CN103351931B

CN103351931B - 一种防锈水基切削液及其制备方法

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Publication number: CN103351931B
Application number: CN201310244558.XA
Authority: CN
Inventors: 林伟; 江海涛; 江海波; 江浩
Original assignee: Tianchang Runda Metal Antirust Auxiliary Co Ltd
Current assignee: Tianchang Runda Metal Antirust Auxiliary Co Ltd
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: CN103351931A

Abstract

本发明提出了一种防锈水基切削液及其制备方法；所述防锈水基切削液，按照重量百分数配比包括如下原料：聚苯胺15～25%、硼酸3～5%、苯甲酸单乙醇胺1.5～2.5%、丙三醇0.5～1.2%、脂肪醇聚氧乙烯醚1～10%、苯并三氮唑0.2～0.8%、余量水；在制备过程中，将配方量的聚苯胺、硼酸、苯甲酸单乙醇胺、丙三醇、脂肪醇聚氧乙烯醚以及部分水共同加入到反应釜内；加热搅拌；再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；用高速分散机分散搅拌均匀得到所述防锈水基切削液。本发明中，所述防锈水基切削液成本低廉，对人体和环境均十分友好，具有优异的防腐性能与润滑能力，并且在高温下的性能十分稳定。

Description

一种防锈水基切削液及其制备方法

技术领域

本发明属于切削液技术领域，尤其涉及一种防锈水基切削液及其制备方法。

背景技术

切削液是一种在金属切、削、磨加工过程中用于冷却和润滑刀具及加工件的工业用液体，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能以及易稀释等特点，属于一种新型的冷却液。传统冷却液又称皂化油，为皂基乳化液，由矿物油和乳化剂组成，存在夏天易腐臭、冬天难稀释、防锈效果差等缺点，同时能耗大、生产成本高、严重危害环境及人体。随着环境保护意识的增强，人们已经将合成对环境无污染的水基切削液作为切削液发展的重要研究方向并取得了显著成绩。

现有技术公开了一种具有冷却、防锈、清洗和润滑功能的水基切削液，其组成及其含量为对特丁基苯甲酸1～3%，苯甲酸2～5%，硼酸2～4%，乙醇胺类2～8%，分子量400～600的聚乙二醇4～8%，苯并三氮唑0.1～0.5%，非离子型的聚丙烯酰胺0.05～0.2%，余量水。该切削液不含亚硝酸盐和磷的化合物，对环境和健康有利，缺点是润滑能力不足，精加工时难以满足表面粗糙度的要求。

现有技术公开了一种聚苯胺防锈金属切削液，其由按以下重量份的组分组成：聚苯胺水性防腐剂25～30份，三乙醇胺15～20份，聚氯乙烯胶乳45～55份，聚醚多元醇2～3份，水15～40份。该发明的金属切削液防腐性能优异，亦存在润滑能力不足，精加工时难以满足表面粗糙度的要求的缺点，同时稳定性差，分解及霉变现象时有发生。

现有技术公开了一种适用于气门加工的防锈切削液，其中各原料的重量百分数配比是：苯甲酸单乙醇胺1～2.2%；磷酸氢二钠0.2～0.8%；丙三醇0.1～0.9%；烷基磺胺乙酸钠0.5～2.0%；分子量400～600的聚乙二醇0.1～0.5%；去离子水余量。该发明的防锈切削液优点是防锈性及润滑性较好，缺点是添加了有机防腐剂，后者在高温情况下易发生酸化变质而影响性能。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的第一个目的在于提供了一种防锈水基切削液，其防腐性能与润滑能力均十分优异，并且在高温下的性能十分稳定，同时成本低廉，对人体和环境均十分友好。本发明的另一目的在于提供该防锈水基切削液的制备方法。

本发明提出了一种防锈水基切削液，按照重量百分数配比，其包括如下原料：

聚苯胺15～25%；

硼酸3～5%；

苯甲酸单乙醇胺1.5～2.5%；

丙三醇0.5～1.2%；

脂肪醇聚氧乙烯醚1～10%；

苯并三氮唑0.2～0.8%；

余量为水。

所述聚苯胺在本发明所述的防锈水基切削液中的重量百分比为15～25%，例如可以是15%、16.5%、17%、18%、19%、20%、21%、22.8%、23%、24%、25%，优选为18～23%；最优选为20%。

所述苯甲酸单乙醇胺在本发明所述的防锈水基切削液中的重量百分比为3～5%，例如可以是3%、3.1%、3.2%、3.35%、3.4%、3.5%、3.67%、3.89%、3.9%、4%、4.05%、4.27%、4.4%、4.5%、4.74%、4.8%、4.9%、5%；优选为3.5～4.5%；最优选为4%。

所述苯并三氮唑在本发明所述的防锈水基切削液中的重量百分比为0.2～0.8%，例如可以是0.2%、0.25%、0.3%、0.34%、0.39%、0.4%、0.45%、0.5%、0.56%、0.6%、0.63%，0.7%、0.71%、0.75%、0.8%；优选为0.3～0.6%；最优选为0.4%。

所述硼酸在本发明所述的防锈水基切削液中的重量百分比为3～5%，例如可以是3%、3.2%、3.5%、3.8%、4%、4.2%、4.5%、4.8%、5%；优选为3.5～4.5%；最优选为4%。

所述丙三醇在本发明所述的防锈水基切削液中的重量百分比为0.5～1.2%，例如可以是0.5%、0.65%、0.7%、0.81%、0.9%、0.95%、1%、1.05%、1.1%、1.14%、1.15%，1.2%；优选为0.6～1%；最优选为0.8%。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚在本发明所述的防锈水基切削液中的重量百分比为1～10%，例如可以是1%、1.5%、2%、2.8%、3%、3.5%、3.95%、4%、4.05%、4.5%、5%、5.1%、6%，6.7%、7%、7.5%、8%、8.2%、8.5%、9%、9.9%、10%；优选为2.5～7.5%；最优选为5%。

优选地，本发明提出了一种防锈水基切削液，按照重量百分数配比，其包括如下原料：

聚苯胺18～23%；

硼酸3.5～4.5%；

苯甲酸单乙醇胺3.5～4.5%；

苯并三氮唑0.3～0.6%；

丙三醇0.6～1%；

脂肪醇聚氧乙烯醚2.5～7.5%；

余量为水。

聚苯胺20%；

硼酸4%；

苯甲酸单乙醇胺4%；

苯并三氮唑0.4%；

丙三醇0.8%；

脂肪醇聚氧乙烯醚5%；

余量为水。

基于上述防锈水基切削液，本发明还提出了一种防锈水基切削液的制备方法，包括如下步骤：

（1）将配方量的聚苯胺、硼酸、苯甲酸单乙醇胺、丙三醇、脂肪醇聚氧乙烯醚以及部分水共同加入到反应釜内；

（2）加热搅拌；

优选地，所述加热温度为60～100℃，例如可以是60℃、63℃、65℃、66℃、70℃、74℃、75℃、76℃、79.5℃、80℃、82℃、85℃、87.4℃、89℃、90℃、90.2℃、91℃、94℃、95℃、97.5℃、98℃、100℃；优选为65～85℃；最优选为75℃；

优选地，所述搅拌的速率为200～500r/min，例如可以是200r/min、210r/min、250r/min、290r/min、300r/min、305r/min、320r/min、350r/min、364r/min、380r/min、400r/min、430r/min、450r/min、480r/min、495r/min；优选为250～350r/min；最优选为300r/min；

优选地，所述搅拌时间为10～60min，例如可以是10min、12min、14.6min、15min、18.5min、20min、23min、25min、26min、27.5min、30min、34min、35min、36.4min、39min、40min、41min、45min、46.7min、49min、50min、50.5min、54.3min、55min、57min、58.6min、59min、60min；优选为15～45min；最优选为30min。

（3）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（4）用高速分散机分散搅拌均匀得到所述防锈水基切削液；

优选地，所述分散搅拌的速率为1500～2800r/min，例如可以是1500r/min、1600r/min、1750r/min、1890r/min、2000r/min、2105r/min、2200r/min、2350r/min、2400r/min、2500r/min、2610r/min、2700r/min、2780r/min、2800r/min；优选为1800～2500r/min；最优选为2300r/min；

优选地，所述搅拌时间为5～30min，例如可以是5min、6.1min、7.6min、9min、9.5min、10min、13min、15min、16min、19.5min、20min、23min、25min、25.5min、26.9min、28min、30min；优选为10～20min；最优选为15min。

本发明还提出的一种防锈水基切削液的制备方法，包括如下步骤：

（2）加热至60～100℃，于200～500r/min的速率下搅拌10～60min；

（3）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（4）用高速分散机于1500～2800r/min的速率下分散搅拌5～30min得到所述防锈水基切削液。

（2）加热至65～85℃，于250～350r/min的速率下搅拌15～45min；（3）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（4）用高速分散机于1800～2500r/min的速率下分散搅拌10～20min得到所述防锈水基切削液。

（2）加热至75℃，于300r/min的速率下搅拌30min；

（3）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（4）用高速分散机于2300r/min的速率下分散搅拌15min得到所述防锈水基切削液。

与现有技术相比，本发明所述的防锈水基切削液具有优异的防腐性能与润滑性能，并且在高温下的性能仍保持十分稳定，同时成本低廉，对人体和环境均十分友好。

具体实施方式

实施例1：

在本实施例中，按照如下方法制备防锈水基切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺20%、硼酸4%、苯甲酸单乙醇胺4%、苯并三氮唑0.4%、丙三醇0.8%、脂肪醇聚氧乙烯醚5%、余量水；

（2）将配方量的聚苯胺、硼酸、苯甲酸单乙醇胺、丙三醇、脂肪醇聚氧乙烯醚以及部分水共同加入到反应釜内；

（3）加热至75℃，于300r/min的速率下搅拌30min；

（4）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（5）用高速分散机于2300r/min的速率下分散搅拌15min得到所述防锈水基切削液。

实施例2：

在本实施例中，按照如下方法制备防锈水基切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺18%、硼酸3.5%、苯甲酸单乙醇胺4.5%、苯并三氮唑0.3%、丙三醇1%、脂肪醇聚氧乙烯醚7.5%、余量水；

（3）加热至65℃，于350r/min的速率下搅拌15min；

（4）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（5）用高速分散机于1800r/min的速率下分散搅拌20min得到所述防锈水基切削液。

实施例3：

在本实施例中，按照如下方法制备防锈水基切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺23%、硼酸4.5%、苯甲酸单乙醇胺3.5%、苯并三氮唑0.6%、丙三醇0.6%、脂肪醇聚氧乙烯醚2.5%、余量水；

（3）加热至85℃，于250min的速率下搅拌45min；

（4）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（5）用高速分散机于2500r/min的速率下分散搅拌20min得到所述防锈水基切削液。

实施例4：

在本实施例中，按照如下方法制备防锈水基切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺25%、硼酸3%、苯甲酸单乙醇胺3%、苯并三氮唑0.8%、丙三醇0.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚10%、余量水；

（3）加热至60℃，于500r/min的速率下搅拌10min；

（4）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（5）用高速分散机于2800r/min的速率下分散搅拌5min得到所述防锈水基切削液。

实施例5：

在本实施例中，按照如下方法制备防锈水基切削液：

（1）按照如下配方准备原料：聚苯胺15%、硼酸5%、苯甲酸单乙醇胺5%、苯并三氮唑0.2%、丙三醇1.2%、脂肪醇聚氧乙烯醚1%、余量水；

（3）加热至100℃，于200r/min的速率下搅拌60min；

（4）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（5）用高速分散机于1500～2800r/min的速率下分散搅拌30min得到所述防锈水基切削液。

对实施例1～5所得的防锈水基切削液进行性能测试，结果如下表所示：

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种防锈水基切削液，其特征在于，按照重量百分数配比，其由如下原料组成：

聚苯胺15~25%；

硼酸3~5%；

苯甲酸单乙醇胺1.5~2.5%；

丙三醇0.5~1.2%；

脂肪醇聚氧乙烯醚1~10%；

苯并三氮唑0.2~0.8%；

余量为水；

制备所述防锈水基切削液，包括如下步骤：

（2）加热搅拌；

（3）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；

（4）用高速分散机分散搅拌均匀得到所述防锈水基切削液；

其中，步骤（2）中，所述加热的温度为60~100℃；所述搅拌的速率为200~500r/min；所述搅拌的时间为10~60min；

步骤（4）中，所述分散搅拌的速率为1500~2800r/min；所述搅拌时间为5~30min。

2.根据权利要求1所述的防锈水基切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，

所述加热的温度为65~85℃；

所述搅拌的速率为250~350r/min；

所述搅拌的时间为15~45min。

3.根据权利要求2所述的防锈水基切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，

所述加热的温度为75℃；

所述搅拌的速率为300r/min；

所述搅拌的时间为30min。

4.根据权利要求1所述的防锈水基切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，

所述分散搅拌的速率为1800~2500r/min；

所述搅拌时间为10~20min。

5.根据权利要求4所述的防锈水基切削液的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，

所述分散搅拌的速率为2300r/min；

所述搅拌时间为15min。

6.根据权利要求1所述的防锈水基切削液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（2）加热至75℃，于300r/min的速率下搅拌30min；

（3）再加入配方量的苯并三氮唑和其余的水；