[發明專利]一種環保防銹水基切削液的制備方法

有效

• 申請號: 201210176429.7
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102746933A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 林偉;江海濤;江海波;江浩
• 申請（專利權）人: 天長市潤達金屬防銹助劑有限公司
• 主分類號: C10M173/02
• 分類號: C10M173/02;C10M177/00;C10N40/22;C10N30/12;C10N30/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳慧珍

技術領域

本發明涉及金屬切削加工技術領域，尤其涉及一種環保防銹水基切削液的制備方法。

背景技術

現有技術中，切削液一般有乳化型的切削液和水基切削液。乳化型的切削液由于均含有礦物油或/和植物油，存在易變質發臭、存放使用時間短、排放勤、排量大、污染環境、耗費大量能源等缺陷，已逐漸被水基切削液取代。

20世紀80年代以來，在機械加工行業中，國內外開始廣泛使用水基切削液，在某些方面已取代乳化油并取得良好效果。水基切削液的主要原料是亞硝酸鈉，一般還添加有酚類鹽、磷酸鹽等物質；水基切削液主要是用微堿性的亞硝酸鈉代替以油為主的防銹材料?，F有水基切削液的主要缺陷有：一是由于切削液中存在亞硝酸鈉、酚類、磷、氯化物，毒性大、刺激性強、污染環境、直接影響工人身體健康，尤其是亞硝酸鈉是主要的防銹材料、系有毒物質，人口服致死量3mg/L，皮膚接觸濃度1.5％以上會引起皮膜炎癥，且具強致癌性；二是熱穩定性和氧化安定性差，使用中由于加工工件表面與刀具接觸和摩擦，產生大量熱和發生氧化作用，切削面不斷更新，致使氧化速度加快，由此易發生復雜的化學反應，逐漸生成一些酮、醛、酸和膠質等物質導致溶液發臭變質；三是切削液中亞硝酸鈉量少則潤滑、防銹效果差，影響工件加工質量；四是不防靜電，鐵屑咬焊易堵砂輪孔，使砂輪鈍化，而達不到切削液的四大功能要求。

隨著機械加工業的發展，人們開始大力發展先進的制造技術，同時不斷涌現出新工藝來適應新材料的加工，這都需要新型的高性能切削液來滿足加工要求。更重要的是，隨著人們環保意識的增強，清潔生產、綠色制造已成為發展先進制造技術的主題之一。由于切削液在使用、處理、排放過程中占有和消耗大量的能源和資源，與此發生的相關的費用約占生產加工總費用的30％。所以，研究和開發新型切削液來滿足越來越高的加工要求，同時節能降耗，改善和減少切削液等因素給環境帶來的污染，實現制造過程中的清潔化生產，是我們面臨的新課題。目前，冷卻性能較好的水基切削液得到了很大的發展。

對于水基切削液的性能通常具有如下的要求：(1)優異的極壓抗磨性；(2)優良的防銹性；(3)較好的抗硬水性；(4)對環境無污染；(5)與其他添加劑物質有良好的配伍性；(6)化學穩定性及抗微生物特性；(7)對多種切削方式及工件材料的廣泛通用性。

近年來，雖然開發了多種水基切削液，但都存在這樣、那樣的問題，國內目前仍大量使用亞硝酸鈉為主的防銹材料，尤其是中小企業、一般均使用乳化油或以亞硝酸鈉為主要防銹材料的切削液。

發明內容

本發明的目的在于提出一種環保防銹水基切削液的制備方法，該方法制備的切削液不含亞硝酸鈉，采用新的防銹材料，克服了亞硝酸鈉切削液的污染問題，且防銹效果突出，同時避免了現有水基切削液的其它問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種環保防銹水基切削液的制備方法，所述切削液以重量份計由下列組份組成：硼砂6-8份，二乙醇胺15-21份，油酸10-12份，硼酸10-12份，庚酸5-8份，石油磺酸鈉6-8份，癸二酸8-10份，順丁稀二酸酐5-7份，十二苯磺酸胺1-3份、苯甲酸鈉2-4份、消泡劑0.6-1份，甲基苯三唑0.8-1份，水65-75份；所述制備方法包括如下步驟：

1）取5-7份二乙醇胺，5-6份硼酸和5-6份油酸；放入高溫反應釜中發生反應，溫度為460-480℃，時間為10-20分鐘，制得水溶酯a；

2）取5-7份二乙醇胺，5-8份庚酸和5-7份順丁稀二酸酐，放入高溫反應釜中發生反應，溫度為470-490℃，時間為10-20分鐘，制得水溶酯b；

3）取5-7份二乙醇胺，5-6份油酸和8-10份癸二酸，放入高溫反應釜中發生反應，溫度為480-500℃，時間為10-20分鐘，制得水溶酯c；

4）將水溶酯a，水溶酯b，水溶酯c，硼砂，5-6份硼酸，石油磺酸鈉，消泡劑，甲基苯三唑加入45-55℃的水中，攪拌120-180分鐘即可。

使用時，將本發明的切削液稀釋成4-6%的水溶液即可。

本發明具有如下有益效果：

1.采用三種合成的水溶酯配合適量十二苯磺酸胺和苯甲酸鈉作為防銹組份，替代傳統的亞硝酸鈉，無毒，無污染，綠色環保。

2.在大量實驗的基礎上確定了制備水溶酯的各組分的比例以及在切削液中的組成比例，使得制備的切削液的防銹效果優異。

3）優化了制備工藝，控制反應的條件，使得制備的切削液的性能優異。