CN105925350A - 一种用于切削加工的准干式润滑油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于切削加工的准干式润滑油，本发明的润滑油对环境人体友好，Ph值中性；加工中低烟雾无臭味，不刺激眼睛和皮肤；在高压流动时不易产生泡沫与雾化，始终能保持流动性，冷却性表现突出；挥发损耗小，使用寿命5年左右，其中只需补充损耗，不用更换；抗磨性表现突出，可取代或相溶于绝大多数的国产的、进口的冷却油；具有较好的边界润滑性，优良的耐高温性，良好的耐极压性，明显的低烟雾性；短期防锈，加工后免清洗，不用再上防锈油，使用、维护方便；较好的耐高温性，有一定的极压性。

Description

一种用于切削加工的准干式润滑油及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种润滑油，尤其涉及一种用于切削加工的准干式润滑油及其制备方法。
背景技术
准干式润滑油是应用在高速机床上进行微量、准干式切削时的润滑冷却液。干燥的压缩空气进入气缸，将气缸里的切削油雾化后，高压喷淋在刀具上，实现环保、低耗的微量润滑。传统的准干式润滑油在加工中容易产生烟雾，且有臭味，污染了工作环境，损害了人体健康。此外，传统的准干式润滑油挥发损耗较高，使用寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种挥发损耗较低，使用量极少，加工中低烟雾无臭味，用于高速切削加工的准干式润滑油及其制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种用于切削加工的准干式润滑油，它是由下述重量份的原料组成的：
聚异丁烯2-3、聚醋酸乙烯酯3-4、十二烯基丁二酸1-2、二烷基对二苯酚0.1-0.13、乙酰化羊毛脂0.06-0.1、石油磺酸钙0.05-0.08、氰尿酸锌0.01-0.02、磷酸三甲酚酯0.1-0.2、硫化烯烃棉籽油T405 3-5、75SN基础油30-50、牛脂胺0.03-0.05、二硫化钼0.1-0.2、三乙醇胺硼酸酯0.4-1、聚α-烯烃合成油30-40、脂肪酸酯2-8、D130溶剂油10-16。
上述的准干式润滑油的制备方法，包括以下步骤：
(1)取聚异丁烯，加入到聚醋酸乙烯酯中，送入50-60℃的水浴中，保温搅拌10-13分钟，得粘结剂；
(2)将十二烯基丁二酸加入到其重量10-12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二烷基对二苯酚，在60-70℃下保温搅拌3-4分钟，得抗锈醇液；
(3)将乙酰化羊毛脂与石油磺酸钙混合，加入到混合料重量6-10倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加3-4mol/l的氢氧化钠，调节pH为10-13，升高温度为70-75℃，保温搅拌20-34分钟，加入氰尿酸锌，搅拌至常温，得稳定剂溶液；
(4)将磷酸三甲酚酯加入到硫化烯烃棉籽油T405中，再加入75SN基础油和牛脂胺，搅拌均匀，为油分散液；
(5)将二硫化钼与三乙醇胺硼酸酯混合，加入到聚α-烯烃合成油中，升高温度为60-65℃，再加入脂肪酸酯，保温搅拌10-15分钟，得减摩油溶液，调节pH为7；
(6)将处理后的各原料与剩余各原料混合，搅拌均匀，脱水，送入到反应釜中，在68-75℃下搅拌混合2-3小时，将反应釜温度降低到50-60℃，不断搅拌至常温，过滤后得到准干式润滑油。
本发明的优点是：
本发明的润滑油对环境人体友好，不刺激眼睛和皮肤；冷却性表现突出；挥发损耗小，使用量是普通同类油的1/5-1/10，可长期使用，无需更换。
抗磨性表现突出，具有较好的边界润滑性，优良的耐高温性，良好的耐极压性，明显的低烟雾性；短期防锈，加工后免清洗，不用再上防锈油，使用、维护方便。
具体实施方式
实施例1
一种用于切削加工的准干式润滑油，它是由下述重量份的原料组成的：
聚异丁烯2、聚醋酸乙烯酯4、十二烯基丁二酸1、二烷基对二苯酚0.13、乙酰化羊毛脂0.1、石油磺酸钙0.05、氰尿酸锌0.02、磷酸三甲酚酯0.1、硫化烯烃棉籽油T405 3、75SN基础油30、牛脂胺0.05、二硫化钼0.1、三乙醇胺硼酸酯1、聚α-烯烃合成油30、脂肪酸酯8、D130溶剂油10。
上述的准干式润滑油的制备方法，包括以下步骤：
(1)取聚异丁烯，加入到聚醋酸乙烯酯中，送入50℃的水浴中，保温搅拌13分钟，得粘结剂；
(2)将十二烯基丁二酸加入到其重量12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二烷基对二苯酚，在60℃下保温搅拌4分钟，得抗锈醇液；
(3)将乙酰化羊毛脂与石油磺酸钙混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加3mol/l的氢氧化钠，调节pH为10，升高温度为70℃，保温搅拌34分钟，加入氰尿酸锌，搅拌至常温，得稳定剂溶液；
(4)将磷酸三甲酚酯加入到硫化烯烃棉籽油T405中，再加入75SN基础油和牛脂胺，搅拌均匀，为油分散液；
(5)将二硫化钼与三乙醇胺硼酸酯混合，加入到聚α-烯烃合成油中，升高温度为60℃，再加入脂肪酸酯，保温搅拌15分钟，得减摩油溶液，调节pH为7；
(6)将处理后的各原料与剩余各原料混合，搅拌均匀，脱水，送入到反应釜中，在68℃下搅拌混合3小时，将反应釜温度降低到50℃，不断搅拌至常温，过滤后得到准干式润滑油。
实施例2
一种用于切削加工的准干式润滑油，它是由下述重量份的原料组成的：
聚异丁烯3、聚醋酸乙烯酯3、十二烯基丁二酸2、二烷基对二苯酚0.1、乙酰化羊毛脂0.06、石油磺酸钙0.08、氰尿酸锌0.01、磷酸三甲酚酯0.2、硫化烯烃棉籽油T4055、75SN基础油40、牛脂胺0.03、二硫化钼0.2、三乙醇胺硼酸酯0.4、聚α-烯烃合成油40、脂肪酸酯2、D130溶剂油16。
上述的准干式润滑油的制备方法，包括以下步骤：
(1)取聚异丁烯，加入到聚醋酸乙烯酯中，送入60℃的水浴中，保温搅拌10分钟，得粘结剂；
(2)将十二烯基丁二酸加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二烷基对二苯酚，在70℃下保温搅拌3分钟，得抗锈醇液；
(3)将乙酰化羊毛脂与石油磺酸钙混合，加入到混合料重量6倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加4mol/l的氢氧化钠，调节pH为13，升高温度为75℃，保温搅拌20分钟，加入氰尿酸锌，搅拌至常温，得稳定剂溶液；
(4)将磷酸三甲酚酯加入到硫化烯烃棉籽油T405中，再加入75SN基础油和牛脂胺，搅拌均匀，为油分散液，调节pH为7；
(5)将二硫化钼与三乙醇胺硼酸酯混合，加入到聚α-烯烃合成油中，升高温度为65℃，再加入脂肪酸酯，保温搅拌10分钟，得减摩油溶液；
(6)将处理后的各原料与剩余各原料混合，搅拌均匀，脱水，送入到反应釜中，在75℃下搅拌混合2小时，将反应釜温度降低到60℃，不断搅拌至常温，过滤后得到准干式润滑油。
实施例3
一种用于切削加工的准干式润滑油，它是由下述重量份的原料组成的：
聚异丁烯2.5、聚醋酸乙烯酯3.5、十二烯基丁二酸1.5、二烷基对二苯酚0.11、乙酰化羊毛脂0.08、石油磺酸钙0.07、氰尿酸锌0.015、磷酸三甲酚酯0.15、硫化烯烃棉籽油T405 4、75SN基础油50、牛脂胺0.04、二硫化钼0.15、三乙醇胺硼酸酯0.7、聚α-烯烃合成油35、脂肪酸酯5、D130溶剂油13。
上述的准干式润滑油的制备方法，包括以下步骤：
(1)取聚异丁烯，加入到聚醋酸乙烯酯中，送入55℃的水浴中，保温搅拌12分钟，得粘结剂；
(2)将十二烯基丁二酸加入到其重量11倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二烷基对二苯酚，在65℃下保温搅拌3.5分钟，得抗锈醇液；
(3)将乙酰化羊毛脂与石油磺酸钙混合，加入到混合料重量8倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加3.5mol/l的氢氧化钠，调节pH为11，升高温度为73℃，保温搅拌27分钟，加入氰尿酸锌，搅拌至常温，得稳定剂溶液；
(4)将磷酸三甲酚酯加入到硫化烯烃棉籽油T405中，再加入75SN基础油和牛脂胺，搅拌均匀，为油分散液；
(5)将二硫化钼与三乙醇胺硼酸酯混合，加入到聚α-烯烃合成油中，升高温度为62℃，再加入脂肪酸酯，保温搅拌13分钟，得减摩油溶液，调节pH为7；
(6)将处理后的各原料与剩余各原料混合，搅拌均匀，脱水，送入到反应釜中，在71℃下搅拌混合2.5小时，将反应釜温度降低到55℃，不断搅拌至常温，过滤后得到准干式润滑油。
对本实施例准干式润滑油的性能测试如下表：
检测项目 数据
液体外观 淡黄色或无色
运动粘度(40℃)mm2/s 13-16
闪点(开口)，℃ 156
凝点，℃-5 合格
pH 7
腐蚀(铸铁片、钢片100℃，3h) 合格
球面烧结负荷(PD)，N不小于 1563
(一)使用量实验测试例1：
加工机床：台湾原装匠泽型号850；规格：BT40主轴，主轴8000转，三菱M64S***，行程800X500X500MM，带16把斗立式刀库，X，Y，Z轴硬轨，机床精度0.02mm以内；
加工工件：某品牌汽车仪表盘出风口模具；
加工时间：每天加工16小时；
加工材质：进口优质碳素钢S55C；
测试结果：通过同品牌同规格加工机床、同样加工参数、同样材质、同样型腔工件、同样加工时间，在以上“5个相同”条件下，经过54小时的使用，根据油箱液面高度的变化，在对比“记录下划线降低数据”，取得数据，通过数据大小的对比，简单得出切削的使用损耗量。如此证明，本发明的使用量与普通切削油的使用量详见下表对比。
使用量实验测试对比表：
(二)使用量实验测试例2：
加工机床：台湾原装匠泽型号850；规格：BT40主轴，主轴8000转，三菱M64S***，行程800X500X500MM，带16把斗立式刀库，X，Y，Z轴硬轨，机床精度0.02mm以内；
加工工件：某品牌汽车车灯导光条模具；
加工时间：每天加工16小时；
加工材质：进口优质碳素钢S55C；
测试结果：测试结果：通过同品牌同规格加工机床、同样加工参数、同样材质、同样型腔工件、同样加工时间，在以上“5个相同”条件下，经过54小时的使用，根据油箱液面高度的变化，在对比“记录下划线降低数据”，取得数据，通过数据大小的对比，简单得出切削的使用损耗量。如此证明，本发明的使用量与普通切削油的使用量详见下表对比。
通过上述表格可以看出，本发明的切削油挥发损耗小，使用量是普通同类油的1/5-1/10，可长期使用，无需更换。
(三)抗磨性实验测试例：
加工机床：台湾原装匠泽型号850；规格：BT40主轴，主轴8000转，三菱M64S***，行程800X500X500MM，带16把斗立式刀库，X，Y，Z轴硬轨，机床精度0.02mm以内；
本发明与普通切削油使用半年后的理化指标对比如下：
理化指标 本发明 普通切削油
运动粘度(40℃)，㎜2/s 15 37
闪点(开口)，℃ 151 155
球面烧结负荷(PD)，N 1470 550
其中，运动粘度反映油品沉降性，闪点反映油品安全性，球面烧结负荷反映油品抗磨性，从上述理化指标表可以看出，本发明在使用半年后的球面烧结负荷实测值仍接近新油指标。
附，添加剂性能及生产厂家及性能指标简介：
(1)硫化烯烃棉籽油T405-上海洪泽化工；
T405是一款棕红色、微气味的非活性硫化极压抗磨剂，具有粘度大、黏附性强、油膜厚、抗磨性高、经济性好的特点，适于在冲压拉伸等塑性变形工艺中使用，调和低端冲压油、拉伸油；在润滑脂行业也有很广的应用范围。技术指标：硫含量：9.5％；运动粘度mm2/s(40℃)：400-450；闪点(开口)≥220℃。
(2)75SN基础油-上海炼油厂；
技术指标：运动粘度mm2/s(40℃)28.32；闪点(开口)℃170；凝点℃-10；浊点-5；酸值(mgKOH/g)0.003；粘度指数105；水份％无；破乳化(40-37-3),54℃。
(3)D130溶剂油-清江石化；
D130溶剂油是采用加氢原料经过精密蒸馏切割、精制而成，产品具有良好的氧化安定性、化学稳定性和光安定性，能满足对无毒并有苛刻要求生产工艺的使用。技术指标：初馏点，℃：≥230；干点，℃：≤310；密度(20℃)，kg/m3：815；闪点(闭口)，℃：≥95；粘度(40℃)，mm2/s：≥2.5；芳烃含量，m％：≤0.2；硫含量,mg/kg：≤2.0；溴值，mgBr/100g：≤40。
(4)聚α-烯烃-大连石化；
聚α烯烃(PAO)是由乙烯经聚合反应制成α烯烃，再进一步经聚合及氢化而制成。它是最常用的合成润滑油基础油。技术指标：运动粘度(40℃)：16.8；密度，lb/gal：6.82；闪点，℃：226；着火点，℃：253；挥发性，wt％：13.4。

Claims (2)

1.一种用于切削加工的准干式润滑油，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
聚异丁烯2-3、聚醋酸乙烯酯3-4、十二烯基丁二酸1-2、二烷基对二苯酚0.1-0.13、乙酰化羊毛脂0.06-0.1、石油磺酸钙0.05-0.08、氰尿酸锌0.01-0.02、磷酸三甲酚酯0.1-0.2、硫化烯烃棉籽油T405 3-5、75SN基础油30-50、牛脂胺0.03-0.05、二硫化钼0.1-0.2、三乙醇胺硼酸酯0.4-1、聚α-烯烃合成油30-40、脂肪酸酯2-8、D130溶剂油10-16。
2.权利要求1所述的准干式润滑油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取聚异丁烯，加入到聚醋酸乙烯酯中，送入50-60℃的水浴中，保温搅拌10-13分钟，得粘结剂；
(2)将十二烯基丁二酸加入到其重量10-12倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二烷基对二苯酚，在60-70℃下保温搅拌3-4分钟，得抗锈醇液；
(3)将乙酰化羊毛脂与石油磺酸钙混合，加入到混合料重量6-10倍的去离子水中，搅拌均匀，滴加3-4mol/l的氢氧化钠，调节pH为10-13，升高温度为70-75℃，保温搅拌20-34分钟，加入氰尿酸锌，搅拌至常温，得稳定剂溶液；
(4)将磷酸三甲酚酯加入到硫化烯烃棉籽油T405中，再加入75SN基础油和牛脂胺，搅拌均匀，为油分散液；
(5)将二硫化钼与三乙醇胺硼酸酯混合，加入到聚α-烯烃合成油中，升高温度为60-65℃，再加入脂肪酸酯，保温搅拌10-15分钟，得减摩油溶液，调节pH为7；
(6)将处理后的各原料与剩余各原料混合，搅拌均匀，脱水，送入到反应釜中，在68-75℃下搅拌混合2-3小时，将反应釜温度降低到50-60℃，不断搅拌至常温，过滤后得到准干式润滑油。
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