專利名稱：切削液組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種切削液組合物，特別是關于一種用于含鈷被加工材料切削加工過程中，具有抑制金屬鈷滲出的切削液組合物。
背景技術：
隨著科技的發(fā)展，更多的金屬材料被應用到工業(yè)中來。金屬鈷是作為一種粉末合金粘結劑，加入到粉末金屬碳化物(碳化鎢、碳化鈦等)基體中，通過壓制和高溫燒結制成鎢鈷硬質合金。這種材料具有極高的硬度和抗磨損性能，被廣泛應用在航空發(fā)動機上許多易磨損的零部件、石油化工領域的泵柱、磨環(huán)、軸套部件、制造高性能的模具中，其中應用最廣泛的是制造高效率的切削刀具。
鎢鈷合金材料加工采用普通的切削液加工時，鈷元素在被加工液浸泡或沖刷溶解后，會滲出原合金材料進入加工液，造成了鎢鈷合金的耐磨性和強韌性下降；同時，由于滲入加工液的鈷是重金屬，加工液排放時會造成嚴重的環(huán)境污染。
國外自20世紀80年代開展了相關工作。John M.McChesney和Perry E.Landers申請的專利US4315889、EP0068061和CA1144144中，均描述了通過加入三氮唑或噻二唑類化合物能抑制鈷滲出的情況。Skld Rolf和Irene Johansson在US4976919和EP0180561中提到通過一種烷基醇胺類物質起到抑鈷的作用，該兩篇專利的內容基本相同。Skld Rolf在專利US6432890中介紹了將單或二烷基磷酸酯與烷基醇胺復合使用，可以進一步改善金屬加工液的抑鈷效果，但含磷的水溶性切削液廢液排放后易對水體產生富磷化影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現有技術中存在含鈷硬質合金加工過程中鈷易滲出的問題，提供一種新的切削液組合物。該切削液組合物用于含鈷刀具或含鈷加工材料的切削加工過程中，具有抑鈷性能優(yōu)良且抗磨性能良好的特點。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下一種切削液組合物，以重量百分比計包括以下組分a) 1～40％的防銹劑；
b)10～70％的醇胺、無機堿或其混合物；c)0.1～10％的四氮唑類化合物；d)余量的水；其中四氮唑類化合物具有(I)的化學通式 式(I)中R選自H、芳基或含1～16個碳原子的烷基。
上述技術方案中，防銹劑優(yōu)選方案選自硼酸、硼酸鹽、硼酸酯、羧酸、酰胺或無機鹽中的至少一種；以重量百分比計防銹劑的用量優(yōu)選范圍為5～25％。羧酸優(yōu)選方案選自含有2～16個碳原子的直鏈或支鏈烷基羧酸中的至少一種；更優(yōu)選方案選自一元羧酸、二元羧酸或三元羧酸中的至少一種。酰胺優(yōu)選方案選自脂肪酸單乙醇酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸二異丙醇酰胺或硼酰胺中的至少一種。無機鹽優(yōu)選方案選自鉬酸鹽、硅酸鹽、苯甲酸鹽、碳酸鹽或磷酸鹽中的至少一種，更優(yōu)選方案選自鈉鹽、鉀鹽或胺鹽中的至少一種。醇胺、無機堿或其混合物的用以重量百分比計優(yōu)選范圍為20～50％；醇胺優(yōu)選方案選自單乙醇胺、二乙醇胺、二乙二醇胺三乙醇胺、異丙醇胺或丁醇胺中的至少一種；無機堿優(yōu)選方案選自氫氧化鈉或氫氧化鉀中的至少一種。四氮唑類化合物中的R優(yōu)選方案選自H、芳基或含1～12個碳原子的烷基中的至少一種；以重量百分比計，四氮唑類化合物的用量優(yōu)選范圍為1～5％。切削液組合物，以重量百分比計還包括0.1～20％的表面活性劑或0.1～20％的潤滑劑中的至少一種；表面活性劑優(yōu)選方案選自聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酯或醇胺皂中的至少一種，其用量優(yōu)選范圍為2～10％；潤滑劑優(yōu)選方案選自硫化脂肪酸酯、多元醇、多元醇酯、脂肪酸皂、硫酸鹽或硫酸酯中的至少一種，其用量優(yōu)選范圍為2～10％。
本發(fā)明切削液組合物的制備方法將各種原料在50～70℃溫度下逐個加入攪拌，使其全部溶解，即可得到本發(fā)明的產品。
本發(fā)明中所述的四氮唑類化合物主要通過在金屬加工材料表面形成了一層鈍化保護膜，從而能有效抑制材料中鈷的滲出；同時四氮唑類化合物為含4個N原子的五元雜環(huán)化合物，與三氮唑類化合物相比，其化學結構更加致密，因此其具有更好的抗磨性能。用本發(fā)明的切削液組合物用于加工刀具含鈷或者被加工材料含鈷的切削加工過程，能夠有效抑制鈷的滲出，可使鈷的析出量維持在10ppm內，同時其抗磨性能得到一定改善，其磨斑直徑可減小10％左右，取得較好的技術效果。
根據本發(fā)明配制的組合物，為淺黃色至黃棕色均勻液體，使用時可根據加工需要，即可用濃縮液，也可用稀釋液，即將組合物與水配制成切削液使用液，一般稀釋濃度為5～20％。
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
具體實施例方式
實施例1按照表1中的重量百分比，分別稱取15克乙醇胺硼酸酯、5克鉬酸鈉、20克一異丙醇胺、8克單乙醇胺、4克油酸醇胺皂和32克水，在50～70℃溫度下加熱溶解，然后加入6克5-正辛基四氮唑和10克AEO-9，繼續(xù)恒溫攪拌至完全均勻，可得到淡黃色透明液體。將該液體按照5％重量比例加水稀釋后的稀釋液。
抑鈷性能試驗所采用粉末合金材料，從某加工車間取來后精磨取得。試驗時，先量取100毫升稀釋液，然后加入5克含鈷的粉末合金材料，搖動后靜置。5天后液體中鈷的溶解量用默克公司的分析棒測定。液體中的鈷含量越低，說明該試驗液體防滲鈷的能力越強。抗磨性能按SH/T0189進行，磨斑直徑越小說明試驗液體的抗磨性能越好。試驗結果見表2。
實施例2～9和比較例1～2按實施例1的各個步驟配制切削液組合物和測試抑鈷性能及抗磨性能，只是改變各組份的用量及成份，其切削液組合物組成見表1，試驗結果見表2。
表1切削液組合物重量百分組成

6501十二烷基二乙醇酰胺，上海助劑二廠 FAE-7椰子醇聚氧乙烯醚，上?；た倧SBA 60DX硼胺縮合物，Polartech公司液堿30％NaOH溶液，上海晶壹化工膠粘劑有限公司 TX-10辛基酚聚氧乙烯醚10，上海高化三廠AEO-9月桂酸聚氧乙烯醚9，上?；た倧S 聚醚2020上海助劑二廠表2試驗結果

權利要求
1.一種切削液組合物，以重量百分比計包括以下組分a)1～40％的防銹劑；b)10～70％的醇胺、無機堿或其混合物；c)0.1～10％的四氮唑類化合物；d)余量的水；其中四氮唑類化合物具有(I)的化學通式 式(I)中R選自H、芳基或含1～16個碳原子的烷基。
2.根據權利要求1所述的切削液組合物，其特征在于防銹劑選自硼酸、硼酸鹽、硼酸酯、羧酸、酰胺或無機鹽中的至少一種；以重量百分比計防銹劑的用量為5～25％。
3.根據權利要求2所述的切削液組合物，其特征在于羧酸選自含有2～16個碳原子的直鏈或支鏈烷基羧酸中的至少一種；酰胺選自脂肪酸單乙醇酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸二異丙醇酰胺或硼酰胺中的至少一種；無機鹽選自鉬酸鹽、硅酸鹽、苯甲酸鹽、碳酸鹽或磷酸鹽中的至少一種。
4.根據權利要求3所述的切削液組合物，其特征在于羧酸選自一元羧酸、二元羧酸或三元羧酸中的至少一種；無機鹽選自鈉鹽、鉀鹽或胺鹽中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的切削液組合物，其特征在于醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、二乙二醇胺三乙醇胺、異丙醇胺或丁醇胺中的至少一種；無機堿選自氫氧化鈉或氫氧化鉀中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的切削液組合物，其特征在于以重量百分比計醇胺、無機堿或其混合物的用量為20～50％。
7.根據權利要求1所述的切削液組合物，其特征在于四氮唑類化合物中的R選自H、芳基或含1～12個碳原子的烷基中的至少一種；以重量百分比計，四氮唑類化合物的用量為1～5％。
8.根據權利要求1所述的切削液組合物，其特征在于以重量百分比計組合物中還包括0.1～20％的表面活性劑或0.1～20％的潤滑劑中的至少一種，表面活性劑選自聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酯或醇胺皂中的至少一種；潤滑劑選自硫化脂肪酸酯、多元醇、多元醇酯、脂肪酸皂、硫酸鹽或硫酸酯中的至少一種。
9.根據權利要求8所述的切削液組合物，其特征在于以重量百分比計表面活性劑用量為2～10％；以重量百分比計潤滑劑用量為2～10％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切削液組合物，主要解決現有技術中存在含鈷硬質合金加工過程中鈷易滲出的問題。本發(fā)明通過采用由防銹劑、醇胺、無機堿或其混合物、四氮唑類化合物及水組成切削液組合物的技術方案較好地解決了該問題，可用于加工刀具含鈷或者被加工材料含鈷的各種切削加工過程。
文檔編號C10N40/22GK1995299SQ20061011933
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權日2006年12月8日
發(fā)明者李謹, 鞏清葉, 周健, 傅樹琴 申請人:中國石油化工股份有限公司