[發明專利]全合成切削液

在審

• 申請號: 201710180891.7
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106929137A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 丁芒;張金峰;張偉
• 申請（專利權）人: 天津凱爾德威工業制劑有限公司
• 主分類號: C10M173/02
• 分類號: C10M173/02;C10N40/22;C10N30/06;C10N30/18;C10N30/12;C10N30/16;C10N30/04
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技術領域

本發明涉及金屬加工領域，特別涉及一種全合成切削液。

背景技術

金屬切削過程是指動力由機床提供，坯件上多余的金屬用磨具(或刀具)磨削(或切除)，從而獲得表面質量、精度和形狀均符合要求的工件，這樣的過程稱之為金屬切削。切削加工根據工件的形狀、精度和表面質量的不同可分為以下幾種：車、銑、鉆、刨、鏜、絞、拉及磨削等。金屬工件在被切削過程中必然會產生切削熱，然而這種切削熱將引起金屬材料的物理性能、力學性能發生變化，當材料的性能發生變化時反過來也會影響到切削過程本身。切削熱的產生會產生溫度的變化，溫度的變化會使刀具磨損嚴重、工件加工精度降低和表面質量變差等比較惡劣的影響。金屬在被加工切削時刀具與工件間的摩擦生熱產生高溫，刀具與金屬材料不平整表面的高速接觸，在這些接觸點上就會產生切削高壓，從而導致金屬在進行切削時就有可能造成材料局部的熔焊現象。在某種情況下局部的熔焊現象就會更加嚴重，如：金屬摩擦系數較高、表面又很干凈(無氧化膜等)等。為此，正確的進行冷卻潤滑、合理的選用金屬加工液對于金屬切削過程非常重要。金屬加工液的正確使用，就不僅能夠切削過程中產生的切削溫度和切削熱都得到大大降低：而且還能延長刀具(或者磨具)等的使用壽命，同時切削加工效率、工件精度和表面質量也會得到提高，從而獲得最佳經濟效益。選擇合適的金屬加工液，切削速度可以提高15％-30％，切削加工區域的溫度下降100-150℃，切削力減小10％-30％，刀具使用壽命延長4-5倍，產品表面粗糙度減低1-2。

金屬切削液是一種工業用的混合物液體，常常用于金屬加工的過程當中，并伴隨冷卻過程，減少刀具與工件之間的摩擦的過程。通常用復配多種功能助劑來制備所需要的金屬切削液，一般金屬切削液除了要具備良好的冷卻性能，潤滑性能，清洗性能，防銹性能之外，還要有防腐和易稀釋的特點。傳統的切削液在夏天由于氣溫高濕度大，容易變質，而且在冬天由于氣溫低，切削液稀釋困難、防銹性能也會變差等缺點。

金屬切削液按介質狀況分為油基金屬切削液和水基金屬切削液兩大類。

油基金屬切削液的主要組分大致分為：基礎油、減壓抗磨劑、其他助劑。基礎油一般為提煉油和合成油兩類，但合成油的理化性質和機械性質比礦物油更趨合理。

減壓抗磨劑包括極壓添加劑和油性添加劑。油性添加劑主要有動物油、植物油、硫化油脂、酮類、胺類等。油類添加劑分子具有極性基團，可以在加工工件表面形成一層保護膜，這層吸附膜在金屬加工過程中，具有減壓抗磨的作用，可保護刀具的磨損，延長刀具的使用壽命，同時也能提高產品的加工質量。油基切削液的添加劑還有防銹劑、降凝劑、抗泡劑、殺菌劑等。

水基金屬切削液在市場上以濃縮液的形式作為商品出售，加工時用戶以水按不同比例稀釋后使用，稀釋范圍為50％-95％，這類金屬切削液用于以冷卻為主的金屬加工過程。因為工作液中大部分或絕大部分的成分為水，而水的潤滑性很差，即使濃縮液中有較多的極壓抗磨添加劑，稀釋后這些添加劑濃度已經降至很低，因此其工作液的極壓抗磨性不會很高。

水基金屬切削液有三種類型：乳化液、微乳液和化學水溶液。微乳液和化學水溶液又稱為半合成和全合成。全合成切削液具有清潔環保、資源廣闊、易制備等優點，是今后金屬加工液的重點發展方向。美國嘉實多公司的Syntilo 9954、美國米拉克龍公司CIMTECH 500等，這些全合成切削液產品的潤滑性及其他加工性能可與乳化液和微乳液、甚至油基切削液相媲美。國內現有的全合成切削液在潤滑性、防銹性、使用壽命方面與歐美產品還存在較大差距。目前全合成切削液存在的潤滑性和生物穩定性較差、泡沫較多等缺陷。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的第一方面提供全合成切削液，以重量份計，其組成包括：醇胺18-22份、無機酸1.8-2.2份、有機酸6-10份、嵌段聚醚22-28份、異噻唑啉類化合物1.5-2.5份、三氮唑類化合物0.1-0.3份、2-嗎啉醇4-5份、環糊精2-2.5份、水40-50份，所述無機酸含有硼，所述有機酸含有8-12個碳原子。

在一些實施方式中，所述醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、二異丙醇胺、二丁醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N-叔丁基二乙醇胺、N-甲基二異丙醇胺、N-異丁基二乙醇胺、N-甲基-N-乙基乙醇胺、三異丙醇胺中的至少一種。

在一些實施方式中，所述醇胺為二乙醇胺與二異丙醇胺的混合物，所述二乙醇胺與二異丙醇胺的重量比為3：1。

在一些實施方式中，所述無機酸為硼酸。