CN101531946A - 一种绿色半合成双基础油金属切削液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绿色半合成双基础油金属切削液，其成分的重量百分比组分为：矿物油0～30％、合成酯0～30％、阴离子表面活性剂5～10％、非离子表面活性剂5～10％、防锈剂5～15％、极压剂0～15％、消泡剂1～3％、杀菌剂0～2％、余量为水。其制备方法，即先将矿物油加热 50℃左右，加入合成酯，搅拌均匀，形成双基础油体系，然后在水中分别加入防锈剂、极压剂、消泡剂、杀菌剂，再把两者用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂调整体系平衡即得绿色半合成双基础油金属切削液。由于制备中加入合成酯组成双基础油体系，提高其生物降解能力，氧化稳定性和闪点，满足使用中绿色环保要求，适用于各类机械零件的切削、磨削加工。
Description
技术领域
本发明属于金属切削加工技术领域，更具体的说是涉及一种绿色半合成双基础油金属切削液及其制备方法。
背景技术
金属切削液是切削加工的重要配套材料。在金属切削加工中选用合适的金属切削液可以起到良好的润滑、冷却、清洗和防锈等作用，从而提高刀具耐用度，保证加工质量和加工精度，提高生产效率，降低成本。其主要可分为油基金属切削液和水基金属切削液两大类，其中水基金属切削液由于具有油基难以比拟的冷却特性及低廉的成本而得到了迅猛发展。它分为乳化油、半合成液和全合成液。半合成切削液又称微乳化液，含油量较少(约10％～30％)，在水中成半透明或者透明状，乳化液颗粒在0.1μm以下。它是一种介于乳化油和合成液之间的产品，既具有类似乳化油一样能形成一层薄的润滑膜，起到良好的润滑和防锈作用，又具有合成液的清洗性和透明性，有利于观察工件表面状态，且使用寿命比普通乳化液长4～6倍。因此，半合成液综合了乳化液和合成液的优点，弥补了这两种切削液的不足，是当前的发展趋势。以往通常采用矿物油作为基础油制备半合成切削液，但由于矿物油基的切削液生物降解能力差，长期滞留在水和土壤中，会对环境造成不良影响，因此选择合适的基础油已成为开发绿色环保金属切削液急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于为了克服现有技术中的金属切削液中生物降解能力差，长期滞留在水和土壤中，会对环境造成不良影响的问题，提供一种绿色环保金属切削液。
所要解决的技术问题是提供一种用于制备绿色半合成金属切削液基础油的替换办法。合成酯具有良好的生物可降解性、氧化稳定性和高闪点安全性。本发明通过在矿物基基础油中掺入一定量的合成酯组成双基础油体系，同时选用绿色环保的添加剂配方，从而使产品在保存原有的性能基础上，提高其生物降解能力，氧化稳定性和闪点，从而满足实际使用中的绿色环保要求。
本发明采取的技术方案
一种绿色半合成双基础油金属切削液，其成分的重量百分比组分为：
矿物油 0～30％
合成酯 0～30％
阴离子表面活性剂 5～10％
非离子表面活性剂 5～10％
防绣剂 5～15％
极压剂 0～15％
消泡剂 1～3％
杀菌剂 0～2％
水 余量
所述的矿物油为石蜡基矿物油、环烷基矿物油或加氢精制油；
所述的合成酯为聚酯、二元酸双酯或多元醇酯；
所述的阴离子表面活性剂为石油磺酸盐或脂肪酸皂；
所述的非离子表面活性剂为聚环氧乙烷、司本或烷醇酰胺；
所述的防绣剂为十二苯磺酸钠、十二苯磺酸胺、苯甲酸钠、硼酸单乙醇胺、苯甲酸单乙醇胺或对硝基苯甲酸单乙醇胺；
所述的极压剂为油酸硼酸酯、水溶性硼酸酯或脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯；
所述的消泡剂为油酸三乙醇胺、甲基硅油或聚醚；
所述的杀菌剂为苯三唑、甲基苯三唑、咪唑啉、六氢化三嗪或异噻唑啉酮；
一种绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将矿物油加热50℃左右，加入合成酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入防绣剂、极压剂、消泡剂、杀菌剂，搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
本发明的技术效果
本发明由于加入合成酯组成双基础油体系在保存原有的性能基础上，提高其生物降解能力，氧化稳定性和闪点，从而满足实际使用中的绿色环保要求。本发明的绿色半合成双基础油金属切削液可普遍适用于各类机械零件的切削、磨削加工。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。
实施例1
绿色半合成双基础油金属切削液由以下重量组分组成：
石蜡基矿物油 20％
二元酸双酯 5％
石油磺酸钠 9％
聚环氧乙烷 5％
十二苯磺酸钠 5％
油酸硼酸酯 5％o
甲基硅油 2％
苯三唑 0.5％
水 48.5％
绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将石蜡基矿物油加热50℃左右，加入二元酸双酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入十二苯磺酸钠、油酸硼酸酯、甲基硅油、苯三唑搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入石油磺酸钠和聚环氧乙烷进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
实施例2
绿色半合成双基础油金属切削液由以下重量组分组成：
石蜡基矿物油 15％
多元醇酯 5％
石油磺酸钠 5％
聚环氧乙烷 5％
十二苯磺酸胺 5％
水溶性硼酸酯 8％
甲基硅油 2％
苯三唑 1％
水 54％
绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将石蜡基矿物油加热50℃左右，加入多元醇酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入十二苯磺酸胺、水溶性硼酸酯、甲基硅油、苯三唑搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入石油磺酸钠和聚环氧乙烷进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
实施例3
绿色半合成双基础油金属切削液由以下重量组分组成：
石蜡基矿物油 5％
多元醇酯 15％
十二烷基脂肪酸钠 5％
司本 8％
硼酸单乙醇胺 10％
脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯 5％
油酸三乙醇胺 3％
异噻唑啉酮 1％
水 48％
绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将石蜡基矿物油加热50℃左右，加入多元醇酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入硼酸单乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、油酸三乙醇胺、异噻唑啉酮搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入十二烷基脂肪酸钠和异噻唑啉酮司本进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
实施例4
绿色半合成双基础油金属切削液由以下重量组分组成：
环烷基矿物油 10％
二元酸双酯 5％
石油磺酸钠 10％
聚环氧乙烷 5％
十二苯磺酸胺 5％
油酸硼酸酯 5％
甲基硅油 2％
苯三唑 0.5％
水 57.5％
绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将环烷基矿物油加热50℃左右，加入二元酸双酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入十二苯磺酸胺、油酸硼酸酯、甲基硅油、苯三唑搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入石油磺酸钠和聚环氧乙烷进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
实施例5
绿色半合成双基础油金属切削液由以下重量组分组成：
环烷基矿物油 20％
多元醇酯 10％
脂肪酸钠 15％
烷醇酰胺 10％
苯甲酸单乙醇胺 5％
脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯 5％
三乙醇胺 1％
六氢化三嗪 1％
水 33％
绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将环烷基矿物油加热50℃左右，加入多元醇酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入苯甲酸单乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、三乙醇胺、六氢化三嗪搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入脂肪酸钠和烷醇酰胺进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
实施例6
绿色半合成双基础油金属切削液由以下重量组分组成：
环烷基矿物油 25％
聚酯 5％
脂肪酸钠 10％
司本 10％
对硝基苯甲酸单乙醇胺 5％
脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯 5％
油酸硼酸酯 2％
咪唑啉 1％
水 37％
绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将环烷基矿物油加热50℃左右，加入聚酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入对硝基苯甲酸单乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、油酸硼酸酯、咪唑啉搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入脂肪酸钠和司本进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
实施例7
绿色半合成双基础油金属切削液由以下重量组分组成：
加氢精制油 20％
二元酸双酯 5％
脂肪酸钠 8％
聚环氧乙烷 8％
对硝基苯甲酸单乙醇胺 5％
脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯 5％
油酸三乙醇胺 2％
咪唑啉 1％
水 46％
绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将加氢精制油加热50℃左右，加入二元酸双酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入对硝基苯甲酸单乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、油酸三乙醇胺、咪唑啉搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入脂肪酸钠和聚环氧乙烷进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
实施例8
绿色半合成双基础油金属切削液由以下重量组分组成：
加氢精制油 10％
多元醇酯 10％
石油磺酸钠 5％
聚环氧乙烷 10％
十二苯磺酸钠 5％
油酸硼酸酯 5％
甲基硅油 2％
甲基苯三唑 1％
水 52％
绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将加氢精制油加热50℃左右，加入多元醇酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入十二苯磺酸钠、油酸硼酸酯、甲基硅油、甲基苯三唑搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入石油磺酸钠和聚环氧乙烷进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
Claims (4)
1、一种绿色半合成双基础油金属切削液，其特征在于其成分的重量百分
比组分如下：
矿物油 0～30％
合成酯 0～30％
阴离子表面活性剂 5～10％
非离子表面活性剂 5～10％
防绣剂 5～15％
极压剂 0～15％
消泡剂 1～3％
杀菌剂 0～2％
水 余量
所述的矿物油为石蜡基矿物油、环烷基矿物油或加氢精制油；
所述的合成酯为聚酯、二元酸双酯或多元醇酯；
所述的阴离子表面活性剂为石油磺酸盐或脂肪酸皂；
所述的非离子表面活性剂为聚环氧乙烷、司本或烷醇酰胺；
所述的防绣剂为十二苯磺酸钠、十二苯磺酸胺、苯甲酸钠、硼酸单乙醇胺、苯甲酸单乙醇胺或对硝基苯甲酸单乙醇胺；
所述的极压剂为油酸硼酸酯、水溶性硼酸酯或脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯；
所述的消泡剂为油酸三乙醇胺、甲基硅油或聚醚；
所述的杀菌剂为苯三唑、甲基苯三唑、咪唑啉、六氢化三嗪或异噻唑啉酮；
2、一种如权利要求1所述的绿色半合成双基础油金属切削液的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)、双基础油体系的配置
将矿物油加热50℃左右，加入合成酯，在50r/min条件下搅拌30min至混合均匀，即形成双基础油体系；
(2)、水相体系的配置
在水中分别加入防绣剂、极压剂、消泡剂、杀菌剂，搅拌各种添加剂溶解，直至形成均一稳定溶液；
(3)、体系的平衡处理
将步骤(1)双基础油体系和步骤(2)的水相体系混合，再加入阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行搅拌，直至形成均一稳定透明溶液，达到调整体系平衡，即得本发明的绿色半合成双基础油金属切削液。
3、根据权利要求2所述的绿色半合成金属切削液，其特征在于：所述的双基础油为矿物基基础油和合成酯组成的双基础油体系。
4、根据权利要求1或2所述的绿色半合成金属切削液，其特征在于适用于各类机械零件的切削、磨削加工。
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