[發明專利]金屬加工流體

在審

• 申請號: 201780042551.6
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN109642183A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: A.亨德里克森;R.P.胡德森;H.佩舍爾
• 申請（專利權）人: 卡斯特羅爾有限公司
• 主分類號: C10M173/00
• 分類號: C10M173/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 初明明;楊思捷

公開了一種金屬加工流體。該流體包含油性組分、水性組分和分散在水性組分中的表面活性劑。金屬加工流體基本上不含消泡劑或止泡化合物。

本發明涉及金屬加工流體，特別是含有油性組分、水性組分和表面活性劑的金屬加工流體。

金屬加工流體在工業內，通常在破壞性金屬加工(生產金屬碎片，例如在銑削或研磨中)中和在變形金屬加工(不生產金屬碎片，例如在軋制中)中，找到許多應用。這些金屬加工流體中的每一種共同具有油性組分、水性組分和表面活性劑(其分散在水性組分中以形成乳液)的基本組成。這樣的油性組分通常通過例如原油或頁巖油的精制，或酯化，衍生自烴源。

將水性組分包括在油性基質中或反之亦然，包括使用乳化劑來產生乳液，因為這樣的水性和油性材料是天然不混溶的。包含水性乳液的金屬加工流體的實例包括金屬加工流體和其它基于水的流體。表面活性劑通常用于乳化水性和油性組分，其中包含足夠的表面活性劑以確保乳液完全形成。理想地，應當沒有殘留的不混溶組分，且乳液應當是穩定的，使得各個組分在儲存或使用期間不會分離出來。然而，使用過多的表面活性劑會導致乳化混合物在混合時或在使用期間立即發泡。為了降低這種情況發生的可能性，消泡劑或止泡化合物也包括在金屬加工流體中，以防止由于表面活性劑導致的泡沫的形成或減少所述泡沫的量。這種組合產生穩定的乳液，其發泡傾向降低。

然而有利的是，能夠生產作為完全穩定的乳液的金屬加工流體，而沒有額外的表面活性劑或消泡劑的使用。

本發明的目的是通過在第一方面提供一種金屬加工流體來滿足這種需要，所述金屬加工流體包含以下的乳液：油性組分；水性組分；和表面活性劑；其中所述油性組分或水性組分與表面活性劑形成膠束，且其中所述金屬加工流體不含不溶性消泡劑或止泡化合物以補償發泡。

另一方面，本發明提供一種金屬加工流體，包含：油性組分；水性組分；和表面活性劑；其中所述金屬加工流體不含消泡劑或止泡化合物，且其中所述金屬加工流體在混合或使用時不表現出發泡。

又一方面，本發明提供使用這種方法制備的金屬加工流體。

現在將參考說明性實施方案，僅通過示例的方式描述本發明。本發明的實施方案采用金屬加工流體可包含油性組分和水性組分的方法。只要存在分散在水性組分中的表面活性劑，油性組分如礦物油和基礎油料可以用水性組分如水乳化。這種水性乳液用于各種應用，包括潤滑和金屬加工，其中金屬加工是本發明的實施方案的關注點。這些乳液可以不稀釋或使用稀釋劑如水稀釋而使用。或者，乳液可以用作添加劑以在與載體流體混合時賦予各種性質。載體流體可選自潤滑流體、能量耗散流體或能量產生流體，使得金屬加工流體成為這些載體流體的添加劑，這些流體本身包含乳液。然而，通過形成膠束結構，其中基本上所有表面活性劑都結合在膠束結構中，在金屬加工流體內基本上不存在未結合的表面活性劑。這消除了使用不溶性消泡劑和/或止泡化合物來補償由過量表面活性劑引起的發泡的需要，使得金屬加工流體基本上不含消泡劑或止泡化合物。當金屬加工流體用作乳液或其它載體流體的添加劑時也是這種情況。此外，金屬加工流體不增加任何發泡行為，和/或可具有減少載體流體的任何發泡的趨勢。

膠束是分散在膠體中的表面活性劑分子的聚集體，其中第一材料的顆粒懸浮在第二材料中，產生兩相體系。與在溶液中不同，第一材料在第二材料中不溶或不混溶，因此變成乳液。在水溶液中，膠束形成聚集體，其中表面活性劑分子的疏水性尾部向內且表面活性劑分子的親水性頭部朝外。這形成正相膠束，產生水包油相混合物。反相膠束具有相反結構，其中表面活性劑分子的親水性頭部向內且疏水性尾部向外。這產生油包水相混合物。表面活性劑分子的包裹行為導致在膠束核心周圍的單層表面活性劑分子，其在表面能的考慮之后通常形成球體。