CN104673466A - 一种金属及其合金材料的水基切削液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属及其合金材料的水基切削液，各组分及其质量百分比为：植物油基酯20-50%、分子量5000-6500聚醚10-30%、pH值稳定剂8-20%、防锈剂5-20%、去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。本发明不依赖于不可再生的矿物油、环保型好、对人体温和无刺激、润滑性强；且该环保切削液不含矿物油、硫、氯、磷、硼、苯酚、亚硝酸盐、杀菌剂，润滑性能不仅远远超过常见的全合成金属加工液，比绝大多数的乳化液和半合成液也好很多，完全可以代替包括碳钢、不锈钢、铜及其合金、铝合金等金属切削液进行重负荷的加工。

Description

一种金属及其合金材料的水基切削液

技术领域

    本发明属于金属切削液，特别是一种金属及其合金材料的水基切削液。

背景技术

使用金属切削液的目的是为了降低切削力，减少摩擦，及时带走切削区内因摩擦产生的热量，延长刀具寿命，改善工件加工精度和便面粗糙度，从而提高生产效率和经济效益。水基切削液因冷却效果好，可兑水稀释使用，易清洗，使用安全等优点，其中含矿物油的乳化型和半合成型水基切削液因润滑性较好，使用广泛。为了弥补水基切削液相对于油基切削液润滑性较差的缺点，通常需添加含硫、氯、磷型极压添加剂，但此类添加剂一来稳定性较差，二是不环保，越来越受到限制。另外乳化型和半合成型水基切削液使用过程中易于使细菌、霉菌繁殖，使切削液中的有效成分产生化学分解而发臭变质，所以一般都应加入杀菌剂，但易引起操作员皮肤刺激。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不含有常规切削液中存在的矿物油、硫、氯、磷、硼、苯酚、亚硝酸盐、杀菌剂等有害物质或元素的环保型高性能的金属及其合金材料的水基切削液，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金属及其合金材料的水基切削液，各组分及其质量百分比为：

植物油基酯                20-50%

分子量5000-6500聚醚      10-30%

pH值稳定剂                8-20%

防锈剂                    5-20%

去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。

作为本发明进一步的方案：所述金属及其合金材料的水基切削液，各组分及其质量百分比为：

植物油基酯                35%

分子量5000-6500聚醚      20%

pH值稳定剂                14%

防锈剂                    12%

去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。

作为本发明进一步的方案：所述植物油基酯来源于可再生资源，包括蓖麻油酸酯。

作为本发明进一步的方案：所述pH值稳定剂为醇胺类有机碱，包括异丙醇胺、三乙醇胺。

作为本发明进一步的方案：所述防锈剂为有机多元酸，包括十二烷二酸、十一烷二酸。

本发明的作用原理是：植物油基酯分子中的羰基具有极性，对金属表面具有很强的亲和力，它能牢固地定向吸附在金属表面上，在金属之间形成一种类似于缓冲垫的保护膜，防止金属表面的直接接触，减小摩擦和磨损。聚醚在水中具有逆溶性，温度低时，溶于水中，即温度高时，从水中析出。当切削液被带入切削区时，由于温度迅速升高，并超过聚醚的浊点，形成许多浸润金属表面的聚醚液滴，提供良好的流体动力润滑。另外由于聚醚具有良好的水溶性，可清洗性能非常好。选用的醇胺类pH值稳定剂可与水混溶，具有较高的碱储备值，保持切削液为弱碱性，抑制细菌、霉菌繁殖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明不依赖于不可再生的矿物油、环保型好、对人体温和无刺激、润滑性强；且该环保切削液不含矿物油、硫、氯、磷、硼、苯酚、亚硝酸盐、杀菌剂，润滑性能不仅远远超过常见的全合成金属加工液，比绝大多数的乳化液和半合成液也好很多，完全可以代替包括碳钢、不锈钢、铜及其合金、铝合金等金属切削液进行重负荷的加工。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例中，一种金属及其合金材料的水基切削液，各组分及其质量百分比为：

植物油基酯                20%

分子量5000聚醚           10%

pH值稳定剂                8%

防锈剂                    5%

去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。

实施例2

本发明实施例中，一种金属及其合金材料的水基切削液，各组分及其质量百分比为：

蓖麻油酸酯               35%

分子量6500聚醚          20%

三乙醇胺                 14%

十一烷二酸               12%

去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。

实施例3

本发明实施例中，一种金属及其合金材料的水基切削液，各组分及其质量百分比为：

植物油基酯                50%

分子量6000聚醚           30%

pH值稳定剂                20%

防锈剂                    20%

去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。

实施例4

本发明实施例中，一种金属及其合金材料的水基切削液，各组分及其质量百分比为：

蓖麻油酸酯               35%

分子量6500聚醚         20%

异丙醇胺                14%

十二烷二酸              12%

去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。

实施例5

按上述实施例的比例先将pH稳定剂、防锈剂和水混合搅拌至溶解透明，然后加入植物油基酯、聚醚，搅拌并升温至50℃，继续搅拌至呈均匀透明液体状即可。

使用时，根据加工负荷从轻之重，与水按1:19-1:5.7的质量比例配兑使用。 

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种金属及其合金材料的水基切削液，其特征在于，各组分及其质量百分比为：

植物油基酯                20-50%

分子量5000-6500聚醚      10-30%

pH值稳定剂                8-20%

防锈剂                    5-20%

去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。

2.根据权利要求1所述的金属及其合金材料的水基切削液，其特征在于，各组分及其质量百分比为：

植物油基酯                35%

分子量5000-6500聚醚      20%

pH值稳定剂                14%

防锈剂                    12%

去离子水余量，各组分的质量百分比之和为100%。

3.根据权利要求1或2所述的金属及其合金材料的水基切削液，其特征在于，所述植物油基酯来源于可再生资源。

4.根据权利要求3所述的金属及其合金材料的水基切削液，其特征在于，所述植物油基酯包括蓖麻油酸酯。

5.根据权利要求1或2所述的金属及其合金材料的水基切削液，其特征在于，所述pH值稳定剂为醇胺类有机碱。

6.根据权利要求5所述的金属及其合金材料的水基切削液，其特征在于，所述醇胺类有机碱包括异丙醇胺、三乙醇胺。

7.根据权利要求1或2所述的金属及其合金材料的水基切削液，其特征在于，所述防锈剂为有机多元酸。

8.根据权利要求7所述的金属及其合金材料的水基切削液，其特征在于，所述有机多元酸包括十二烷二酸、十一烷二酸。