專利名稱：自乳化型的全合成切削液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬加工用的切削液技術領域，尤其涉及一種以自乳化酯為主料的自乳化型的全合成切削液。
背景技術：
水基金屬切削液問世于二十世紀四十年代，由于其低廉的成本及優(yōu)良的冷卻特性而得到迅速的發(fā)展。發(fā)展至今，水基金屬切削液在某些金屬加工領域已處于主導地位。目前，中國的水基金屬加工液體系通常使用石油磺酸鹽作為乳化體系，配方中的其它添加劑也大都是對環(huán)境有污染的，甚至可能對人體有毒害性。隨著技術的發(fā)展，市場上出現(xiàn)了全合成的切削液，是由表面活性劑、水溶性防銹劑和水溶性潤滑劑組成，是一種顆粒極小的膠體溶液，其潤濕性好，滲透能力強，冷卻和清洗性能好，也有一定的潤滑作用，而且其穩(wěn)定性較乳化液好，使用周期長，但由于不含油，且清洗能力強，很容易把機床導軌面上的潤滑油清洗掉，造成刀架移動困難，并容易在這些可移動部件的接觸面產(chǎn)生銹蝕。此外，近些年興起的全合成切削液多以聚醚作為乳化和潤滑主體，在加工中存在著一系列問題，如切削液的潤滑在加工中由于聚醚的析出而迅速下降，如用于加工鎂合金的切削液抗硬水性幾乎難以達到5000ppm以上，如切削液的穩(wěn)定性和壽命等等問題。因此， 研制以環(huán)保的、可再生原料為基礎的、高性能長壽命的全合成的金屬加工液已經(jīng)刻不容緩。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種自乳化型的全合成切削液，通過配方設計，提高綜合性能。為解決以上技術問題，本發(fā)明的技術方案如下一種自乳化型的全合成切削液，由下列重量組分組成自乳化酯10%-20%
表面活性劑8% --15% ；
防銹劑2% --5% ；
緩蝕劑1% --2% ；
殺菌劑1% --3% ；
水55%-65% ο優(yōu)選地，所述自乳化酯為改性的可乳化的合成酯。優(yōu)選地，所述自乳化酯是植物油酯、動物油酯、油酸酯中的一種或為由植物油酯、 動物油酯合成的酯或為由合成酯復合而成的酯。優(yōu)選地，所述表面活性劑包括陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑。優(yōu)選地，所述陰離子表面活性劑由A料與B料反應而得，其中A料為烷基胺、三乙醇胺、單乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或兩種以上的混合物，B料為油酸、羧酸、二聚酸、妥爾油酸、蓖麻油酸中的一種或兩種以上的混合物。
優(yōu)選地，所述非離子表面活性劑為失水山梨醇油酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述防銹劑為硼酸、葵二酸、三聚酸、二聚酸、有機羧酸鹽中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述緩蝕劑為磷酸酯、妥爾油、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、偏硅酸鈉、改性磷酸酯中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述殺菌劑為三嗪衍生物、嗎啉衍生物、3、3_亞甲基(5-甲基噁唑烷)中的一種或兩種以上的混合物。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的自乳化型的全合成切削液，摒棄現(xiàn)有技術中的全合成切削液采用聚醚等為主要原料的技術方案，由自乳化酯、表面活性劑、防銹劑、緩蝕劑、殺菌劑組成，這種以自乳化酯為主的乳化體系，使該切削液有優(yōu)良的穩(wěn)定性，潤滑性能，能適應各種鋁材的切削加工，除了能用在鋁合金、鎂合金的加工上，也可以用在鑄鐵、不銹鋼等金屬的加工上。尤其在鎂合金切削加工上，本發(fā)明中的獨特配方，不僅使鎂合金在5%的稀釋液中、55°C下連續(xù)浸泡30天以上，不產(chǎn)生變色腐蝕現(xiàn)象，有效抑制鎂合金在水中的氫釋現(xiàn)象，而且本發(fā)明的抗硬水高達12000ppm?？偟恼f來，本發(fā)明的自乳化型的全合成切削液無異味、無毒、無污染，有優(yōu)良的穩(wěn)定性，防腐性、潤滑性、防銹性和有極高的抗硬水性，在鋁金屬和鎂金屬等金屬加工中有優(yōu)異的表現(xiàn)。
具體實施例方式本發(fā)明的基本構思是申請人創(chuàng)造性地以自乳化酯作為主要原料，配以表面活性劑、防銹劑、緩蝕劑、殺菌劑這些原料，再通過對各原料的重量組成進行合理設置，得到的自乳化型的全合成切削液，其綜合性能大大提高。下面對本發(fā)明做更詳細的描述現(xiàn)有技術中的全合成切削液，因為防銹性和抗硬水性能差導致了對金屬的耐腐蝕方面差，產(chǎn)品在加工中容易腐蝕變色，切削液使用壽命短。而且往往因為潤滑性不夠，而導致加工表面光潔度不好。本發(fā)明著眼于這些技術問題，通過一種自乳化酯來優(yōu)化切削液的乳化性、防銹性以及潤滑性。自乳化酯具有良好的乳化性和防銹性，能有效提高切削液的分散能力和防銹能力，同時還具有很好的潤滑性，完全彌補了全合成加工液潤滑差的缺點。本發(fā)明中的自乳化酯的使用量為10%-20%，可選用現(xiàn)有技術中的各種自乳化酯。作為優(yōu)選的技術方案，所述自乳化酯可以是植物油酯，動物油酯，油酸酯的一種；也可以是由植物油，動物油合成的酯，以及各種合成酯復合而成的酯。自乳化酯能提高切削液的防銹能力，潤滑能力，乳化能力，使切削液在用大量水稀釋后，形成顆粒極小的微乳液，也提高了耐硬水能力。本發(fā)明中的緩蝕劑可選用現(xiàn)有技術中的各種緩蝕劑，作為優(yōu)選的技術方案，選用改性磷酸酯作為緩蝕劑。改性磷酸酯呈現(xiàn)出結構、性能多樣化的特點，能有效彌補天然磷脂在某些性能方面的不足，兩者結合使用可達到完美的應用效果。改性磷酸酯優(yōu)先選用p2o5、 磷酸雙酯、磷酸單酯與磷酸單體、烷基胺、三乙醇胺、單乙醇胺、2-氨基-2-甲基-ι-丙醇、羥基丙烯酸酯的一種或兩種以上的混合物，采用長鏈脂肪醇或脂肪醇醚、含羥基的天然油脂如蓖麻油、菜籽油、葵花籽油、棉籽油、魚油和羊毛脂等合成磷酸酯。在磷酸化反應之前，對長鏈脂肪醇或脂肪醇醚、含羥基的天然油脂進行適當?shù)母男蕴幚?，如酯交換反應、酰胺化反應、磺化反應、季銨化反應、硫酸化反應、鹵化反應及醚化反應等，合理地引入更多的活性基團或暴露更多的活性基團，再進行磷酸化反應，有效地優(yōu)化組合，使合成的磷酸酯具有最優(yōu)化的加脂性能。本發(fā)明的防銹劑可以為現(xiàn)有技術中的各種防銹劑，優(yōu)選為硼酸、葵二酸、三聚酸、 二聚酸、有機羧酸鹽的一種或兩種以上的混合物，通過多種防銹劑的聯(lián)合使用，使本發(fā)明的切削液體系對各種金屬及合金的防腐蝕有很好的保護作用。將本發(fā)明得到的全合成切削液和現(xiàn)有技術中的同類產(chǎn)品做了一對比試驗，如表1 所示抗硬水的提高主要是由于自乳化酯的作用，使得5%的切削液的抗硬水性提高到12000ppm，目前市場上普通的切削液的抗硬水性能只有IOOOppm左右，大部分高硬水的切削液的抗硬水性能達到2000ppm，專用于加工鎂合金的切削液的抗硬水性能也只有5000ppm，目前發(fā)現(xiàn)的最高的耐硬水切削液的抗硬水性能達到了 7000ppm，是申請?zhí)枮?200510041473的專利文獻所涉及的耐硬水水溶性切削液。申請人比較了本發(fā)明得到的產(chǎn)品 (以下簡稱本發(fā)明)以及國內(nèi)外現(xiàn)有技術中四種比較好的全合成切削液產(chǎn)品(以下簡稱、現(xiàn)有技術1、現(xiàn)有技術2、現(xiàn)有技術3、現(xiàn)有技術4)的性能，結果如表1所示表1同類產(chǎn)品的性能對比
權利要求
1. 一種自乳化型的全合成切削液，其特征在于，由下列重量組分組成自乳化酯10%-20%表面活性劑8% --15% ；防銹劑2% --5% ；緩蝕劑1% --2% ；殺菌劑1% --3% ；水55%-65% ο
2.根據(jù)權利要求1所述的自乳化型的全合成切削液，其特征在于，所述自乳化酯為改性的可乳化的合成酯。
3.根據(jù)權利要求1所述的自乳化型的全合成切削液，其特征在于，所述自乳化酯是植物油酯、動物油酯、油酸酯中的一種或為由植物油酯、動物油酯合成的酯或為由合成酯復合而成的酯。
4.根據(jù)權利要求1所述的自乳化型的全合成切削液，其特征在于，所述表面活性劑包括陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑。
5.根據(jù)權利要求4所述的自乳化型的全合成切削液，其特征在于，所述陰離子表面活性劑由A料與B料反應而得，其中A料為烷基胺、三乙醇胺、單乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或兩種以上的混合物，B料為油酸、羧酸、二聚酸、妥爾油酸、蓖麻油酸中的一種或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權利要求4所述的自乳化型的全合成切削液，其特征在于，所述非離子表面活性劑為失水山梨醇油酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的一種或兩種以上的混合物。
7.根據(jù)權利要求1所述的自乳化型的全合成切削液，其特征在于，所述防銹劑為硼酸、 葵二酸、三聚酸、二聚酸、有機羧酸鹽中的一種或兩種以上的混合物。
8.根據(jù)權利要求1所述的自乳化型的全合成切削液，其特征在于，所述緩蝕劑為磷酸酯、妥爾油、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、偏硅酸鈉、改性磷酸酯中的一種或兩種以上的混合物。
9.根據(jù)權利要求1所述的自乳化型的全合成切削液，其特征在于，所述殺菌劑為三嗪衍生物、嗎啉衍生物、3、3_亞甲基(5-甲基噁唑烷)中的一種或兩種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開一種自乳化型的全合成切削液，由下列重量組分組成自乳化酯10％-20％、表面活性劑8％-15％、防銹劑2％-5％、緩蝕劑1％-2％、殺菌劑1％-3％、水55％-65％。本發(fā)明的自乳化型的全合成切削液具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，潤滑性能，能適應各種鋁材的切削加工，除了能用在鋁合金、鎂合金的加工上，還可用在鑄鐵、不銹鋼等金屬的加工上。應用在鎂合金時，不僅使能有效抑制鎂合金在水中的氫釋現(xiàn)象，而且抗硬水高達12000ppm。本發(fā)明的自乳化型的全合成切削液無異味、無毒、無污染，有優(yōu)良的穩(wěn)定性、防腐性、潤滑性、防銹性，有極高的抗硬水性，在鋁金屬和鎂金屬加工中有優(yōu)異的表現(xiàn)。
文檔編號C10M169/04GK102559352SQ20111044260
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權日2011年12月23日
發(fā)明者何集寶, 侯海燕, 李燦明, 李集周, 歐博明, 胡建 申請人:東莞太平洋博高潤滑油有限公司