本发明公开了一种金属切削液及其制备方法,该切削液按重量份包括以下组分:防锈剂35-45份,高分子聚醚润滑添加剂10-20份,改进型硫基极压剂2-8份,酰胺15-25份,沉降剂1-3份,水15-22份。制备时先将改进型硫基极压剂与酰胺混合后升温至80℃-96℃预热20-30分钟,然后加入防锈剂、高分子聚醚润滑添加剂、沉降剂和水混合均匀,最后过滤及得金属切削液成品。
1.一种金属切削液,其特征在于,按重量份包括以下组分:防锈剂35-45份,高分子聚醚润滑添加剂10-20份,改进型硫基极压剂2-8份,酰胺15-25份,沉降剂1-3份,水15-22份。
2.根据权利要求1所述的一种金属切削液,其特征在于,按重量份包括以下组分:防锈剂40份,高分子聚醚润滑添加剂15份,改进型硫基极压剂5份,酰胺20份,沉降剂2份,水18份。
3.根据权利要求1所述的一种金属切削液,其特征在于,所述高分子聚醚润滑添加剂为反向EO/PO嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种金属切削液,其特征在于,所述防锈剂为高性能硼酸酯。
5.根据权利要求4所述的一种金属切削液,其特征在于,所述高性能硼酸酯为三乙醇胺硼酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种金属切削液,其特征在于,所述酰胺为脂肪酸二乙醇酰胺。
7.一种权利要求1所述金属切削液的制备方法,其特征在于,按如下步骤进行:先将改进型硫基极压剂与酰胺混合后升温至80℃-96℃预热20-30分钟,然后加入防锈剂、高分子聚醚润滑添加剂、沉降剂和水混合均匀,最后过滤及得金属切削液成品。技术领域
本发明涉及金属加工领域,特别是一种不含油脂原料的金属切削液及其制备方法。
背景技术
金属加工在成型过程中需按不同的要求进行镗、钻、攻、磨、切削加工等诸多工艺,在这些加工工艺的进行中必须要有润滑冷却介质,俗称“切削液”。对于高难度的切削、攻丝、钻孔、挤压、加工一直采用润滑性特别好的油基材料,如切削油、乳化油等油性产品。此类油性产品消耗大量的油品资源,浓郁的刺鼻气味严重影响操作工的身心健康;产生大量废液,不易沉降,很难处理,废水处理费用高;细菌繁殖快,使用周期短,为了控制它的变质往往必须添加一些杀菌防腐剂,这些杀菌防腐剂多少又会对操作工身体和周围环境污染造成危害。因此,如何研制一种替代油基材料金属加工切削液,以克服现有切削液产品存在的不足,是本领域技术人员所需解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足,本发明提供了一种金属切削液及其制备方法,该切削液中不含油脂原料,能满足金属材料加工中的润滑要求,同时又有切削加工屑沉降速度快,对各种金属材料有防腐防锈作用,不添加任何杀菌防腐剂,油水分离性能极强。本发明提供的一种一种金属切削液,按重量份包括以下组分:防锈剂35-45份,高分子聚醚润滑添加剂10-20份,改进型硫基极压剂2-8份,酰胺15-25份,沉降剂1-3份,水15-22份。优选地,上述金属切削液按重量份包括以下组分:防锈剂40份,高分子聚醚润滑添加剂15份,改进型硫基极压剂5份,酰胺20份,沉降剂2份,水18份。优选地,所述高分子聚醚润滑添加剂为反向EO/PO嵌段共聚物。优选地,所述防锈剂为高性能硼酸酯。优选地,所述高性能硼酸酯为三乙醇胺硼酸酯。优选地,所述酰胺为脂肪酸二乙醇酰胺。一种上述金属切削液的制备方法,按如下步骤进行:先将改进型硫基极压剂与酰胺混合后升温至80℃-96℃预热20-30分钟,然后加入防锈剂、高分子聚醚润滑添加剂、沉降剂和水混合均匀,最后过滤及得金属切削液成品。本发明提供的一种金属切削液及制备方法,具有如下有益效果:(1)润滑性、极压性能优异,金属屑沉降快、油水分离速度快;(2)对各种金属防锈防腐性好;(3)长期使用后金属切削液仍能保持清澈透明,不发臭、不霉变。延长切削液使用寿命数倍,减少废切削液的排放,降低污染,极好地保护环境并节约了成本。(4)制备工艺快捷高效,节省了生产工序和成本。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。实施例1向反应釜中加入改进型硫基极压剂2份与脂肪酸二乙醇酰胺25份,混合后升温至80℃预热20分钟,然后加入三乙醇胺硼酸酯35份、反向EO/PO嵌段共聚物20份、沉降剂1份和水22份混合均匀,最后过滤及得金属切削液成品。采用GB-T3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)测定金属切削液的最大无卡咬负荷值PBB为82kg、烧结负荷值PD为124kg。金属切削液在使用过程中金属未有生锈现象,持续使用一年后金属切削液仍清澈透明、未发生霉变,仍可继续使用。其中改进型硫基极压剂由沈阳广达化工有限公司购得(下同);反向EO/PO嵌段共聚物由巴斯夫股份公司购得(下同);上述“份”均为重量份(其他实施例相同)。实施例2向反应釜中加入改进型硫基极压剂8份与脂肪酸二乙醇酰胺15份,混合后升温至96℃预热30分钟,然后加入三乙醇胺硼酸酯45份、反向EO/PO嵌段共聚物10份、沉降剂3份和水15份混合均匀,最后过滤及得金属切削液成品。采用GB-T3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)测定金属切削液的最大无卡咬负荷值PBB为83kg、烧结负荷值PD为122kg。金属切削液在使用过程中金属未有生锈现象,持续使用一年后金属切削液仍清澈透明、未发生霉变,仍可继续使用。实施例3向反应釜中加入改进型硫基极压剂5份与脂肪酸二乙醇酰胺20份,混合后升温至85℃预热25分钟,然后加入三乙醇胺硼酸酯40份、反向EO/PO嵌段共聚物15份、沉降剂2份和水18份混合均匀,最后过滤及得金属切削液成品。采用GB-T3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)测定金属切削液的最大无卡咬负荷值PBB为88kg、烧结负荷值PD为126kg。金属切削液在使用过程中金属未有生锈现象,持续使用一年后金属切削液仍清澈透明、未发生霉变,仍可继续使用。实施例4向反应釜中加入改进型硫基极压剂3份与脂肪酸二乙醇酰胺22份,混合后升温至90℃预热25分钟,然后加入三乙醇胺硼酸酯38份、反向EO/PO嵌段共聚物17份、沉降剂2份和水20份混合均匀,最后过滤及得金属切削液成品。采用GB-T3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)测定金属切削液的最大无卡咬负荷值PBB为87kg、烧结负荷值PD为122kg。金属切削液在使用过程中金属未有生锈现象,持续使用一年后金属切削液仍清澈透明、未发生霉变,仍可继续使用。实施例5向反应釜中加入改进型硫基极压剂6份与脂肪酸二乙醇酰胺18份,混合后升温至88℃预热30分钟,然后加入三乙醇胺硼酸酯42份、反向EO/PO嵌段共聚物12份、沉降剂1份和水21份混合均匀,最后过滤及得金属切削液成品。采用GB-T3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)测定金属切削液的最大无卡咬负荷值PBB为86kg、烧结负荷值PD为123kg。金属切削液在使用过程中金属未有生锈现象,持续使用一年后金属切削液仍清澈透明、未发生霉变,仍可继续使用。本发明提供金属切削液的最大无卡咬负荷值PBB可达88kg、烧结负荷值PD可达126kg,说明金属切削液具有优异的润滑性和极压性。金属切削液不发生霉变,使用寿命在一年以上。申请人经长期研究发现,将酰胺溶于水中后,会吸收水分子与交联聚合物的基团发生水合,解离出了大量的阳离子,使得阳离子做相对自由的运动,而解离出的聚合物离子则处于相对静止状态,上述两者间存在很强的静电斥力,可以使聚合物链的伸展并最终导致整个网状结构在空间上的扩张,水分子与网状结构中解离出离子水合,水合后构成了与自由水不相同的环境,环境内外存在很强的渗透压,从而改善了普通水的结构,并与其他组分一起相互协同使切削液获得了润滑性、极压性能优异,金属屑沉降快、油水分离速度快的良好效果。以上对本发明所提供的一种金属切削液及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰。这些改进和修饰也应当落入本发明权利要求的保护范围内。