CN116024024B - 一种用于中性乳化切削液的防腐防锈剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于中性乳化切削液的防腐防锈剂，所述防腐防锈剂由格尔伯特酸与二环己胺按质量比1～1.5：1混合，并在高温下反应得到；其中，反应温度为60～80℃，反应时间为30～40min。本发明的防腐防锈剂添加到中性乳化切削液中，有效解决了乳化切削液pH值中性条件下的防锈与抗腐败性能，使中性乳化切削液的工业应用得到保证。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于中性乳化切削液的防腐防锈剂。
背景技术
乳化切削液由于具备冷却、润滑、防锈等功能，常用于金属切削、铣削、钻孔等工艺中。在pH值大于9.0碱性条件下时，铸铁与钢件类工件处于电化学钝化区间，不容易发生生锈问题。同样微生物适宜的生存环境是弱酸性或弱碱性，即pH值6～8范围内。pH值大于9.0碱性条件下，微生物细胞膜代谢受到抑制，繁殖性大大降低。所以市售乳化切削液为了达到防锈防腐性能都会设计产品为pH值大于9.0的高碱性产品，但pH值大于9.0高碱性条件对人体皮肤有强烈刺激，会造成严重过敏问题。当乳化切削液pH值接近中性时，对人体皮肤有很好亲和性。但中性乳化切削液适合微生物繁殖环境，极易短时间内出现腐败问题，机床设备防锈也难以得到保证。
发明内容
发明目的：本发明目的旨在提供一种用于中性乳化切削液的防腐防锈剂，该防腐防锈剂能够解决中性乳化切削液在中性条件下的防腐防锈问题。
技术方案：本发明所述的用于中性乳化切削液的防腐防锈剂，所述防腐防锈剂由格尔伯特酸与二环己胺按质量比1～1.5：1混合，并在高温下反应得到。
其中，反应温度为60～80℃，反应时间为30～40min。
其中，所述格尔伯特酸为在羧基α位带有较长支链烷烃的脂肪酸，优选德国沙索ISOCARB格尔伯特酸，包括ISOCARB12、ISOCARB16和ISOCARB24。
上述防腐防锈剂作为添加剂在中性乳化切削液中的应用。
其中，所述中性乳化切削液由如下质量百分比的组分组成：防腐防锈剂4％、三乙醇胺4～8％、十二碳二元酸1％、妥尔油6～8％、聚异丁烯琥珀酸酐5％、脂肪醇聚氧乙烯醚2％、环烷基基础油60％以及水余量。
格尔伯特酸与二环己胺在高温下反应的中和产物在中性条件下具备良好的亲油性与渗透性，可有效渗透进入微生物细胞膜中，干扰细泡新陈代谢，同时高度支链化结构能够抑制微生物对其的降解(高度支链化脂肪酸由于空间位阻效应与分子内聚力使得微生物难以分解其碳链结构，从而保持稳定的状态)，从而有效降低微生物的繁殖，从而实现良好的抗腐败性能。同时格尔伯特酸与二环己胺在高温下反应的中和产物对金属有极强的吸附性与掩蔽性，相比于单一的格尔伯特酸和二环己胺的防锈性能，两者的中和产物具有更多的活性吸附位点，从而能够更好的吸附在金属表面成膜，另外，两者的中和产物具有良好的亲油性，从而排水性大幅提高，因此实现对金属良好的遮蔽性，在低浓度下依然满足黑色金属防锈要求(格尔伯特酸与二环己胺反应中和产物在低添加浓度下依然满足黑色金属的防锈要求)。
格尔伯特酸与二环己胺按质量比1～1.5：1混合后在高温下反应的反应式为：
有益效果：相比于现有技术，本发明具有如下显著的优点：本发明的防腐防锈剂添加到中性乳化切削液中，有效解决了乳化切削液pH值中性条件下的防锈与抗腐败性能，使中性乳化切削液的工业应用得到保证。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明技术方案作进一步阐述。
实施例1
含本发明防腐防锈剂的中性乳化切削液，采用如下方法制备而成(各物质的加入量以重量百分比计)：
(1)按重量百分比将ISOCARB12 4％和二环己胺4％混合，加热到80℃搅拌30min得到本发明的防腐防锈剂；
(2)往步骤(1)的防腐防锈剂再加入三乙醇胺4％、妥尔油8％、聚异丁烯琥珀酸酐5％、十二碳二元酸1％、脂肪醇聚氧乙烯醚2％、环烷基基础油60％以及水余量，搅拌均匀得到乳化切削液。
实施例2
含本发明防腐防锈剂的中性乳化切削液，采用如下方法制备而成：
(1)按重量百分比将ISOCARB16 4％和二环己胺4％混合，加热到80℃搅拌30min得到本发明的防腐防锈剂；
(2)往步骤(1)的防腐防锈剂再加入三乙醇胺4％、妥尔油6％、聚异丁烯琥珀酸酐5％、十二碳二元酸1％、脂肪醇聚氧乙烯醚2％、环烷基基础油60％以及水余量，搅拌均匀得到乳化切削液。
实施例3
含本发明防腐防锈剂的中性乳化切削液，采用如下方法制备而成：
(1)按重量百分比将ISOCARB12 6％和二环己胺4％混合，加热到80℃搅拌30min得到本发明的防腐防锈剂；
(2)往步骤(1)的防腐防锈剂再加入三乙醇胺8％、妥尔油8％、聚异丁烯琥珀酸酐5％、十二碳二元酸1％、脂肪醇聚氧乙烯醚2％、环烷基基础油60％以及水余量，搅拌均匀得到乳化切削液。
实施例4
含本发明防腐防锈剂的中性乳化切削液，采用如下方法制备而成：
(1)按重量百分比将ISOCARB24 5％和二环己胺5％混合，加热到80℃搅拌30min得到本发明的防腐防锈剂；
(2)往步骤(1)的防腐防锈剂再加入三乙醇胺5％、妥尔油8％、聚异丁烯琥珀酸酐5％、十二碳二元酸1％、环烷基基础油70％以及水余量，搅拌均匀得到乳化切削液。
对比实施例1
一种中性乳化切削液，由如下重量百分比的组分混制而成：ISOCARB24 5％、三乙醇胺5％、妥尔油8％、十二碳二元酸1％、聚异丁烯琥珀酸酐5％、环烷基基础油70％以及水余量，搅拌均匀得到乳化切削液。
对比实施例2
一种中性乳化切削液，由如下重量百分比的组分混制而成：二环己胺5％、三乙醇胺5％、妥尔油8％、十二碳二元酸1％、聚异丁烯琥珀酸酐5％、环烷基基础油70％以及水余量，搅拌均匀得到乳化切削液。
对比实施例3
一种中性乳化切削液，采用如下方法制备而成：
(1)按重量百分比将ISOCARB16 2％和二环己胺6％混合，加热到80℃搅拌30min得到本发明的防腐防锈剂；
(2)往步骤(1)的防腐防锈剂再加入三乙醇胺4％、妥尔油6％、聚异丁烯琥珀酸酐5％、十二碳二元酸1％、脂肪醇聚氧乙烯醚2％、环烷基基础油60％以及水余量，搅拌均匀得到乳化切削液。
实施例1～4以及对比实施例1～3以及市售高碱性的乳化切削液进行性能对比，如表1所示：
表1
通过表1可知，实施例1～4乳化切削液即使在pH值中性条件下防锈性能与抗微生物腐败性能与传统高碱性切削液相当，格尔伯特酸与二环己胺中和产物亲油性大，易透过细胞膜，进入细胞体内，干扰细菌新陈代谢，高度支链化结构抑制微生物降解，从而降低微生物繁殖。通过对比实施例1～2，单独使用格尔伯特酸或二环己胺，在中性条件下，防锈性能与防腐败性能均大幅下降。通过对比实施例3，当格尔伯特酸与二环己胺的混合比例也会影响乳化切削液的防锈性能与防腐败性能。
Claims (3)
1.一种用于中性乳化切削液的防腐防锈剂，其特征在于：所述防腐防锈剂由格尔伯特酸与二环己胺按质量比1~1.5：1混合，并在高温下反应得到；反应温度为60~80℃，反应时间为30~40min；所述格尔伯特酸为ISOCARB格尔伯特酸，包括ISOCARB12、ISOCARB16和ISOCARB24。
2.权利要求1所述的防腐防锈剂作为添加剂在中性乳化切削液中的应用。
3.根据权利要求2所述的防腐防锈剂作为添加剂在中性乳化切削液中的应用，其特征在于，所述中性乳化切削液由如下质量百分比的组分组成：防腐防锈剂4%、三乙醇胺4~8%、十二碳二元酸1%、妥尔油6~8%、聚异丁烯琥珀酸酐 5%、脂肪醇聚氧乙烯醚2%、环烷基基础油60%以及水余量。
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