CN108485779A - 一种防锈切削液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水40‑95份、三乙醇胺1‑8份、烷基磺酸钠0.2‑1.7份、柠檬酸0.1‑0.8份、苯并三氮唑0.02‑0.5份、烷基磷酸酯盐0.1‑1.2份、柠檬酸钠0.2‑3.5份、聚丙烯酸钠0.1‑0.8份、椰子油酸二乙醇酰胺0.3‑2.3份、聚乙二醇2‑13份、磺化油0.2‑1.2份。本发明还公开了所述防锈切削液的制备方法。本发明制备的切削液具有良好的润滑、冷却和防锈性能，组分简单，属于环保型水基切削液，制作方便，能够大规模工业化生产，具有广阔的市场前景。

Description

一种防锈切削液及其制备方法
技术领域
本发明涉及切削液技术领域，具体是一种防锈切削液及其制备方法。
背景技术
金属切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种。金属切削过程是指机床提供必要的运动和动力的条件下，用刀具(或磨具)切除(或磨削)坯件上多余的金属，从而获得形状、精度和表面质量均符合要求的工件的过程。根据工件的形状、精度和表面质量的不同，切削加工可分为车、铣、钻、刨、锁、绞、拉及磨削等。金属材料按预定规格进行切削(或磨削)加工时，为了减轻工具与工件之间的摩擦，增加润滑性，带走因摩擦而产生的热量和提高生产率，在工具与被切削的金属材料之间注入的液体，成为切削液。切削液在金属切削加工过程中起到润滑并冷却加工工具和部件的作用，其性能指标直接影响切削加工的质量、效率和成本。
随着机械工业整体技术的发展，机床切削速度更快，切削负荷更大，切削温度更高，同时不断有新工艺出现来适应新材料的加工，这都需要新型的高性能切削液满足加工要求。目前切削液可分为两类，油溶性切削液和水溶性切削液。一般油溶性切削液润滑性能好，但冷却性能差，且含有大量有机物，生产和使用过程中污染环境，而水溶性切削液又存在润滑性和防锈效果差的问题，从而造成大量的设备在运行过程中因生锈、腐蚀而报废，缩短了设备的使用寿命，从而加大成本。因此，在不影响切削液使用性能的前提下，研发具有优异防锈性能且对环境无(或低)污染的环保型水基切削液就显得很重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防锈切削液及其制备方法，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：
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水40-95份、三乙醇胺1-8份、烷基磺酸钠0.2-1.7份、柠檬酸0.1-0.8份、苯并三氮唑0.02-0.5份、烷基磷酸酯盐0.1-1.2份、柠檬酸钠0.2-3.5份、聚丙烯酸钠0.1-0.8份、椰子油酸二乙醇酰胺0.3-2.3份、聚乙二醇2-13份、磺化油0.2-1.2份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：水50-80份、三乙醇胺3-7份、烷基磺酸钠0.5-1.5份、柠檬酸0.3-0.7份、苯并三氮唑0.1-0.3份、烷基磷酸酯盐0.3-0.8份、柠檬酸钠1-3份、聚丙烯酸钠0.3-0.7份、椰子油酸二乙醇酰胺1-2份、聚乙二醇6-11份、磺化油0.6-1份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：水60份、三乙醇胺5份、烷基磺酸钠1份、柠檬酸0.5份、苯并三氮唑0.2份、烷基磷酸酯盐0.5份、柠檬酸钠2份、聚丙烯酸钠0.5份、椰子油酸二乙醇酰胺1.5份、聚乙二醇8份、磺化油0.8份。
所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机进行分散处理10-20min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中进行超声处理，然后加入磺化油，机械搅拌5-15min，过滤，除杂，即得。
作为本发明再进一步的方案：步骤1)中，所述高速分散机的转速为1000-2000rpm。
作为本发明再进一步的方案：步骤1)中，所述机械搅拌的时间为20-40min。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述超声处理的时间为20-50min。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述超声处理的超声频率为30-50kHz。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述过滤为400目滤网过滤。
所述防锈切削液在制备切削液产品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的防锈切削液兼具润滑、冷却和优异的防锈性能，能够为金属切削加工提供良好的保护，组分简单，属于环保型水基切削液，制作方便，能够大规模工业化生产，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水40份、三乙醇胺1份、烷基磺酸钠0.2份、柠檬酸0.1份、苯并三氮唑0.02份、烷基磷酸酯盐0.1份、柠檬酸钠0.2份、聚丙烯酸钠0.1份、椰子油酸二乙醇酰胺0.3份、聚乙二醇2份、磺化油0.2份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
实施例2
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水75份、三乙醇胺4份、烷基磺酸钠0.8份、柠檬酸0.4份、苯并三氮唑0.25份、烷基磷酸酯盐0.6份、柠檬酸钠1.6份、聚丙烯酸钠0.4份、椰子油酸二乙醇酰胺1.1份、聚乙二醇6份、磺化油0.6份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
实施例3
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水95份、三乙醇胺8份、烷基磺酸钠1.7份、柠檬酸0.8份、苯并三氮唑0.5份、烷基磷酸酯盐1.2份、柠檬酸钠3.5份、聚丙烯酸钠0.8份、椰子油酸二乙醇酰胺2.3份、聚乙二醇13份、磺化油1.2份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
实施例4
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水50份、三乙醇胺3份、烷基磺酸钠0.5份、柠檬酸0.3份、苯并三氮唑0.1份、烷基磷酸酯盐0.3份、柠檬酸钠1份、聚丙烯酸钠0.3份、椰子油酸二乙醇酰胺1份、聚乙二醇6份、磺化油0.6份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
实施例5
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水65份、三乙醇胺5份、烷基磺酸钠1份、柠檬酸0.5份、苯并三氮唑0.2份、烷基磷酸酯盐0.4份、柠檬酸钠1.5份、聚丙烯酸钠0.5份、椰子油酸二乙醇酰胺1.5份、聚乙二醇8份、磺化油0.8份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
实施例6
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水80份、三乙醇胺7份、烷基磺酸钠1.5份、柠檬酸0.7份、苯并三氮唑0.3份、烷基磷酸酯盐0.8份、柠檬酸钠3份、聚丙烯酸钠0.7份、椰子油酸二乙醇酰胺2份、聚乙二醇11份、磺化油1份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
实施例7
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水60份、三乙醇胺5份、烷基磺酸钠1份、柠檬酸0.5份、苯并三氮唑0.2份、烷基磷酸酯盐0.5份、柠檬酸钠2份、聚丙烯酸钠0.5份、椰子油酸二乙醇酰胺1.5份、聚乙二醇8份、磺化油0.8份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
对比例1
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水60份、三乙醇胺5份、烷基磺酸钠1份、柠檬酸0.5份、烷基磷酸酯盐0.5份、柠檬酸钠2份、聚丙烯酸钠0.5份、椰子油酸二乙醇酰胺1.5份、聚乙二醇8份、磺化油0.8份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
对比例2
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水60份、三乙醇胺5份、烷基磺酸钠1份、柠檬酸0.5份、苯并三氮唑0.2份、柠檬酸钠2份、聚丙烯酸钠0.5份、椰子油酸二乙醇酰胺1.5份、聚乙二醇8份、磺化油0.8份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑，送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
对比例3
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水60份、三乙醇胺5份、烷基磺酸钠1份、柠檬酸0.5份、柠檬酸钠2份、聚丙烯酸钠0.5份、椰子油酸二乙醇酰胺1.5份、聚乙二醇8份、磺化油0.8份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A送入超声波处理器中以45kHz的超声频率进行超声处理30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
对比例4
一种防锈切削液，包括以下按照重量份的原料：水60份、三乙醇胺5份、烷基磺酸钠1份、柠檬酸0.5份、苯并三氮唑0.2份、烷基磷酸酯盐0.5份、柠檬酸钠2份、聚丙烯酸钠0.5份、椰子油酸二乙醇酰胺1.5份、聚乙二醇8份、磺化油0.8份。
本实施例中，所述防锈切削液的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机在1800rpm下进行分散处理15min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌30min，获得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，机械搅拌30min，然后加入磺化油，机械搅拌10min，400目滤网过滤，除杂，即得。
将实施例1-7及对比例1-4所得防锈切削液按GB/T6144-85进行单片防锈性能试验测试，实施例1-7及对比例1-4的单片防锈性能试验结果见表1。
根据实施例7与对比例1-4的数据对比中可以看出，本发明制备的防锈切削液具有优异的防锈性能，能够为金属切削加工提供良好的保护，组分简单，属于环保型水基切削液，通过加入苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐相互配合，有利于提高防锈切削液的防锈性能。
另外，根据实施例7与对比例4的数据对比中可以看出，通过超声分散处理，可以让苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐发挥更好的效果，进而进一步提高防锈切削液的防锈性能。表1单片防锈性能试验结果表
组别 单片防锈性能试验(h)
实施例1 79
实施例2 83
实施例3 81
实施例4 78
实施例5 84
实施例6 82
实施例7 90
对比例1 68
对比例2 65
对比例3 45
对比例4 78
本发明制备的防锈切削液兼具润滑、冷却和优异的防锈性能，能够为金属切削加工提供良好的保护，组分简单，属于环保型水基切削液，制作方便，能够大规模工业化生产，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种防锈切削液，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：水40-95份、三乙醇胺1-8份、烷基磺酸钠0.2-1.7份、柠檬酸0.1-0.8份、苯并三氮唑0.02-0.5份、烷基磷酸酯盐0.1-1.2份、柠檬酸钠0.2-3.5份、聚丙烯酸钠0.1-0.8份、椰子油酸二乙醇酰胺0.3-2.3份、聚乙二醇2-13份、磺化油0.2-1.2份。
2.根据权利要求1所述的防锈切削液，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：水50-80份、三乙醇胺3-7份、烷基磺酸钠0.5-1.5份、柠檬酸0.3-0.7份、苯并三氮唑0.1-0.3份、烷基磷酸酯盐0.3-0.8份、柠檬酸钠1-3份、聚丙烯酸钠0.3-0.7份、椰子油酸二乙醇酰胺1-2份、聚乙二醇6-11份、磺化油0.6-1份。
3.根据权利要求2所述的防锈切削液，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：水60份、三乙醇胺5份、烷基磺酸钠1份、柠檬酸0.5份、苯并三氮唑0.2份、烷基磷酸酯盐0.5份、柠檬酸钠2份、聚丙烯酸钠0.5份、椰子油酸二乙醇酰胺1.5份、聚乙二醇8份、磺化油0.8份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1）按照重量份称取水、三乙醇胺、烷基磺酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠加入至容器内混合，采用高速分散机进行分散处理10-20min，然后依次加入聚丙烯酸钠、椰子油酸二乙醇酰胺和聚乙二醇，添加完毕后，在室温下机械搅拌，获得混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A中依次滴加苯并三氮唑和烷基磷酸酯盐，送入超声波处理器中进行超声处理，然后加入磺化油，机械搅拌5-15min，过滤，除杂，即得。
5.根据权利要求4所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述高速分散机的转速为1000-2000rpm。
6.根据权利要求5所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述机械搅拌的时间为20-40min。
7.根据权利要求6所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述超声处理的时间为20-50min。
8.根据权利要求7所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述超声处理的超声频率为30-50kHz。
9.根据权利要求8所述的防锈切削液的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述过滤为400目滤网过滤。
10.一种如权利要求1-3任一所述的防锈切削液在制备切削液产品中的应用。
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