專利名稱：多效型水基合成切(磨)削液及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬加工切(磨)削液，系屬于高水基型高效低成 本多用途切(磨)削液的制備方法。
技術(shù)背景性能優(yōu)良的切削液具有良好的冷卻、潤滑、清洗及防銹性能，對提 高切削加工質(zhì)量和效率，減少刀具磨損等有著顯著效果。目前，國內(nèi)外 使用的水溶性切削液主要分為乳化型切削液和水基合成切削液。前者主 要由水、礦物油和乳化劑組成，其特點是潤滑性能好，但是在穩(wěn)定性、 滲透性上較差，易產(chǎn)生發(fā)霉發(fā)臭，使用周期短等現(xiàn)象；后者主要由各種 水溶性添加劑(如潤滑劑、極壓抗磨劑、防銹劑、表面活性劑等)和水 組成，其特點是不含油，在性能上具有良好的潤滑性、冷卻性、清洗性、 防銹性、穩(wěn)定性，使用周期長，從環(huán)保、節(jié)約能源等方面具有積極的意 義，是切(磨)削液發(fā)展的主流，也是國內(nèi)外研制的熱點。CN86102438 公開了不含礦物油的無油切削液，其特征是成本低，制備簡單，無污染， 無害，但仍然存在使用時間短，潤滑防銹性差等問題；CN91105163公開 了長壽命合成切削液，性能優(yōu)良，但由于含有殺菌劑，因而有一定的毒 副作用；CN94108478公開了硫化水性切削液，其切削液的各項性能都優(yōu) 良，但是其組成物的原料成本高，并且含有硫化物，對環(huán)境有一定的影 響；CN1459493公開了性能優(yōu)良的長效性合成切削液，但是在組成中的1 號單體、2號單體、3號單體均是50(TC下進(jìn)行反應(yīng)，能耗大；CN1746281、 CN1746282公開了環(huán)保型切(磨)削液，它具有潤滑、極壓抗磨、防銹 性能好，無毒，對人體、環(huán)保無害，使用周期長的特性，但是由于添加 了比較昂貴的鉬酸鹽、聚醚類化合物，產(chǎn)品成本高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種不含礦物油、亞硝酸鹽、重金屬以及氯、 硫、磷、酚、鉻等有害有毒化合物的成本低的多功能水基合成切(磨) 削液，廣泛用于各種機(jī)床。本發(fā)明的多效型水基合成切(磨)削液，由水溶性潤滑劑、清洗劑、 極壓抗磨劑、防銹劑、抗菌劑、絡(luò)合劑、增溶劑、抗靜電劑組成。水溶 性潤滑劑是乙醇胺和油酸三乙醇胺混合物，清洗劑是陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑，極壓抗磨劑是添加劑A、 B、 C、 D、 E和F中的一 種或者兩種，防銹劑是苯并三氮唑和苯甲酸鈉，抗菌劑是硼酸和硼砂， 絡(luò)合劑是EDTA，增溶劑是尿素；即乙醇胺、油酸三乙醇胺、苯甲酸鈉、 硼酸、硼砂、尿素、乙二胺四乙酸鈉、苯并三氮唑、抗靜電劑、添加劑A、 B、 C、 D、 E、 F以及陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑組成。 各組份的作用是添加劑A、 B、 C、 D、 E、 F是潤滑、極壓抗磨、防銹劑， 油酸三乙醇胺是潤滑、清洗、防銹劑，苯甲酸鈉是防銹防腐劑，硼砂、 硼酸是抗菌、防銹，尿素是增溶劑，乙二胺四乙酸鈉是絡(luò)合劑，苯并三 氮唑是防銹劑，表面活性劑是潤滑、清洗以及提高工件光潔度，抗靜電 劑是可防止切削過程中產(chǎn)生的鐵屑在工件表面的靜電附著。它們的組成 重量百分比如下絡(luò)合劑EDTA 0 10%，最好是0 5%，硼酸 0.5 15%，最好是1 10%，硼砂 0.2 20%，最好是1 12%，苯甲酸鈉 0.05 10%，最好是0.1 5%，尿素 0.1 12%，最好是1 8%，乙醇胺 1 3%，最好是5 20%，油酸三乙醇胺 1 15%，最好是3 10%，添加劑A、 B、 C、 D、 E、 F各0.3 15%，最好是1 10%。表面活性劑 0.05 10%，最好是0.1 5%，6抗靜電劑 0.05 5%，最好是0.1 3%，苯并三氮唑 0.01 5%，最好是0.02 3%，水 余量。本發(fā)明的多效型水基合成切(磨)削液制備方法，其成分重量百分比為-尿素0.1 12%，絡(luò)合劑EDTA0 腦，硼酸0.5 15%，硼砂0.2 20%，苯并三氮唑0.01 5%，苯甲酸鈉0.05 10%，添加劑0.3 15%，表面活性劑0.05 10%，乙醇胺1 3%，油酸三乙醇胺1 15%，抗靜電劑0.05 5%，水 余量；將水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至60 70°C，依次加入絡(luò)合劑EDTA、苯 甲酸鈉、硼酸、尿素、苯并三氮唑、表面活性劑、油酸三乙醇胺、添加 劑、乙醇胺、硼砂、抗靜電劑，混合均勻，降溫放料，得到外觀為黃色 透明液。上述本發(fā)明的多效型水基合成切(磨)削液制備方法，其重量百分 比最好為尿素 1 8%， 絡(luò)合劑EDTA 0 5%， 硼酸 1 10%，硼砂1 12%，苯并三氮唑0.02 3%，苯甲酸鈉0.1 5%，添加劑1 10%。表面活性劑0.1 5%，乙醇胺5 20%，油酸三乙醇胺3 10%，抗靜電劑0.1 3%，水余量。上述本發(fā)明的多效型水基合成切(磨)削液及制備方法，添加劑A、 B、 C、 D、 E、 F，是這樣合成的 添加劑A 脂肪酸/硼酸鹽/乙醇胺=1: h 3mo1于100 14(TC反應(yīng)5小時即可； 添加劑B 脂肪酸/檸檬酸/乙醇胺=1: 1: 3mo1于60 12(TC反應(yīng)即可； 添加劑C 脂肪酸/月桂酸/乙醇胺=1: h 3mo1于80 12(TC反應(yīng)即可； 添加劑D 脂肪酸/癸二酸/乙醇胺=1: 0.8: 3mo1于90 13(TC反應(yīng)即可； 添加劑E 癸二酸/一元羧酸/乙醇胺=0.8: 0.6: 3mo1于60 100。C反應(yīng)即可； 添加劑F 蓖麻油酸/乙醇胺=1: 2mo1于100 150。C反應(yīng)而得。 以上六種添加劑由于工藝配方合理，則具有極壓抗磨、清洗、防銹 等功能。本發(fā)明的多效型水基合成切(磨)削液，由水溶性潤滑劑、清洗劑、極壓抗磨劑、防銹劑、抗菌劑、絡(luò)合劑、抗靜電劑在水溶液中溶解反應(yīng) 而制得。本發(fā)明的特點是(1)由于綜合性能好的添加劑為原料，再加上工藝 配方合理，可提高切(磨)削液的潤滑、極壓抗磨、防銹性能，并且配方合理，不加消泡劑，其消泡性《2 mol/10min，防銹性單片〉150h，疊 片〉24h，表面張力〈30dyh/cm; (2)由于在切削液組成中不含昂貴的鉬 酸鹽、聚醚類等化合物，成本低廉；(3)由于不含亞硝酸鹽、礦物油、 重金屬鹽、磷、氯、硫、鉻、酚、醛以及殺菌劑等有害物資，無毒無味， 對人體無害，系環(huán)境友好產(chǎn)品；(4)由于產(chǎn)品的PH值控制在8 9，不 會傷害使用者的皮膚；(5)由于不含易發(fā)霉的礦物油等油類，而且添加 了硼酸等抗菌劑，所以使用周期一般為6個月以上；(6)由于本發(fā)明產(chǎn) 品的工作液為清晰透明，有利于觀察加工表面，可提高加工件光潔度， 而且表面張力低，潤滑性好，可提高刀具使用壽命。本發(fā)明中的防銹性檢驗按GB6144-85標(biāo)準(zhǔn)檢測下面通過實施例具體說明本發(fā)明。
具體實施方式
實施例l、將70kg水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至60 70。C，每間隔 20min依次加入0.1kgEDTA、 5kg苯甲酸鈉、3kg硼酸、lkg尿素、O.lkg 苯并三氮唑、0.6kgK12、 5kg油酸三乙醇胺、6kg添加劑A、 8kg乙醇胺、 0.6kgOP1()、 0.6kg抗靜電劑，混合均勻，降溫至3(TC放料，得到外觀為 黃色透明液，PH值為8 9，消泡性《2ml/10min，表面張力29.8dyn/cm， 防銹性單片〉120h，疊片〉16h的切削液，工作液濃度為1.3 1.6°%。實施例2、將70kg水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至60 70°C，每間隔 20min依次加入O.lkg EDTA、 3kg苯甲酸鈉、3kg硼酸、lkg尿素、O.lkg 苯并三氮唑、0.6kgK12、 6kg油酸三乙醇胺、7kg添加劑A、 8kg乙醇胺、 0.6kgOP10、 0.6kg抗靜電劑，混合均勻，降溫至3(TC放料，得到外觀為黃色透明液，PH值為8 9，消泡性《2ml/10min，表面張力27.4dyn/cm， 防銹性單片〉128h，疊片〉16h的切削液。實施例3、將70kg水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至6(TC左右，每間隔 20min依次加入0.1kgEDTA、 4.8kg苯甲酸鈉、3kg硼砂、lkg尿素、0.3kg 苯并三氮唑、0.6kgLAS、 4kg油酸三乙醇胺、8kg添加劑B、 7kg乙醇胺、 0.6kg 6501、 0.6kg抗靜電劑，混合均勻，降溫至30。C放料，得到外觀為 黃色透明液，PH值為8 9，消泡性《2ml/10min，表面張力27.5dyn/cm， 防銹性單片〉120h，疊片〉22h的切削液。實施例4、除以10kg添加劑C代替8kg添加劑B外，其余同實施例3。實施例5、將70kg水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至60 7(TC，每間隔 20min依次加入0.1kgEDTA、 4.8kg苯甲酸鈉、2kg硼酸、lkg硼砂、4kg 油酸三乙醇胺、6kg添加劑D、 2kg添加劑A、 lkg尿素、0.3kg苯并三氮 唑、0.6kgLAS、 7kg乙醇胺、0.6kg 6501、 0.6kg抗靜電劑，混合均勻， 降溫至3(TC放料，得到外觀為黃色透明液，PH值為8 9，消泡性《 3ml/10min，表面張力24.8dyn/cm的切削液。實施例6、以添加劑C代替添加劑B外其它同實施例2，得到外觀為 黃色透明液，PH值為8~9，消泡性《2ml/10min，表面張力為26.8dyn/cm， 防銹性單片〉150h，疊片〉24h的切削液。實施例7、以添加劑D代替添加劑A外其它同實施例1，得到外觀為 黃色透明液，PH值為8 9，清洗性《2ml/10min，表面張力為26.2dyn/cm， 防銹性單片〉150h，疊片〉24h的切削液。實施例8、將70kg水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至6(TC左右，每間隔 20min依次加入0.1kgEDTA、 4.8kg苯甲酸鈉、5kg硼酸、lkg尿素、0.3kg 苯并三氮唑、0.6kgAES、 4kg乙醇胺、8kg添加劑E、 4kg油酸三乙醇胺、 0.8kg AEO-9、 0.4kg抗靜電劑，得到外觀為黃色透明液，PH值為8 9，消泡性《2ml/10min，表面張力為27.2dyn/cm，防銹性單片〉150h，疊片 >24h的切削液。實施例9、將70kg水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至60。C左右，每間隔 20min依次加入0.08kg EDTA、 5kg苯甲酸鈉、4.8kg硼砂、lkg尿素、0.3kg 苯并三氮唑、0.6kgAES、 5kg乙醇胺、7kg添加劑E、 4kg油酸三乙醇胺、 0.8kg AEO-9、 0.4kg抗靜電劑，得到外觀為黃色透明液，5%稀釋液PH 值為8 9，消泡性《2ml/10min，表面張力為28.2dyn/cm的切削液。實施例10、以添加劑F代替添加劑E外其它同實施例5，得到外觀 為黃色透明液，PH值為8 9，消泡性《lml/10min，表面張力24.8dyn/cm， 防銹性單片〉120h，疊片〉16h的切削液。實施例ll、將70kg水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至6(TC左右，每間隔 20min依次加入0.1kgEDTA、 4.8kg苯甲酸鈉、5kg硼酸、3kg硼砂、2kg 尿素、0.3kg苯并三氮唑、0.6kg K12、 0.8kg 6501、 0.4kg抗靜電劑、4kg 乙醇胺、3kg添加劑C、 6kg油酸三乙醇胺，得到外觀為黃色透明液，5 X稀釋液PH值為8 9，表面張力為32dyn/cm，消泡性《5ml/10min，消 泡性《5ml/10min的切削液。實施例12、將70kg水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至6(TC左右，每間 隔20min依次加入O.lkg EDTA、 5kg苯甲酸鈉、3kg硼酸、lkg尿素、O.lkg 苯并三氮唑、0.6kgK12、 5kg油酸三乙醇胺、5kg硼砂、9kg乙醇胺、0.6kg NP1()、 0.6kg抗靜電劑，混合均勻后得到外觀為黃色透明液，5%稀釋液 PH值為8 9，表面張力為38.3dyn/cm，消泡性《4ml/10min，防銹性單 片〉96h，疊片〉8h的切削液。
權(quán)利要求
1、一種多效型水基合成切(磨)削液，由水溶性潤滑劑、清洗劑、極壓抗磨劑、防銹劑、抗菌劑、絡(luò)合劑、增溶劑、抗靜電劑組成，水溶性潤滑劑是乙醇胺和油酸三乙醇胺混合物，清洗劑是陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑，極壓抗磨劑是添加劑A、B、C、D、E和F中的一種或者兩種，防銹劑是苯并三氮唑和苯甲酸鈉，抗菌劑是硼酸和硼砂，絡(luò)合劑是EDTA，增溶劑是尿素；重量百分比為尿素 0.1～12％，絡(luò)合劑EDTA 0～10％，硼酸 0.5～15％，硼砂 0.2～20％，苯并三氮唑 0.01～5％，苯甲酸鈉 0.05～10％，添加劑 0.3～15％，表面活性劑 0.05～10％，乙醇胺 1～3％，油酸三乙醇胺 1～15％，抗靜電劑 0.05～5％，水 余量。
2、如權(quán)利要求l所述的切(磨)削液，其特征在于重量百分比為:尿素 1 8%，絡(luò)合劑EDTA 0 5%，硼酸 1 10%，硼砂 1 12%，苯并三氮唑 0.02 3%，苯甲酸鈉 0.1 5%，添加劑 1 10%。表面活性劑 0.1 5°%，乙醇胺 5 20°%，，抗靜電劑 0.1 3%， 水 余量。
3、如權(quán)利要求1或2所述的切(磨)削液，其特征在于添加劑A是由脂肪酸、硼酸鹽、乙醇胺反應(yīng)而得，配比為1 是由脂肪酸、檸檬酸、乙醇胺反應(yīng)而得，配比為1 是由脂肪酸、月桂酸、乙醇胺反應(yīng)而得，配比為1 是由脂肪酸、癸二酸、乙醇胺反應(yīng)而得，配比為1 E是由癸二酸、 一元羧酸、乙醇胺反應(yīng)而得，配比為0.8: 0.6: 3mol;添 加劑F是由蓖麻油酸、乙醇胺反應(yīng)而得，配比為l: 2mo1。
4、 一種多效型水基合成切(磨)削液制備方法，成分重量百分比為:1: 3mol;添加劑B1: 3mol;添加劑C 1: 3mol;添加劑D 0.8: 3mol;添加劑尿素0.1 12%，絡(luò)合劑EDTA0 10%，硼酸0.5 15%，硼砂0.2 20%，苯并三氮唑0.01 5%，苯甲酸鈉0.05 腦，添加劑0.3 15%，表面活性劑0.05 腦，乙醇胺1 3%，油酸三乙醇胺1 15%，抗靜電劑0.05 5%，水 余量；將水放入釜內(nèi)，攪拌加熱升溫至60 70°C，依次加入絡(luò)合劑EDTA、苯 甲酸鈉、硼酸、尿素、苯并三氮唑、表面活性劑、油酸三乙醇胺、添加 劑、乙醇胺、硼砂、抗靜電劑，混合均勻，降溫放料，得到外觀為黃色 透明液。
5、如權(quán)利要求4所述的切(磨)削液制備方法，其特征在于重量百 分比為尿素 1 8%，絡(luò)合劑EDTA 0 5%，硼酸 1 10%，硼砂 1 12%，苯并三氮唑 0.02 3%，苯甲酸鈉 0.1 5%，添加劑 1 10%。表面活性劑 0.1 5%，乙醇胺 5 20%，油酸三乙醇胺 3 100%，抗靜電劑 0.1 3%，水 余量。
6、如權(quán)利要求4或5所述的切(磨)削液，其特征在于添加劑A、 B、 C、 D、 E、 F，是這樣合成的 添加劑A 脂肪酸/硼酸鹽/乙醇胺=1: 1: 3mo1于100 140。C反應(yīng)5小時即可； 添加劑B 脂肪酸/檸檬酸/乙醇胺=1: 1: 3mo1于60 120。C反應(yīng)即可；添加劑C 脂肪酸/月桂酸/乙醇胺=1: 1: 3mo1于80 120。C反應(yīng)即可； 添加劑D 脂肪酸/癸二酸/乙醇胺二l: 0.8: 3mo1于90 130。C反應(yīng)即可； 添加劑E 癸二酸/一元羧酸/乙醇胺=0.8: 0.6: 3mo1于60 100'C反應(yīng)即可； 添加劑F 蓖麻油酸/乙醇胺=1: 2mo1 于100 15(TC反應(yīng)而得。
全文摘要
多效型水基合成切(磨)削液，由水溶性潤滑劑、清洗劑、極壓抗磨劑、防銹劑、抗菌劑、絡(luò)合劑、增溶劑、抗靜電劑組成，水溶性潤滑劑是乙醇胺和油酸三乙醇胺混合物，清洗劑是陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑，極壓抗磨劑是添加劑A、B、C、D、E和F中的一種或者兩種，防銹劑是苯并三氮唑和苯甲酸鈉，抗菌劑是硼酸和硼砂，絡(luò)合劑是EDTA，增溶劑是尿素；提高了切削液的各項性能；無毒無味，對人體無害，系環(huán)境有好產(chǎn)品；不會傷害使用者的皮膚；使用周期一般為6個月以上。
文檔編號C10N40/22GK101323813SQ200710011940
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者車吉泰 申請人:大連弘瑞化工有限公司