CN104212623A - 一种机械润滑切削剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械润滑切削剂及其制备方法，针对现有机械润滑切削剂存在的缺陷，由基础油、脂肪族二元酸酯类、柠檬酸钠、螯合剂、水溶性表面活性剂、亲水基多元醇类、硅酸盐、防锈剂，以及水按照一定的制备方法制作而成，本发明的机械润滑切削剂，不仅具有很强的防锈润滑性能，还具有较佳的冷却清洗性能，摒弃了传统单纯矿物润滑油以及水基切削液的缺陷性，对于机械工件表面光洁度以及减少刀具磨损的效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种切削剂及其制备，尤其是涉及一种机械润滑切削剂及其制备方法。
背景技术
目前国内汽车及摩托车发动机行业的铝件加工，特别是铰孔和钻孔方面的加工过程中，基本是使用润滑油或是使用煤油加润滑油来加工的。在加工过程中，油品浪费极为严重，且对环境及操作人员造成很大的伤害。因为现代机械加工都追求向高速、强力、精密方向发展，致使切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差；乳化液和水基切削液的冷却、清洗性能优良，但润滑、防锈性能差。
机械润滑切削剂是金属切削加工时用的各种水溶液、油液、切削膏、固态蜡笔、气态冷却切削剂的总称。润滑切削剂具有润滑、冷却、洗涤、防锈等作用。若有效地使用切削剂，能提高加工零件表面光洁度，减少切削力，降低切削温度，并能成倍的提高刀具耐用度，提高切削效率和成品质量。现代机械加工都追求向高速、强力、紧密方向发展，致使切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。
单纯的矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差；而乳化液和水基切削液的冷却、清洗性能优良，但润滑、防锈性能差，如何寻求一种兼具润滑防锈性能和冷却清洗性能的机械润滑切削剂是一项值得研究的课题。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的润滑切削剂所存在的性能问题，本发明提出了一种兼具润滑防锈性能和冷却清洗性能的机械润滑切削剂及其制备方法。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种机械润滑切削剂，按照重量计包括以下组分：基础油20-30份、脂肪族二元酸酯类10-15份、柠檬酸钠5-10份、螯合剂20-30份、水溶性表面活性剂15-25份、亲水基多元醇类10-15份、硅酸盐10-20份、防锈剂10-15份，水20-30份。
更进一步的，所述基油为酯类润滑基础油或生物醇油。
更进一步的，所述酯类润滑基础油为丁二酸酯、戊二酸二正辛酯或癸二酸二正辛酯。
更进一步的，所述螯合剂为氨基羧酸类或羟基羧酸类。
更进一步的，所述氨基羧酸类螯合剂具体为EDTA、DTPA、EGTA、NTA中的一种或多种。
更进一步的，所述羟基羧酸类螯合剂具体为PAA、MAO中的一种或两种。
更进一步的，所述水溶性表面活性剂为非离子型表面活性剂。
更进一步的，所述非离子型表面活性剂为多元酯类、聚乙二醇类中的一种或两种。
上述的机械润滑切削剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所需重量的基础油、柠檬酸钠、硅酸盐、螯合剂以及防锈剂混合搅拌均匀后加热至60-80℃，保温50-60min后冷却至室温；
(2)向上述溶剂中加入所需量的水溶性表面活性剂、亲水基多元醇类、脂肪族二元酸酯类和水加热至60℃时保温10-20min，继续边搅拌边加热至80-100℃后保温20-30min后冷却至室温得到所需机械润滑切削剂。
更进一步的，所述步骤(2)中各溶剂添加间隔时间为不低于5min。
有益效果：本发明提供的一种机械润滑切削剂及其制备方法，针对现有机械润滑切削剂存在的缺陷，由基础油、脂肪族二元酸酯类、柠檬酸钠、螯合剂、水溶性表面活性剂、亲水基多元醇类、硅酸盐、防锈剂，以及水按照一定的制备方法制作而成，本发明的机械润滑切削剂，不仅具有很强的防锈润滑性能，还具有较佳的冷却清洗性能，摒弃了传统单纯矿物润滑油以及水基切削液的缺陷性，对于机械工件表面光洁度以及减少刀具磨损的效果显著。
具体实施方式
实施例1：
一种机械润滑切削剂，按照重量计包括以下组分：基础油20份、脂肪族二元酸酯类10份、柠檬酸钠5份、螯合剂20份、水溶性表面活性剂15份、亲水基多元醇类10份、硅酸盐10份、防锈剂10份，水20份；
其中基油为酯类润滑基础油，更具体为丁二酸酯；螯合剂为氨基羧酸类，更具体为EDTA、DTPA质量比为1:2的混合物；水溶性表面活性剂为非离子型表面活性剂，更具体为聚乙二醇类。
一种机械润滑切削剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所需重量的基础油、柠檬酸钠、硅酸盐、螯合剂以及防锈剂混合搅拌均匀后加热至60℃，保温50min后冷却至室温；
(2)向上述溶剂中加入所需量的水溶性表面活性剂、亲水基多元醇类、脂肪族二元酸酯类和水加热至60℃时保温10min，继续边搅拌边加热至80℃后保温20min后冷却至室温得到所需机械润滑切削，其中，各溶剂添加间隔时间为5min。
实施例2：
一种机械润滑切削剂，按照重量计包括以下组分：基础油30份、脂肪族二元酸酯类15份、柠檬酸钠10份、螯合剂30份、水溶性表面活性剂25份、亲水基多元醇类15份、硅酸盐20份、防锈剂15份，水30份；
其中基油为生物醇油；螯合剂为羟基羧酸类，更具体为PAA、MAO二者质量比为2:1的混合物；水溶性表面活性剂为非离子型表面活性剂，更具体为多元酯类。
一种机械润滑切削剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所需重量的基础油、柠檬酸钠、硅酸盐、螯合剂以及防锈剂混合搅拌均匀后加热至80℃，保温60min后冷却至室温；
(2)向上述溶剂中加入所需量的水溶性表面活性剂、亲水基多元醇类、脂肪族二元酸酯类和水加热至60℃时保温20min，继续边搅拌边加热至100℃后保温30min后冷却至室温得到所需机械润滑切削剂，其中各溶剂添加间隔时间为7min。
实施例3：
一种机械润滑切削剂，按照重量计包括以下组分：基础油25份、脂肪族二元酸酯类13份、柠檬酸钠8份、螯合剂25份、水溶性表面活性剂20份、亲水基多元醇类13份、硅酸盐15份、防锈剂13份，水25份；
其中基油为酯类润滑基础油更具体为戊二酸二正辛酯；螯合剂为氨基羧酸类，更具体为EGTA、NTA二者质量比为3:1的混合物；水溶性表面活性剂为非离子型表面活性剂更具体为多元酯类、聚乙二醇类二者的混合物。
一种机械润滑切削剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所需重量的基础油、柠檬酸钠、硅酸盐、螯合剂以及防锈剂混合搅拌均匀后加热至70℃，保温55min后冷却至室温；
(2)向上述溶剂中加入所需量的水溶性表面活性剂、亲水基多元醇类、脂肪族二元酸酯类和水加热至60℃时保温15min，继续边搅拌边加热至90℃后保温25min后冷却至室温得到所需机械润滑切削剂，其中各溶剂添加间隔时间为10min。
使用上述实施例1-3的一种机械润滑切削剂及其制备方法制备的机械润滑切削剂，采用GB/T6144的检测方法对其进行检测，符合中华人民共和国机械行业标准《JBT 7453-1994微乳化切削液》的规定：外观为均匀透明液体、无变色分层现象，pH为8.5，抗硬水能力为3000ppm，防锈试验和抗金属腐蚀试验结果均为A级别。本发明的机械润滑切削剂，具有很强的防锈润滑性能，还具有较佳的冷却清洗性能，摒弃了传统单纯矿物润滑油以及水基切削液的缺陷性，对于机械工件表面光洁度以及减少刀具磨损的效果显著。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种机械润滑切削剂，其特征在于按照重量计包括以下组分：基础油20-30份、脂肪族二元酸酯类10-15份、柠檬酸钠5-10份、螯合剂20-30份、水溶性表面活性剂15-25份、亲水基多元醇类10-15份、硅酸盐10-20份、防锈剂10-15份，水20-30份。
2.根据权利要求1所述的机械润滑切削剂，其特征在于：所述基油为酯类润滑基础油或生物醇油。
3.根据权利要求2所述的机械润滑切削剂，其特征在于：所述酯类润滑基础油为丁二酸酯、戊二酸二正辛酯或癸二酸二正辛酯。
4.根据权利要求1所述的机械润滑切削剂，其特征在于：所述螯合剂为氨基羧酸类或羟基羧酸类。
5.根据权利要求4所述的机械润滑切削剂，其特征在于：所述氨基羧酸类螯合剂具体为EDTA、DTPA、EGTA、NTA中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的机械润滑切削剂，其特征在于：所述羟基羧酸类螯合剂具体为PAA、MAO中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的机械润滑切削剂，其特征在于：所述水溶性表面活性剂为非离子型表面活性剂。
8.根据权利要求7所述的机械润滑切削剂，其特征在于：所述非离子型表面活性剂为多元酯类、聚乙二醇类中的一种或两种。
9.一种权利要求1所述的机械润滑切削剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将所需重量的基础油、柠檬酸钠、硅酸盐、螯合剂以及防锈剂混合搅拌均匀后加热至60-80℃，保温50-60min后冷却至室温；
(2)向上述溶剂中加入所需量的水溶性表面活性剂、亲水基多元醇类、脂肪族二元酸酯类和水加热至60℃时保温10-20min，继续边搅拌边加热至80-100℃后保温20-30min后冷却至室温得到所需机械润滑切削剂。
10.根据权利要求9所述的机械润滑切削剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中各溶剂添加间隔时间为不低于5min。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106700949A (zh) * | 2016-12-24 | 2017-05-24 | 安徽雷萨重工机械有限公司 | 一种多功能磨光剂及其制备方法和使用方法 |
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| CN101560433A (zh) * | 2009-05-11 | 2009-10-21 | 启东尤希路化学工业有限公司 | 抗镁硬水抗镁腐蚀环境友好型水溶性切削液 |
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2014
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