CN109054973B - 一种微乳化切削液、制备方法及用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微乳化切削液、制备方法及用途。本发明微乳化切削液，包括重量配比如下的各组分：碱性物质6‑8份；防锈剂6‑9份；抗硬水剂0.5‑3份；非离子表面活性剂4‑6份；乳化剂10‑15份；极压润滑剂2‑6份；基础油10‑50份；杀菌剂1‑3份；金属缓蚀剂0.5‑2份；水20‑60份。同时本发明还公开了微乳化切削液的制备方法。发明提供一种微乳化切削液具有良好的极压润滑、冷却、防腐防锈、清洗等功效；无毒、无异味、对皮肤无刺激，使用方便；经济合理，可用水高倍数稀释使用；能防止设备生锈和腐蚀，可有效延长刀具和机床的使用寿命；抗泡性好，使用周期长，使用成本低。

Description

一种微乳化切削液、制备方法及用途

技术领域

本发明涉及磨削技术，尤其涉及一种微乳化切削液、制备方法及用途。

背景技术

微乳化切削液属于通用型切削液，由多种组分复配而成，可用于多种材质机加工的润滑、冷却、清洗和防锈。但是目前，微乳化切削液不同程度的存在润滑性差、冷却效果不佳、清洗效果差、防锈性能不能满足要求、易发臭等缺点。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前微乳化切削液的润滑性差、冷却效果不佳、清洗效果差、防锈性能不能满足要求、易发臭的诸多问题，提出一种微乳化切削液，该微乳化切削液适用于铝及铝合金、铜及其合金、铸铁、碳钢、合金钢等材料的磨削加工、切削加工或重度加工。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微乳化切削液，包括重量配比如下的各组分：

进一步地，所述微乳化切削液，包括重量配比如下的各组分：

进一步地，所述碱性物质为乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种的混合。

进一步地，所述防锈剂为有机羧酸盐、钼酸盐、硼酸盐、硼酸酯和磷酸盐中的一种或多种的混合。

进一步地，所述抗硬水剂为乙二胺四乙酸(EDTA)钠盐、氮川三乙酸(NTA)钠盐和氨基三甲叉膦酸(ATMP)中的一种或多种的混合。

进一步地，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类、烷基酚类聚氧乙烯醚、聚丙二醇环氧乙烷加成物和脂肪酸皂中的一种或多种的混合。

进一步地，所述乳化剂为多元醇酯、石油磺酸盐、烷基醇酰胺和油酸中的一种或多种的混合。

进一步地，所述极压润滑剂为磷酸酯、脂肪酸酯、氯化石蜡、硫化油脂和钼化合物中的一种或多种的混合。

进一步地，所述金属缓蚀剂为有机磷酸酯、有机硅氧烷、苯并三氮唑和咪唑啉中的一种或多种的混合。

进一步地，所述基础油为矿物油、变压器油和机械油中的一种或多种的混合。

进一步地，所述杀菌剂为三嗪类、吗啉衍生物、异噻唑啉酮、吡啶类和碘代丙炔基氨基甲酸丁酯(IPBC)中的一种或多种的混合。

进一步地，所述金属缓蚀剂为铝缓蚀剂。

本发明的另一个目的还公开了一种微乳化切削液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将水先加入反应容器内，启动搅拌，按照配比依次投入碱性物质、抗硬水剂，搅拌5-30分钟至完全溶解，优选为10分钟；

步骤2、在搅拌下，按照配比依次投入防锈剂、表面活性剂，充分搅拌10-30分钟，优选为20分钟；

步骤3、在搅拌下，按照配比再依次投入基础油、极压润滑剂、金属缓蚀剂、杀菌剂，充分搅拌10-30分钟，优选为20分钟；

步骤4、最后在搅拌下，将乳化剂缓慢投入反应容器中，搅拌1小时以上至溶液完全透明，制备得到微乳化切削液。

本发明的另一个目的还公开了一种微乳化切削液在铝及铝合金、铜及其合金、铸铁、碳钢、合金钢的磨削加工、切削加工、重度加工领域(攻丝、钻孔等难加工的方式)的应用。

进一步地，所述磨削加工微乳化切削液浓度为2-4％wt。

进一步地，所述切削加工微乳化切削液浓度为3-5％wt。

进一步地，所述切削加工微乳化切削液浓度为5-10％wt。

进一步地，适用于各种普通磨床、数控专用磨床各种磨削加工和车削、铣削等轻加工和中载加工。

1.使用微乳化切削液前，选用适当的清洗剂彻底清洗掉贮液槽和设备中原有的金属加工液、切屑和污物。如果贮液槽已经被生物污染，可选用合适的杀菌剂进行杀菌处理。溶液循环30分钟，然后排放。最后配入本品的工作液循环均匀后便可使用。

2.配制方法：使用清洁的自来水按一定的比例稀释本品，搅拌均匀，乳化完全后即可使用。

3.推荐使用浓度：

磨削：2％～4％。中度加工：3％～5％。

锯削：3％～5％。重度加工：5％～10％。

可根据加工工件的材质、加工要求等调整使用浓度。

4.箱液的日常维护：当箱液需要补充时，应加水的同时加入相应比例的微乳化切削液，在使用期间应及时清除箱液内的切屑和机床漏出的浮油，定期监测箱液的pH值和浓度，并适当补充或更换新液。

使用时的注意事项：

工作液应保持清洁、良好通风，机床应有完备的过滤、除渣***，及时清除铁屑、浮油等杂质，若机床多日不开动，应定期对箱液进行空循环和充氧；防止冻结，如果本品在较冷或可结冰的温度下储存，可能会分层或变稠。但产品性能不会改变。在使用前，将其暖至室温并彻底搅拌后便可使用；避免儿童接触甚至误服。

本发明微乳化切削液，与现有技术相比较具有以下优点：

1)本发明微乳化切削液具有良好的极压润滑、冷却、防腐防锈、清洗等功效；本发明微乳化切削液中含有特殊的表面活性剂成分，具有良好的清洗性能，使得加工后的工件表面保持干净。

本发明微乳化切削液含有多种极压润滑剂，可以提供优良的润滑性，甚至可以满足高难度的加工方式，如攻丝钻孔的加工

2)本发明微乳化切削液无毒、无异味、对皮肤无刺激，使用方便；

3)本发明微乳化切削液经济合理，可用水高倍数稀释使用；

4)本发明微乳化切削液能防止设备生锈和腐蚀，可有效延长刀具和机床的使用寿命；本发明乳化切削液含有的防锈成分，具有优良的防锈性能，能有效阻止有害物质的侵蚀，起到保护工件的作用。

5)抗泡性好，使用周期长，使用成本低；

总之，与现有同类型产品相比，本发明微乳化切削液具有几大优势：优良的润滑性，提高钻具、机床的使用寿命和工件的加工精度；冷却效果好，不产生油烟，操作可见性强；清洗效果好，有效的去除工件和机床上的油污，提高工件表面光洁度，减轻机床维护成本。优异的防锈性能，满足机加工过程中工件的防锈以及工序间的防锈要求；独特的杀菌体系，使得产品的抗菌性能突出，能有效防止高温环境下加工液腐败发臭。作为微乳化切削液，克服了合成切削液润滑性能差和乳化油易变质发臭的缺点，在很多行业中得到广泛应用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种微乳化切削液，包括重量配比如下的各组分：

所述碱性物质为质量比为1:1的氢氧化钾和乙醇胺的混合，所述防锈剂为质量比为1:2的有机羧酸盐和磷酸盐的混合，所述抗硬水剂为氮川三乙酸(NTA)钠盐，所述非离子表面活性剂为脂肪酸皂，所述乳化剂为质量比为1:1的多元醇酯和油酸的混合，所述极压润滑剂为磷酸酯，所述金属缓蚀剂为有机磷酸酯，所述基础油为机械油，所述杀菌剂为质量比为1:1：3的异噻唑啉酮、吡啶类和碘代丙炔基氨基甲酸丁酯的混合。

所述微乳化切削液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将水先加入反应容器内，启动搅拌，依次投入碱性物质、抗硬水剂，搅拌10分钟至完全溶解；

步骤2、在搅拌下，依次投入防锈剂、表面活性剂，充分搅拌20分钟；

步骤3、在搅拌下，再依次投入基础油、极压润滑剂、金属缓蚀剂、杀菌剂，充分搅拌20分钟；

步骤4、最后在搅拌下，将乳化剂缓慢投入反应容器中，搅拌至少1小时至溶液完全透明。

经检测本发明微乳化切削液为琥珀色粘稠液体，密度为1.000g/cm³。以下检测项目均按3％wt稀释液：

透明度：透明

pH值：9.6

表面张力：31.12mN/m

泡沫性：≤2ml/10min

腐蚀性(55±2℃，铸铁、紫铜、铝，全浸):合格

防锈性(35±2℃，RH＞95％，铸铁，单片、叠片)：合格

实施例2

本实施例公开了一种微乳化切削液，包括重量配比如下的各组分：

其中，所述碱性物质为质量比为2:1的乙醇胺和氢氧化钠的混合，所述防锈剂为质量比为1:2的有机羧酸盐和钼酸盐的混合，所述抗硬水剂为质量比为1:1的乙二胺四乙酸(EDTA)钠盐和氮川三乙酸(NTA)钠盐，所述非离子表面活性剂为质量比为1:3的脂肪醇聚氧乙烯醚类和烷基酚类聚氧乙烯醚的混合，所述乳化剂为质量比为1:1.5的烷基醇酰胺和油酸的混合，所述极压润滑剂为质量比为2:1的氯化石蜡和磷酸酯的混合，所述金属缓蚀剂为质量比为2:3的有机磷酸酯和咪唑啉的混合，所述基础油为矿物油，所述杀菌剂为质量比为1:3的三嗪类和碘代丙炔基氨基甲酸丁酯的混合。

所述微乳化切削液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将水先加入反应容器内，启动搅拌，依次投入碱性物质、抗硬水剂，搅拌10分钟至完全溶解；

步骤2、在搅拌下，依次投入防锈剂、表面活性剂，充分搅拌20分钟；

步骤3、在搅拌下，再依次投入基础油、极压润滑剂、金属缓蚀剂、杀菌剂，充分搅拌20分钟；

步骤4、最后在搅拌下，将乳化剂缓慢投入反应容器中，搅拌2小时至溶液完全透明。

经检测本发明微乳化切削液为琥珀色粘稠液体，密度为1.000g/cm³。以下检测项目均按3％wt稀释液：

透明度：透明

pH值：9.6

表面张力：33.11mN/m

泡沫性：≤2ml/10min

腐蚀性(55±2℃，铸铁、紫铜、铝，全浸):合格

防锈性(35±2℃，RH＞95％，铸铁，单片、叠片)：合格

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种微乳化切削液，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：

碱性物质 6-8份；

防锈剂 6-9份；

抗硬水剂 0.5-3份；

非离子表面活性剂 4-6份；

乳化剂 10-15份；

极压润滑剂 2-6份；

基础油 10-50份；

杀菌剂 1-3份；

金属缓蚀剂 0.5-2份；

水 20-60份；

所述碱性物质为质量比为1:1的氢氧化钾和乙醇胺的混合，所述防锈剂为质量比为1:2的有机羧酸盐和磷酸盐的混合，所述抗硬水剂为氮川三乙酸钠盐，所述非离子表面活性剂为脂肪酸皂，所述乳化剂为质量比为1:1的多元醇酯和油酸的混合，所述极压润滑剂为磷酸酯，所述金属缓蚀剂为有机磷酸酯，所述基础油为机械油，所述杀菌剂为质量比为1:1:3的异噻唑啉酮、吡啶类和碘代丙炔基氨基甲酸丁酯的混合；

所述微乳化切削液的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将水先加入反应容器内，启动搅拌，按照配比依次投入碱性物质、抗硬水剂，搅拌5-30分钟至完全溶解；

步骤2、在搅拌下，按照配比依次投入防锈剂、表面活性剂，充分搅拌10-30分钟；

步骤3、在搅拌下，再按照配比依次投入基础油、极压润滑剂、金属缓蚀剂、杀菌剂，充分搅拌10-30分钟；

步骤４、最后在搅拌下，将乳化剂缓慢投入反应容器中，搅拌1小时以上至溶液完全透明，制备得到微乳化切削液。

2.一种权利要求1所述微乳化切削液在铝及铝合金、铜及其合金、铸铁、碳钢或合金钢的磨削加工、切削加工、重度加工领域的应用，所述磨削加工微乳化切削液浓度为2-4%wt；所述切削加工微乳化切削液浓度为3-5%wt；所述切削加工微乳化切削液浓度为5-10%wt。