定在螺纹生产时的扭矩。TTT系统的核心部分由扭矩监控的螺纹生产单元组成，该生产单元补充配有标准化的测量机构(TTT标准)以及评价软件和分析软件。螺纹生产单元由与铝锭接触以形成螺纹的工具组成。在测试期间，使预钻的孔成形。使用以下根据本发明的测试冷却润滑剂(KSS 5和7)，借助在螺纹生产期间的扭矩检测和温度检测来测试所使用的润滑剂组合物的效率：

KSS 7	重量％
		水	83.30
羟基亚乙基二膦酸	8.00
		苯并三唑	0.10
甘油	0.60
		pH调节剂	8.00

将扭矩作为所应用的功率的值测定。将待测试的润滑剂组合物填充至预钻的孔中，并使工具与铝锭接触。

2.2.测定以N/cm²计的Reichert值

使测试圆柱与旋转的测试环接触。在此，磨损面具有椭圆形状。为了确定磨痕直径，测量出椭圆的主轴，并且可以从直径计算磨损面的投影面积。将按压力与投影的磨损系数相组合，于是得出以N/m²计的Reichert值。

2.3.根据DIN 51350-2测定焊接力

将根据本发明的测试冷却润滑剂(KSS 1至6)在四球系统(DIN 51350-1)中进行测试，该系统由旋转的球(运行球)组成，该旋转球在指定的测试力下在三个与其相同的球(静止球)上滑动。逐步提高测试力，直至发生四球系统的焊接。

实施过程

将由夹具、压板和测试球组成的球杯(Kugeltopf)或球座在水和无残留溶剂，优选FAM汽油中小心地进行清洗并干燥。

经清洗的球杯(Kugelkopf)配备三个经清洗的静止球，并用夹紧装置牢固地夹紧。然后将球杯用润滑剂组合物以无空气泡的方式进行填充。如此填充球杯，使得覆盖静止球并且运行球的球座不浸入润滑剂中。球杯和润滑剂组合物具有介于18℃与40℃之间的温度。将运行球压入在马达轴上的球座中。在将球杯以其心轴尖端放置在转盘的凹槽上之后，施加测试力，其中将测试力根据限定的负荷水平从2000N调节至最大7000N。另外，将驱动马达设置为1450转每分。

为了测定焊接力，提高测试力直至发生球的焊接。

3.测试结果的评价

3.1.攻丝扭矩测试(TTT)

只有发生成功的成形才评价扭矩数据。螺纹成形所需的扭矩在这种情况下不能超过最大值。未检测到处于高于该最大值的值。如果可能，将测试重复七次，和确定平均最大扭矩。从表1中可以得出不同的测试冷却润滑剂的结果：

表1：攻丝扭矩测试的评价

3.2.交叉圆柱测试(XCT)

由钢圆柱的磨损磨痕确定的Reichert值汇总于表2中。

表2：来自交叉圆柱测试的测试结果

润滑剂组合物	Reichert值[N/m<sup>2</sup>]
		KSS 1	5430
KSS 2	37095
		KSS 3	32835
KSS 4	5430
		KSS 5	37095
KSS 6	32835
		对比例	2751

3.3.四球设备(VKA)

润滑剂组合物的VKA焊接力是通过分别来自三个试验的两个彼此相对应的单个测量值测定的焊接力。表3总结了如此获得的结果，给出以牛顿N计的焊接力：

表3：KSS的VKA焊接力的测试结果

润滑剂组合物	焊接力[N]
		KSS 1	7000
KSS 2	6500
		KSS 3	2800
KSS 4	7000
		KSS 5	6500
KSS 6	2800
		对比例	<2000

实施例3–根据DIN 51360-2测定冷却润滑剂对铁屑的腐蚀性质

实施过程

为了测试冷却润滑剂的腐蚀性质，首先制备不同浓度的不同冷却润滑剂溶液，如实施例3中所描述。此外，将铁屑放置在皮氏培养皿中的滤纸上。然后将2mL待研究的润滑剂组合物置于铁屑上。在2小时之后除去润滑剂组合物和铁屑。

评价

对滤纸进行关于任何锈迹残留方面的目视评价。

图1显示了与浓度相关的测试冷却润滑剂溶液的腐蚀性质。

目测评价表明，从润滑剂组合物中的性能添加剂的至少5重量％的临界浓度开始，未观察到腐蚀。在例如1重量％的较低浓度下，铁屑被腐蚀。

实施例4–测定复溶性

首先将5g所制备的溶液在结晶皿中在室温下干燥。通过将5g水添加至经干燥的润滑剂组合物中来重构溶解度，并且检测直至形成澄清溶液的时间。如果在添加5g水之后不摇动(geschwenkt)溶液的情况下进行试验，则直到复溶的时间为<10分钟。如果在添加水之后轻轻摇动样品，则在<5分钟之后已经达到完全复溶。

图2阐明了在没有摇动溶液的情况下进行复溶试验时的结果。

复溶性可以得到完全保证。在10秒钟之后，大部分组分就已经溶解。在7分钟之后可以观察到组分完全复溶。

实施例5–测定硬水稳定性

为了测定硬水稳定性，将根据本发明的溶液1和2用不同硬度的水稀释，从而得到具有5重量％的根据本发明的组合物的溶液。检查这些溶液的透明性和稳定性。

所有经测试的润滑剂组合物在直至80°dH的硬度的情况下都是澄清、透明且稳定的。

实施例6–泡沫测试

为了进行振摇泡沫测试，将50mL待研究的根据本发明的组合物(溶液1和2以及KSS1至6)填充至混合圆筒中。然后将润滑剂溶液以手握方式剧烈振摇10次。

所研究的根据本发明的溶液以及测试冷却润滑剂没有显示出泡沫形成。

实施例7–生物稳定性测试

为了进行生物稳定性测试，将根据本发明的润滑剂组合物(溶液1，实施例1)用受污染的样品接种。在添加受污染的样品之后，溶液1中也立即显现了污染。在最初的5至7次接种期间，该污染再次消失。从第8个周期开始才能观察到持久性细菌负荷。但是，在没有接种的情况下在至少10周的时间内不能观察到独立的细菌生长。

4.1.pH稳定性测试

根据本发明的润滑剂组合物的pH稳定性通过添加至少一种金属盐得以实现。为此，进行了金属离子(在此为铁离子)对含水润滑剂组合物的pH稳定性的影响的研究。在每种情况下，向位于敞口烧杯中的根据本发明的润滑剂组合物中添加单质铁(呈碎屑和/或粉末形式)。

研究了没有添加金属盐(M)的润滑剂组合物(参见表4)(作为对比方案)和具有升高的金属盐含量(并且因此升高的金属离子比例)的总共四个润滑剂组合物(参见表5和6)。

将这些混合物置于空气中。在开始时(第0天)以及在第1至5天，每天分别精确测量pH值至小数点后一位。

润滑剂组合物A：

润滑剂组合物A	含量，重量％
		三聚磷酸钾	5-10
苯并三唑	0.05
		磷酸(75％)	1.7

在添加水之后用50％浓度的NaOH调节pH值。

表4：对比例–组合物的pH稳定性测试(组合物A，没有金属盐(M))

表5：测试结果–根据本发明的组合物(组合物A+不同浓度的金属盐(M)-2000-3000ppm Fe离子)的pH稳定性测试

在表6中清楚地显示了通过金属离子的pH稳定化效果。在该实施例中，pH值稳定超过两周之久。

此外清楚表明，Fe²⁺与Fe³⁺的金属盐离子的比例为2:1是特别有利的。

表6：测试结果–根据本发明的组合物(组合物A+金属盐(M)-5000ppm Fe离子)的pH稳定性测试

实施方案

实施方案1：

用于制备润滑剂组合物的组合物，其含有

组分(A)，或组分(B)或它们的混合物，其中组分(A)由一种或多种无机盐组成，和组分(B)由一种或多种包含至少一个结构单元XC的化合物组成，其中

C＝碳，和

X＝硅、氮、磷或硫，

并且X和C借助σ键、π键或离子键彼此连接，其中在将水添加至该组合物中时形成均匀的溶液。

实施方案2：

组合物，其可通过合并至少两种组分(A)的无机盐或至少两种如实施方案1中定义的组分(B)的化合物获得，或可通过合并至少一种组分(A)的无机盐和至少一种如实施方案1所定义的组分(B)的化合物获得。

实施方案3：

根据实施方案1或2的组合物，其中水的表面张力在添加该组合物时最多降低10％，更优选最多降低5％，特别优选最多降低2％。

实施方案4：

根据前述实施方案之一的组合物，其中该组合物含有组分(A)和组分(B)，优选由它们组成。

实施方案5：

根据实施方案4的组合物，其中组分(A)与组分(B)之间的重量比至少为40:60，更优选至少50:50，进一步优选至少60:40，特别优选至少70:30，尤其为至少80:20。

实施方案6：

根据实施方案4或5的组合物，其中存在至少40重量％的组分(A)，优选至少50重量％的组分(A)，进一步优选至少60重量％的组分(A)，特别优选至少80重量％的组分(A)，尤其是至少90重量％的组分(A)，基于组分(A)和(B)的总重量计。

实施方案7：

根据前述实施方案之一的组合物，其中组分(A)和(B)分别具有至少25g/L，更优选至少50g/L，进一步优选至少100g/L，特别优选200g/L，尤其优选至少500g/L的在25℃下的水中溶解度。

实施方案8：

根据前述实施方案之一的组合物，其中组分(A)含有硫(S)、氮(N)、磷(P)或它们的混合物，优选硫(S)或磷(P)或它们的混合物。

实施方案9：

根据前述实施方案之一的组合物，其中组分(A)含有选自下述的基团：硫离子、亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、磺酸根、铵、氮离子、硝酸根、磷离子、亚磷酸根、磷酸根、二磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根或它们的盐或它们的混合物，更优选选自亚硫酸根、焦亚硫酸根、硫代硫酸根、磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、偏磷酸根或它们的盐或它们的混合物，尤其是组分(A)选自亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠或它们的混合物。

实施方案10：

根据前述实施方案之一的组合物，其中组分(B)选自有机磷、有机硫、有机氮化合物或它们的混合物，优选选自有机磷化合物、有机硫化合物或它们的混合物，特别优选选自有机磷化合物或有机硫化合物，尤其是有机磷化合物。

实施方案11：

根据前述实施方案之一的组合物，其中组分(B)至少含有选自下述的基团：硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、磺酸根、磷酸根、膦酸酯基团、双膦酸酯基团、低聚膦酸酯基团、聚膦酸酯基团、铵或它们的盐或它们的混合物，优选选自硫酸根、磺酸根、磷酸根、膦酸酯基团、双膦酸酯基团、低聚膦酸酯基团、聚膦酸酯基团或它们的盐或它们的混合物，特别优选选自膦酸酯基团、双膦酸酯基团、低聚膦酸酯基团、聚膦酸酯基团或它们的盐或它们的混合物，尤其是组分(B)选自双膦酸酯或其盐。

实施方案12：

根据前述实施方案之一的组合物，其中组分(B)含有至少一种选自下述的化合物：1-羟基烷烃-1,1-二膦酸、1-羟基烯烃-1,1-二膦酸、1-氨基烷烃-1,1-二膦酸、1-羟基-3-氨基烷烃-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基烷烃-1,1-二膦酸、1-羟基-4-氨基烷烃-1,1-二膦酸、1-氨基-4-羟基烷烃-1,1-二膦酸、烷基氨基-1-羟基烷烃-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物，优选1-羟基烷烃-1,1-二膦酸、1-氨基烷烃-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基烷烃-1,1-二膦酸、1-羟基-3-氨基烷烃-1,1-二膦酸、烷基氨基-1-羟基烷烃-1,1-二膦酸或其盐它们的混合物，进一步优选1-羟基甲烷-1,1-二膦酸、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、1-羟基丙烷-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基丙烷-1,1-二膦酸、1-羟基丁烷-1,1-二膦酸、1-羟基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸、4-二烷基氨基-1-羟基丁烷-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物，特别优选1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、1-羟基丙烷-1,1-二膦酸、3-氨基-1-羟基丙烷-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物，尤其是1-羟基乙烷-1,1-二膦酸或其盐或它们的混合物。

实施方案13：

根据前述实施方案之一的组合物，其中组分(B)选自羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸钠或羟基亚乙基二膦酸钾或它们的混合物.

实施方案14：

根据前述实施方案1至13之一的组合物，其中该组合物为固态。

实施方案15：

根据前述实施方案之一的组合物，其中该组合物含有防腐蚀剂，该防腐剂优选选自三唑、噻二唑、有机磷酸、硼酸、硼酸衍生物、磺酸、磺酸盐、磺酸酯、羧酸或它们的混合物，特别优选选自苯并三唑、苯并噻二唑、马来酸、丙二酸、异壬酸、柠檬酸、抗坏血酸或它们的混合物，尤其优选为苯并三唑。

实施方案16：

根据实施方案14的组合物，其中含有最多10重量％，更优选最多5重量％，进一步优选最多2重量％，特别优选最多1重量％，尤其是最多0.1重量％的防腐蚀剂，基于组合物的总重量计。

实施方案17：

根据前述实施方案之一的组合物，其中该组合物含有持湿剂，该持湿剂优选选自醇、多羟基醇、聚醇或它们的混合物，特别优选选自甘油、乙二醇、丙二醇以及分子量小于1000g/mol的聚乙二醇，尤其优选为甘油。

实施方案18：

根据前述实施方案之一的组合物，其中该组合物含有pH调节剂，该pH调节剂优选选自无机酸或碱，进一步优选选自碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物、元素氧酸或它们的混合物，特别优选碱金属氢氧化物、磷酸或磷酸衍生物或它们的混合物，尤其是氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸或它们的混合物。

实施方案19：

根据前述实施方案之一的组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

50至90重量％的组分(A)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至20重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，分别基于组合物的总重量计。

实施方案20：

50至90重量％的组分(B)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至20重量％的持湿剂，

0至10重量％的防腐蚀剂，分别基于组合物的总重量计。

实施方案21：

40至90重量％的组分(A)，

10至40重量％的组分(B)，

0至30重量％的pH调节剂，

0至10重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，分别基于组合物的总重量计。

实施方案22：

根据前述实施方案之一的组合物用于制备冷却润滑剂溶液的用途，其中该组合物作为片剂或粉末存在。

实施方案23：

根据前述实施方案之一的组合物作为冷却润滑剂中的性能添加剂的用途。

实施方案24：

根据前述实施方案1至21之一的组合物作为金属切削加工中的性能添加剂的用途。

实施方案25：

润滑剂组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

20至70重量％的水，

30至80重量％的组分(A)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

实施方案26：

20至70重量％的水，

30至80重量％的组分(B)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

实施方案27：

20至70重量％的水，

20至60重量％的组分(A)，

5至30重量％的组分(B)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

实施方案28：

50至95重量％的水，

5至50重量％的组分(A)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

实施方案29：

50至95重量％的水，

5至50重量％的组分(B)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

实施方案30：

50至95重量％的水，

5至30重量％的组分(A)，

5至30重量％的组分(B)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

实施方案31：

根据前述实施方案25至30之一的润滑剂组合物，其中该润滑剂组合物含有湿润剂，该湿润剂优选选自离子型、两性、非离子型表面活性剂，聚合物表面活性剂，清净剂，皂或它们的混合物，尤其选自蓖麻油、蓖麻油酸和硫酸酯及其盐或它们的混合物。

实施方案32：

根据实施方案31的润滑剂组合物，其中含有最多2重量％，更优选最多1重量％，进一步优选最多0.1重量％，特别优选最多0.01重量％的湿润剂，基于润滑剂组合物的总重量计。

实施方案33：

根据前述实施方案25至32之一的润滑剂组合物，其中该润滑剂组合物含有杀生物剂，该杀生物剂优选选自异噻唑啉酮、氨基甲酸酯、甲醛、甲醛供体、酚、酚衍生物、醇、胺、季铵化合物、碱金属吡啶硫酮或它们的混合物，特别优选选自异噻唑啉酮、碱金属吡啶硫酮、胺氧化物和季铵化合物或它们的混合物。

实施方案34：

根据实施方案33的润滑剂组合物，其中含有最多1重量％，更优选最多0.1重量％，特别优选最多0.01重量％的杀生物剂，基于润滑剂组合物的总重量计。

实施方案35：

根据前述实施方案25至34之一的润滑剂组合物，其中溶液的pH值在6至10，优选7至9范围内，特别优选为9。

实施方案36：

根据前述实施方案25至35之一的润滑剂组合物，其中不含有非离子型表面活性剂。

实施方案37：

根据前述实施方案25至36之一的润滑剂组合物，其中不含油、蜡或脂肪，优选不含天然或合成蜡，尤其是不含微晶蜡、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、巴西棕榈蜡或它们的混合物。

实施方案38：

根据前述实施方案25至37之一的润滑剂组合物作为冷却润滑剂在金属加工中，尤其是在金属切削加工中的用途。

实施方案39：

制备润滑剂片料的方法，包括以下步骤

(i)提供根据前述实施方案1至21之一的组合物；

(ii)通过压实，尤其是辊压实来将润滑剂组合物压实；

(iii)将润滑剂组合物粒化；和

(iv)将粒料压缩成片剂。

实施方案40：

制备润滑剂组合物的方法，包括以下步骤

(i)提供根据前述实施方案1至21之一的组合物；

(ii)将该组合物与水混合。

实施方案41：

在金属加工过程中对润滑剂组合物进行品质控制的方法，包括以下步骤：

(i)提供根据前述实施方案25至37之一的润滑剂组合物；

(ii)使材料与润滑剂组合物接触；

(iii)测定根据前述实施方案之一的润滑剂组合物的至少一种组分，尤其是组分(A)和/或(B)的浓度，优选借助光谱法、滴定法或电分析法来测定。

实施方案42：

补充计量添加润滑剂组合物的方法，包括以下步骤：

(i)确定根据前述实施方案之一的润滑剂组分的浓度(实际值)，尤其是组分(A)和/或(B)的至少一种成分的浓度，和

(ii)补充计量添加该组分至希望的浓度(设定值)。

Claims

1.用于制备润滑剂组合物的组合物，其含有

组分(A)和至少一种金属盐(M)，其中组分(A)由一种或多种无机盐组成，和金属盐(M)中的金属选自过渡金属、第三主族的金属、第四主族的金属、第五主族的金属或其混合物，其特征在于，在将水添加至所述组合物中时形成均匀溶液。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述金属选自Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Sb、Bi、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt或Hg。

3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述金属选自Al、Sn、Ti、V、Cr、Mn、Mo、Fe、Co、Ni或Cu。

4.根据权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述金属选自Al、Sn、Fe、Cr、Cu、W或Ni。

5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述金属为Fe。

6.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含至少两种金属盐(M)，其中所述至少两种金属盐在金属的氧化数方面和/或在一个或多个反离子方面不同。

7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述两种不同的金属盐(M)以介于10:1与1:10之间，优选介于5:1与1:5之间，特别优选介于2:1与1:2之间的比例存在。

8.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，一种金属具有氧化态(II+)和一种金属具有氧化态(III+)。

9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述金属为Fe(II+)以及为Fe(III+)。

10.根据权利要求8或9所述的组合物，其特征在于，包含Fe(II+)的金属盐(M)比包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以至多5:1，优选以5:1的比例存在。

11.根据权利要求8或9所述的组合物，其特征在于，包含Fe(II+)的金属盐(M)比包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以至多3:1，优选以3:1的比例存在。

12.根据权利要求8或9所述的组合物，其特征在于，包含Fe(II+)的金属盐(M)比包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以至多2:1，优选以2:1的比例存在。

13.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，所述金属盐(M)包含至少一种反离子，所述反离子选自硫离子、亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、铵、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、氰离子、碘离子、溴离子、氯离子、氟离子、氮离子、硝酸根、磷离子、亚磷酸根、磷酸根、二磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、正磷酸根、偏磷酸根或它们的混合物。

14.根据权利要求13所述的组合物，其特征在于，所述金属盐(M)包含至少一种反离子，所述反离子选自硫酸根、铵、乙酸根、柠檬酸根、草酸根、正磷酸根、磷酸根或它们的混合物。

15.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，至少一种金属盐(M)选自硫酸铁、正硫酸铁、硫酸铁铵、柠檬酸铁铵、草酸铁铵、柠檬酸铁、草酸铁和/或它们的水合物或它们的混合物。

16.根据权利要求15所述的组合物，其特征在于，至少一种金属盐(M)为硫酸铁盐。

17.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，组分(A)含有选自以下的基团：硫离子、亚硫酸根、硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、铵、氮离子、硝酸根、磷离子、亚磷酸根、磷酸根、二磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、正磷酸根、偏磷酸根或它们的盐或它们的混合物。

18.根据权利要求17所述的组合物，其特征在于，组分(A)含有选自以下的基团：亚硫酸根、焦亚硫酸根、硫代硫酸根、磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、正磷酸根、偏磷酸根或它们的盐或它们的混合物。

19.根据权利要求18所述的组合物，其特征在于，组分(A)含有选自以下的基团：磷酸根、多聚磷酸根、焦磷酸根、正磷酸根、偏磷酸根或它们的盐或它们的混合物。

20.根据权利要求19所述的组合物，其特征在于，组分(A)含有选自以下的基团：多聚磷酸根或其盐或其混合物。

21.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，组分(A)包含至少一种碱金属或碱土金属，优选至少一种碱金属。

22.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，组分(A)包含至少一种无机盐，所述无机盐选自碱金属亚硫酸盐、碱金属焦亚硫酸盐、碱金属硫代硫酸盐、碱金属磷酸盐、碱金属三聚磷酸盐、碱金属焦磷酸盐、碱金属六偏磷酸盐或它们的混合物。

23.根据权利要求22所述的组合物，其特征在于，组分(A)包含至少一种无机盐，所述无机盐选自亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠或它们的混合物。

24.根据权利要求22所述的组合物，其特征在于，组分(A)包含至少一种无机盐，所述无机盐选自亚硫酸钾、焦亚硫酸钾、硫代硫酸钾、磷酸钾、三聚磷酸钾、焦磷酸钾、六偏磷酸钾或它们的混合物。

25.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，组分(A)包含三聚磷酸钾。

26.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，所述金属盐(M)不同于组分(A)。

27.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含组分(A)和至少一种金属盐(M)，所述组分(A)选自碱金属亚硫酸盐、碱金属焦亚硫酸盐、碱金属硫代硫酸盐、碱金属磷酸盐、碱金属三聚磷酸盐、碱金属焦磷酸盐、碱金属六偏磷酸盐或它们的混合物，所述至少一种金属盐(M)选自硫酸铁、正硫酸铁、硫酸铁铵、柠檬酸铁铵、草酸铁铵、柠檬酸铁、草酸铁和/或它们的水合物或它们的混合物。

28.根据权利要求27所述的组合物，其特征在于，组分(A)包含三聚磷酸钾和所述金属盐(M)包含硫酸铁、正硫酸铁、硫酸铁铵、柠檬酸铁铵、草酸铁铵、柠檬酸铁、草酸铁和/或它们的水合物或它们的混合物。

29.根据权利要求28所述的组合物，其特征在于，组分(A)包含三聚磷酸钾和所述金属盐(M)包含硫酸铁和/或其水合物或其混合物。

30.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，在添加所述组合物时，水的表面张力最多降低10％，更优选最多降低5％，特别优选最多降低2％。

31.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，所述组合物含有组分(A)和至少一种金属盐(M)，优选由它们组成。

32.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，所述组合物含有组分(A)和至少两种金属盐(M)，优选由它们组成。

33.根据权利要求32所述的组合物，其特征在于，其含有介于0.5与80重量％之间的组分(A)，基于组合物的总重量计。

34.根据权利要求33所述的组合物，其特征在于，其含有介于3与60重量％之间的组分(A)，基于组合物的总重量计。

35.根据权利要求34所述的组合物，其特征在于，其含有介于3与50重量％之间的组分(A)，基于组合物的总重量计。

36.根据权利要求35所述的组合物，其特征在于，其含有介于3与35重量％之间的组分(A)，基于组合物的总重量计。

37.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，其含有至少0.1重量％的至少一种金属盐(M)，基于组合物的总重量计。

38.根据权利要求37所述的组合物，其特征在于，其含有介于0.1重量％与10重量％之间的至少一种金属盐(M)，基于组合物的总重量计。

39.根据权利要求38所述的组合物，其特征在于，其含有介于0.25重量％与8重量％之间的至少一种金属盐(M)，基于组合物的总重量计。

40.根据权利要求39所述的组合物，其特征在于，其含有介于0.5重量％与5重量％之间的至少一种金属盐(M)，基于组合物的总重量计。

41.根据权利要求40所述的组合物，其特征在于，其含有介于0.8重量％与2.5重量％之间的至少一种金属盐(M)，基于组合物的总重量计。

42.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，其含有至少2000ppm的源自至少一种金属盐(M)的金属离子，基于总组合物计。

43.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，其含有至少3000ppm的源自至少一种金属盐(M)的金属离子，基于总组合物计。

44.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，其含有至少4000ppm的源自至少一种金属盐(M)的金属离子，基于总组合物计。

45.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，其含有至少5000ppm的源自至少一种金属盐(M)的金属离子，基于总组合物计。

46.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，所述组分(A)和至少一种金属盐(M)分别具有至少25g/L，优选至少50g/L，进一步优选至少100g/L，特别优选200g/L，尤其优选至少500g/L的在25℃下的水中溶解度。

47.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，其另外含有组分(B)，其中组分(B)由一种或多种包含至少一个结构单元XC的化合物组成，其中

C＝碳，和

X＝硅、氮、氧、磷或硫，

并且，X和C借助σ键、π键或离子键彼此连接。

48.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，组分(B)含有选自以下的至少一种基团：硫酸根、硫代硫酸根、焦亚硫酸根、连四硫酸根、磺酸根、磷酸根、膦酸酯基团、双膦酸酯基团、低聚膦酸酯基团、聚膦酸酯基团、铵或它们的盐或它们的混合物，优选选自硫酸根、磺酸根、磷酸根、膦酸酯基团、双膦酸酯基团或它们的盐或它们的混合物，特别优选选自膦酸酯基团、双膦酸酯基团，或它们的盐或它们的混合物，尤其是双膦酸酯或其盐。

49.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，组分(B)选自：羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸钠或羟基亚乙基二膦酸钾或它们的混合物。

50.根据前述权利要求之一所述的组合物，其可通过合并分别如在前述权利要求之一中所限定的一种或多种组分(A)的无机盐与至少两种金属盐(M)和任选的至少一种组分(B)获得。

51.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，存在至少40重量％的组分(A)，优选至少50重量％的组分(A)，进一步优选至少60重量％的组分(A)，特别优选至少80重量％的组分(A)，尤其是至少90重量％的组分(A)，基于组分(A)和(B)的总重量计。

52.根据前述权利要求之一所述的组合物，其特征在于，所述组分(B)具有至少25g/L，优选至少50g/L，进一步优选至少100g/L，特别优选200g/L，尤其优选至少500g/L的在25℃下的水中溶解度。

53.根据前述权利要求1至52之一所述的组合物，其特征在于，所述组合物为固态。

54.根据前述权利要求之一所述的组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

40至90重量％的组分(A)，

0.1至2.5重量％的至少一种金属盐(M)，

0至30重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至10重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，

分别基于组合物的总重量计。

55.根据前述权利要求之一所述的组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

40至90重量％的组分(A)，

0.1至2.5重量％的第一金属盐(M)，

0.5至2重量％的第二金属盐(M)，

0至30重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至10重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，

分别基于组合物的总重量计。

56.根据前述权利要求之一所述的组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

40至90重量％的组分(A)，

10至40重量％的组分(B)，

0.1至2.5重量％的至少一种金属盐(M)，

0至30重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至10重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，

分别基于组合物的总重量计。

57.根据前述权利要求之一所述的组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

40至90重量％的组分(A)，

10至40重量％的组分(B)，

0.1至2.5重量％的第一金属盐(M)，

0.5至2重量％的第二金属盐(M)，

0至30重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至10重量％的持湿剂，以及

0至10重量％的防腐蚀剂，

分别基于组合物的总重量计。

58.根据前述权利要求1至57之一所述的组合物用于制备冷却润滑剂溶液的用途，其特征在于，所述组合物作为片剂或粉末存在。

59.根据前述权利要求1至57之一所述的组合物作为冷却润滑剂中的性能添加剂的用途。

60.根据前述权利要求1至57之一所述的组合物作为金属切削加工中的性能添加剂的用途。

61.润滑剂组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

20至70重量％的水，

30至80重量％的组分(A)，

0.1至2.5重量％的至少一种金属盐(M)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

62.润滑剂组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

20至70重量％的水，

30至80重量％的组分(A)，

0.1至2.5重量％的第一金属盐(M)，

0.5至2重量％的第二金属盐(M)，

0至10重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至5重量％的防腐蚀剂，以及

0至5重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

63.润滑剂组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

50至95重量％的水，

30至80重量％的组分(A)，

5至50重量％的组分(B)，

0.1至2.5重量％的至少一种金属盐(M)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

64.润滑剂组合物，其含有以下组分或可通过合并以下组分获得：

50至95重量％的水，

30至80重量％的组分(A)，

5至50重量％的组分(B)，

0.1至2.5重量％的第一金属盐(M)，

0.5至2重量％的第二金属盐(M)，

0至5重量％的pH调节剂，

0至2重量％的有色金属抑制剂，

0至1重量％的防腐蚀剂，以及

0至1重量％的持湿剂，

分别基于润滑剂组合物的总重量计。

65.根据前述权利要求62至64之一所述的润滑剂组合物作为金属加工中，尤其是金属切削加工中的冷却润滑剂的用途。

66.制备润滑剂片料的方法，包括以下步骤：

(i)提供根据前述权利要求1至54之一的组合物；

(ii)通过压实，尤其是辊压实来将润滑剂组合物压实；

(iii)将润滑剂组合物粒化；和

(iv)将粒料压缩成片剂。

67.制备润滑剂组合物的方法，包括以下步骤：

(i)提供根据前述权利要求1至54之一的组合物；

(ii)将所述组合物与水混合。

68.在金属加工过程中的润滑剂组合物的品质控制方法，包括以下步骤：

(i)提供根据前述权利要求54至57或61至64之一的润滑剂组合物；

(ii)使材料与所述润滑剂组合物接触；

(iii)测定根据前述权利要求之一的润滑剂组合物的至少一种组分，尤其是组分(A)和/或(B)和/或金属盐(M)的浓度，优选借助光谱法、滴定法、色谱法或电分析法来测定。

69.补充计量添加润滑剂组合物的方法，包括以下步骤：

(i)确定根据前述权利要求之一的润滑剂组分，尤其是组分(A)和/或(B)的至少一种成分和/或至少一种金属盐(M)的浓度(实际值)，和

(ii)补充计量添加所述组分和/或所述金属盐至期望的浓度(设定值)。

70.至少一种金属盐(M)用于保护金属和合金在与液体介质接触时免受氧化的用途，其特征在于，将所述金属盐(M)添加至所述液体介质，其中金属盐(M)中的金属按照待保护的合金或待保护的金属的主要成分进行选择。

71.至少一种金属盐(M)用于在金属加工中或在与金属材料接触时的含水介质的pH稳定化的用途，其特征在于，向所述含水介质中添加金属盐(M)。

72.根据权利要求70或71的用途，其特征在于，所使用的金属盐(M)中的金属选自过渡金属。

73.根据权利要求72所述的用途，其特征在于，所使用的金属盐(M)中的金属选自下组：Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Sb、Bi、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt或Hg。

74.根据权利要求73所述的用途，其特征在于，所使用的金属盐(M)中的金属选自下组：Al、Sn、Ti、V、Cr、Mn、Mo、Fe、Co、Ni或Cu。

75.根据权利要求74所述的用途，其特征在于，所使用的金属盐(M)中的金属选自下组：Al、Sn、Fe、Cr、Cu、W或Ni。

76.根据权利要求75所述的用途，其特征在于，所使用的金属盐(M)中的金属为Fe。

77.根据前述权利要求之一所述的用途，其特征在于，向所述含水介质中添加至少两种金属盐(M)，其中所述至少两种金属盐(M)在金属的氧化数方面和/或在一种或多种所包含的反离子方面不同。

78.根据权利要求77所述的用途，其特征在于，向所述含水介质中添加至少两种金属盐(M)，其中一种金属盐包含氧化态(II+)的金属和另一种金属盐包含氧化态(III+)的金属。

79.根据权利要求78所述的用途，其特征在于，所述含水介质包含具有金属Fe(II+)的金属盐和具有金属Fe(III+)的另一种金属盐。

80.根据前述权利要求之一所述的用途，其特征在于，所述两种不同的所使用的金属盐(M)以介于10:1与1:10之间的比例存在，优选以介于5:1与1:5之间的比例存在，特别优选以介于2:1与1:2之间的比例存在。

81.根据前述权利要求之一所述的用途，其特征在于，所使用的包含Fe(II+)的金属盐(M)比所使用的包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以最多5:1比例存在，优选以5:1的比例存在。

82.根据前述权利要求之一所述的用途，其特征在于，所使用的包含Fe(II+)的金属盐(M)比所使用的包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以最多3:1比例存在，优选以3:1的比例存在。

83.根据前述权利要求之一所述的用途，其特征在于，所使用的包含Fe(II+)的金属盐(M)比所使用的包含Fe(III+)的第二金属盐(M)以最多2:1比例存在，优选以2:1的比例存在。