[發明專利]一種水溶性全合成金屬磨削液

有效

• 申請號: 201410251223.5
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104017636A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 戴媛靜;張晨輝;雒建斌;鄭閩皖
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C10M173/00
• 分類號: C10M173/00;C10N30/12;C10N40/22
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

技術領域

本發明屬于金屬磨削液技術領域，具體涉及一種環保型水溶性全合成金屬磨削液。

背景技術

隨著工業技術的不斷發展和進步，新材料、新工藝的不斷涌現，對金屬在加工過程中所需耗用的工作液即金屬加工液的要求也越來越精密與苛刻。在精密和超精密加工中選擇適合的金屬加工液，對于保證產品加工質量、提高加工效率和減少環境污染都至關重要。石油枯竭、能源危機和日愈嚴重的生態環境污染成為人們亟待解決的重大問題，該現狀給不含油的水溶性全合成金屬加工液在金屬加工領域中的應用提出了緊迫的要求。

磨削加工是利用砂輪高速旋轉從而切削工件的加工方法，加工過程中產生大量變形和形成了大量新的摩擦面，要求磨削液具有優良的潤滑、冷卻、清洗、防銹和消泡等特性，以延長砂輪的耐用度、改善工件的加工精度和表面粗糙度、提高加工效率和產品質量并降低能耗。

但相對油基磨削液和含油水基磨削液(包括乳化液、微乳液及全合成液)，不含油的水溶性全合成金屬磨削液在潤滑性能和防銹性能上表現相對欠佳，容易造成工件表面粗糙度大、加工后表面迅速返銹，從而給后道工序帶來嚴重的消極影響。因此，具有優異潤滑和防銹特性的水溶性全合成金屬磨削液仍有待進一步開發與改進。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決現有技術中存在的缺點，提出一種具有優異的潤滑、冷卻、清洗、防銹和消泡性能的，不含油的環保型水溶性全合成金屬磨削液。

為達到上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種水溶性全合成金屬磨削液，由下述組分組成：

5～40重量％的防銹劑，優選10～35重量％；

1～20重量％的清洗劑，優選10～20重量％；

0.1～10重量％的潤滑緩蝕劑，優選0.5～4重量％；

1～20重量％的滲透劑，優選1～15重量％；

1～20重量％的增溶劑，優選1～15重量％；

10～40重量％的pH調節劑，優選20～35重量％；

0.5～5重量％的消泡劑，優選1～4重量％；

余量水；以水溶性全合成金屬磨削液總重量計；其中，所述水溶性全合成金屬磨削液的pH值為7～11，優選8-10。

所述潤滑緩蝕劑為長鏈苯并三氮唑羧酸烷酯中的一種以上，所述長鏈苯并三氮唑羧酸烷酯的結構式如下所示：

其中R為C₁₂-C₁₈的長鏈烷基。

所述長鏈苯并三氮唑羧酸烷酯的制備方法如下：

(1)在三口瓶中加入0.01～0.2mol苯并三氮唑羧酸、10～150mL?SOCl₂及1～15mL?DMF，加熱回流1～5小時；

(2)冷卻，加入15～250mL石油醚，析出苯并三氮唑羧酰氯，過濾；

(3)在另一三口瓶中加入2～40g氫氧化鈉、15～300mL的水和0.01～0.2mol烷基醇，將其置于冰水中，在攪拌條件下將苯并三氮唑羧酰氯分批次加入反應液中，反應5～10小時；

(4)將反應液倒入25～500mL水中，析出固體即為苯并三氮唑羧酸烷酯，過濾。

步驟(3)中所述烷基醇選自月桂醇、十三醇、異構十三醇、肉豆蔻醇、十五醇、鯨蠟醇、十七醇、硬脂醇中的一種以上。優選為月桂醇和/或硬脂醇。

所述防銹劑選自碳酸鈉、碳酸銨、磷酸鈉、磷酸氫二鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、硅酸鈉、硼酸鈉、鉻酸鈉、鉻酸鉀、重鉻酸鈉、重鉻酸鉀、鉬酸鈉、鎢酸鈉、高錳酸鉀、乙酸鈉、苯甲酸鈉、葡萄糖酸鈉、苯乙醇胺、烏洛托品、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、十六烷胺、油酸烷醇胺酯、油酸烷醇酰胺、脂肪酸鈉、脂肪酸胺酯、植酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、有機三元聚羧酸、聚環氧琥珀酸、失水山梨醇單油酸酯、季戊四醇酯、醇醚磷酸酯、硫代磷酸酯、苯并三氮唑、苯并三氮唑鈉、甲基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑鈉、丁基苯并三氮唑、丁基苯并三氮唑鈉、巰基苯駢噻唑、巰基苯并咪唑、氨基三氮唑、羥基喹啉、吲哚、嗎啉、N,N-二環己基丙烯酰胺、咪唑啉、氨基磺酸、木質素磺酸鈉、甲基硅酸鈉、乙烯基硅酸鈉、γ-胺丙基硅酸鈉、聚醚有機二硅酸鈉、聚天冬氨酸中的一種以上；優選油酸烷醇胺酯、植酸、癸二酸、有機三元聚羧酸、醇醚磷酸酯、苯并三氮唑中的一種以上。