CN104327931A - 一种通用乳化型金属切削液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用乳化型金属切削液,其创新点在于:包括以下成分的重量百分比:矿物油35-40%;防锈剂15-20%;阴离子表面活性剂3-10%;非离子表面活性剂2-4%;极压抗磨剂4-10%;耦合剂2-4%;铜合金缓蚀剂0.1-0.5%;杀菌剂1-2%;水余量。本发明乳化型金属切削液,具有优异的润滑性、防锈性、冷却性及较长的使用寿命等优点。特别是适用于黑色金属及铝合金部件加工,同时,此乳化型金属切削液不含亚硝酸钠、酚类等有毒有害物质,对环境与操作人员健康无害。本发明的产品因为不含消泡剂及铝合金缓蚀剂,从而在成本上大大降低,而且具有极佳的抗腐蚀效果,可以长时间循环使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种通用乳化型金属切削液,属于金属加工切削液领域。
背景技术
乳化切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中,用来冷却和润滑刀具和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、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液冬天难稀释、防锈效果差的的毛病,对车床漆也无不良影响,属当前领先的切削产品。
油基切削液的润滑性能较好,冷却效果较差。慢速切削要求切削液的润滑性要强,一般来说,切削速度低于30m/min时使用切削油。含有极压添加剂的切削油,不论对任何材料的切削加工,当切削速度不超过60m/min时都是有效的。在高速切削时,由于发热量大,油基切削液的传热效果差,会使切削区的温度过高,导致切削油产生烟雾、起火等现象,并且由于工件温度过高产生热变形,影响工件加工精度,故多用水基切削液。
与油基切削液相比,乳化切削液的优点是冷却效果好,无着火的危险,使用安全,成本低;但其润滑性相对较差,尤其是稳定性,易发生油水分离,容易滋生细菌、霉菌,使用周期相对较短。若润滑性欠佳,将引起机床活动部件的粘着和磨损,而且化学合成留下的粘稠状残留物会影响机器零件的运动,还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足,提供一种通用乳化型金属切削液,不含消泡剂及铝合金缓蚀剂,具有极佳的抗腐蚀效果,可以长时间循环使用,应用广泛,对环境与操作人员健康无害。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种通用乳化型金属切削液,其创新点在于:包括以下成分的重量百分比:
矿物油 35-40%;
防锈剂 15-20%;
阴离子表面活性剂 3-10%;
非离子表面活性剂 2-4%;
极压抗磨剂 4-10%;
耦合剂 2-4%;
铜合金缓蚀剂 0.1-0.5%;
杀菌剂 1-2%;
水 余量。
进一步的,所述矿物油为两种不同黏度石蜡基基础油的混合物。
进一步的,所述防锈剂为有机酸与醇胺类化合物的混合物,以硼酸与一异丙醇胺配比量计算为1:1-1:2;所述有机酸为硼酸、十一碳二元酸、癸二酸、环烷酸或异辛酸中的一种或任意几种混合物;所述醇胺类化合物为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺或二甘醇胺中的一种或任意几种混合物。
进一步的,所述阴离子表面活性剂为油酸及其盐、蓖麻油酸及其盐、二聚酸及其盐或妥尔油酸及其盐中的一种或任意几种混合物。
进一步的,所述非离子表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯(如SPAN系列、TWEEN系列、PEG油酸酯)或脂肪醇聚氧乙烯醚(如AEO系列、TX系列)的一种或任意几种混合物。
进一步的,所述极压抗磨剂为氯化石蜡、硫化脂肪或磷酸酯。
进一步的,所述耦合剂为异丙醇、丙二醇或异构硬脂醇。
进一步的,所述铜合金缓蚀剂为苯并三氮唑及其衍生物。
进一步的,所述杀菌剂为三嗪类、苯并异噻唑啉酮及其衍生物、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯或吗啉。
本发明的有益效果如下:
(1) 本发明的乳化型金属切削液,具有优异的润滑性、防锈性、冷却性及较长的使用寿命等优点。
(2) 本发明的产品中无消泡剂,但具有优异的消泡性能;而且通用型很强,适合多种金属加工,特别是适用于黑色金属及铝合金部件加工,同时,此乳化型金属切削液不含亚硝酸钠、酚类等有毒有害物质,对环境与操作人员健康无害。
(3) 本发明的产品因为不含消泡剂及铝合金缓蚀剂,从而在成本上大大降低,而且具有极佳的抗腐蚀效果,可以长时间循环使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
实施例1
一种乳化型金属切削液,由下列重量百分比的成分组成:
矿物油 37.8%
防锈剂 18%
阴离子表面活性剂 4%
非离子表面活性剂 3.4%
极压抗磨剂 4%
耦合剂 2.5%
铜合金缓蚀剂 0.1%
杀菌剂 1.5%
水 余量
其中,矿物油作为基础油,选择两种不同黏度的石蜡基基础油,其40℃黏度分别为7.2mm2/s和32.4mm2/s(混合比例为2:1);
防锈剂1重量份为硼酸与2-3重量份的一异丙醇胺的混合物,对应的更具体的,硼酸可以用1重量份的十一碳二元酸、癸二酸、异辛酸或环烷酸替换;一异丙醇胺可以用1重量份的一乙醇胺或2-3重量份的三乙醇胺、二甘醇胺中的一种或任意几种混合物替换;
阴离子表面活性剂是油酸(或油酸皂、蓖麻油酸、二聚酸、妥尔油酸);
非离子表面活性剂是脂肪酸聚氧乙烯酯,如市面上有售的型号为SPAN80、TWEEN80,或脂肪醇聚氧乙烯醚,如市面上有售的型号为TX10,NP-10;
极压剂是氯化石蜡;
耦合剂耦合剂为异构十三醇(或异构十八醇、二乙二醇丁醚);
铜合金缓蚀剂是苯***及其衍生物;
杀菌剂为六氢化三嗪(或苯并异噻唑啉酮及其衍生物、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯(IPBC)、MBM)。
实施例2
一种乳化型金属切削液,由下列重量百分比的成分混合组成:
矿物油 35%
防锈剂 20%
阴离子表面活性剂 3.8%
非离子表面活性剂 3.4%
极压抗磨剂 6%
耦合剂 2.2%
铜合金缓蚀剂 0.1%
杀菌剂 1.5%
水 余量
其中,组分同实施例1。
实施例3
一种乳化型金属切削液,由下列重量百分比的成分混合组成:
矿物油 40%
防锈剂 15%
阴离子表面活性剂 8%
非离子表面活性剂 3.4%
极压抗磨剂 10%
耦合剂 4%
铜合金缓蚀剂 0.5%
杀菌剂 1.5%
水 余量
其中,具体组分按照实施例1或2中选择。
以上实施例的产品不含消泡剂及铝合金缓蚀剂,从而在成本上大大降低,而且具有极佳的抗腐蚀效果,可以长时间循环使用,不含亚硝酸钠、酚类等有毒有害物质,对环境与操作人员健康无害。
具体性能测试数据如下表所示:
从本表格的数据分析可以看出,实施例3的组分得到的组合物效果最优。
Claims (9)
1.一种通用乳化型金属切削液,其特征在于:包括以下成分的重量百分比:
矿物油 35-40%;
防锈剂 15-20%;
阴离子表面活性剂 3-10%;
非离子表面活性剂 2-4%;
极压抗磨剂 4-10%;
耦合剂 2-4%;
铜合金缓蚀剂 0.1-0.5%;
杀菌剂 1-2%;
水 余量。
2. 根据权利要求1所述的通用乳化型金属切削液,其特征在于:所述矿物油为两种不同黏度石蜡基基础油的混合物配比量为2:1。
3. 根据权利要求1所述的通用乳化型金属切削液,其特征在于:所述防锈剂为有机酸与醇胺类化合物的混合物,混合物加入量为的配比比例为1:2-1:3;所述有机酸为硼酸、十一碳二元酸、癸二酸、环烷酸或异辛酸中的一种或任意几种混合物;所述醇胺类化合物为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺或二甘醇胺中的一种或任意几种混合物。
4. 根据权利要求1所述的通用乳化型金属切削液,其特征在于:所述阴离子表面活性剂为油酸及其盐、蓖麻油酸及其盐、二聚酸及其盐或妥尔油脂肪酸及其盐中的一种或任意几种混合物。
5. 根据权利要求1所述的通用乳化型金属切削液,其特征在于:所述非离子表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯或脂肪醇聚氧乙烯醚。
6. 根据权利要求1所述的通用乳化型金属切削液,其特征在于:所述极压抗磨剂为氯化石蜡、硫化脂肪或磷酸酯。
7. 根据权利要求1所述的通用乳化型金属切削液,其特征在于:所述耦合剂为异丙醇、丙二醇或异构硬脂醇。
8. 根据权利要求1所述的通用乳化型金属切削液,其特征在于:所述铜合金缓蚀剂为苯并三氮唑及其衍生物。
9. 根据权利要求1所述的通用乳化型金属切削液,其特征在于:所述杀菌剂为三嗪类、苯并异噻唑啉酮及其衍生物、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯或吗啉。
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