[發(fā)明專利]一種環(huán)保型微乳化微量切削液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410265090.7
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104017637A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張乃慶;吳啟東
• 申請（專利權(quán)）人: 上海金兆節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: C10M173/00
• 分類號: C10M173/00;C10M169/04;C10N30/06;C10N40/22
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 肖愛華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型微乳化微量切削液及其制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的金屬切削加工采用礦物油或植物油或切削液進行大量沖淋式潤滑和冷卻，潤滑劑的使用量大，不僅浪費資源，造成加工場所和環(huán)境的巨大污染，同時還會嚴重影響操作工人的身體健康。

在提倡節(jié)能減排、環(huán)境保護、綠色生產(chǎn)的今天，急需一種新的金屬切削加工工藝。微量切削和微乳化技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的金屬綠色加工新技術(shù)，就是在金屬切削加工過程中使用微量潤滑系統(tǒng)將極壓抗磨性、潤滑性和生物可降解性極好的微乳液噴灑于加工刀具和加工表面進行潤滑、冷卻，解決傳統(tǒng)加工時切削油、液使用量大、浪費泄漏量大等問題，并且少量的加工液在自然界中可以快速生物降解，節(jié)能減排、環(huán)境保護效果良好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于金屬切削加工工藝中配合微量潤滑裝置使用的環(huán)保型微乳化微量切削液，以代替原有的傳統(tǒng)的以礦物油或植物油或切削液作為金屬加工切削油/液。

本發(fā)明提供了一種環(huán)保型微乳化微量切削液，其特征在于，由以下重量百分比的原料制造而成：

其中，脂肪酸單酯為等摩爾的C₁₂～C₁₈的脂肪酸和C₁～C₁₀的一元或多元醇進行酯化反應(yīng)生成的產(chǎn)物。

優(yōu)選自油酸甲酯、亞油酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸乙酯、油酸丁酯、單油酸甘油酯、單硬酯酸甘油酯、脫水山梨醇單油酸酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、月桂酸丁酯中的一種或幾種的混合物等。此類，脂肪酸單酯具有良好的潤滑性，容易水解成潤滑性良好的脂肪酸和醇，生物降解性能優(yōu)良。

此外，在本發(fā)明中，脂肪醇聚氧乙烯醚為由脂肪醇和環(huán)氧乙烷通過加成反應(yīng)生成的非離子表面活性劑，生物降解性能好，同時又有一定的潤滑性能。優(yōu)選采用氧乙烯基的聚合數(shù)為6～10的脂肪醇聚氧乙烯醚。

此外，在本發(fā)明中，硫化脂肪主要提供好的極壓抗磨性和潤滑性，同時生物降解性能好，主要選自硫化豬油、硫化棉籽油和硫化菜籽油等中的一種或幾種的混合物。

烷基磷酸酯生物降解性好，同時有良好的極壓抗磨性，是鋁及合金加工中良好的緩蝕劑，優(yōu)選自亞磷酸二丁酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、三異辛基亞磷酸酯、月桂基磷酸酯中的一種或幾種的混合物。

在本發(fā)明中，上述環(huán)保型微乳化微量切削液的制備方法，其特征在于：

步驟一、按比例稱取脂肪酸單酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、硫化脂肪、烷基磷酸酯，將上述原料放入攪拌器中，在30～50℃溫度下攪拌10～15分鐘；

步驟二、加入已按比例稱取并溶解在去離子水中的氫氧化鈉或氫氧化鉀，充分攪拌；

步驟三、加入油酸繼續(xù)攪拌至溶液完全透明，即得到一種環(huán)保型微乳化微量切削液。

在上述添加的過程中，應(yīng)當(dāng)遵守本發(fā)明的物料投放次序。

在制造的過程中，油酸和氫氧化鈉或氫氧化鉀反應(yīng)生成陰離子表面活性劑油酸鈉或油酸鉀，其潤滑性能好，同時可生物降解。

此外，將上述環(huán)保型微乳化微量切削液加2～5倍水?dāng)嚢杈鶆蚣纯傻谷胛⒘繚櫥b置中使用。

本發(fā)明的作用和有益效果：

本發(fā)明的一種環(huán)保型微乳化微量切削液，具有很好生物降解性，良好的極壓抗磨性和潤滑性，配合微量潤滑裝置使用，使用量可以減少至原來的10％以下，還能達到良好的潤滑和冷卻效果，節(jié)能減排、環(huán)境保護效益顯著。

具體的，在本發(fā)明中采用了脂肪酸單酯，該物質(zhì)具有良好的潤滑性，容易水解成潤滑性良好的脂肪酸和醇，生物降解性能優(yōu)良。

在本發(fā)明中還采用了脂肪醇聚氧乙烯醚，該物質(zhì)為一種非離子表面活性劑，其生物降解性能好，同時又有一定的潤滑性能。

在本發(fā)明中的組分油酸和氫氧化鈉或氫氧化鉀，其相互反應(yīng)后能生成一種陰離子表面活性劑，該物質(zhì)劇由潤滑性能好，同時可生物降解。

此外，本發(fā)明采用的硫化脂肪能夠在提供良好的極壓抗磨性和潤滑性的同時，還具備有良好的生物降解性能。

此外，本發(fā)明采用的烷基磷酸酯具有良好的生物降解性好，同時有良好的極壓抗磨性，特別地，是一種鋁及合金加工中良好的緩蝕劑。

此外，從本發(fā)明組分的配比來看，極大程度的區(qū)別于傳統(tǒng)制劑，本發(fā)明對其各組分的配比也進行了仔細的研究發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的配比和制造順序，能最大程度上的發(fā)揮各組分的效用，在其本身效果不被破壞的情況下，能起到相互互補和促進的效果。