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）；
铜合金缓蚀剂是苯三唑及其衍生物；
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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