[發明專利]7075鋁合金用緩蝕劑、微乳化加工原液及其制備方法

在審

• 申請號: 201811242456.3
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109234740A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 高雨沛
• 申請（專利權）人: 高雨沛
• 主分類號: C23F11/10
• 分類號: C23F11/10;C10M133/46;C10M153/04;C10M173/00;C10N40/22;C10N30/12;C10N30/06;C10N30/04
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 陳錢

本發明屬于金屬加工液技術領域，旨在解決現有用于7075鋁合金的加工液中磷含量過高的問題，公開了一種7075鋁合金用緩蝕劑，按體積計，包括0.05?0.3份含磷緩蝕劑和0.1?1.5份無磷緩蝕劑；含磷緩蝕劑中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的重量百分比大于或等于95％；無磷緩蝕劑為水溶性咪唑啉緩蝕劑或聚環氧琥珀酸緩蝕劑；水溶性咪唑啉緩蝕劑中咪唑啉型陽離子化合物的重量百分比大于或等于20％，聚環氧琥珀酸鹽緩蝕劑中聚環氧琥珀酸鹽的重量百分比大于或等于40％。本發明通過將本身對7075鋁合金無緩蝕效果或緩蝕效果極差的水溶性咪唑啉緩蝕劑或聚環氧琥珀酸與脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯復配，使用較少的磷系化合物便可達到相同甚至更好的緩蝕效果，減少了磷排放量。

技術領域

本發明屬于金屬加工液技術領域，具體涉及7075鋁合金用的緩蝕劑、7075鋁合金用微乳化加工原液及其制備方法。

背景技術

金屬切削加工過程是為獲得符合工藝要求的工件，使用機床將器件上多余的金屬用磨具磨削或刀具切割的過程。在加工過程中，磨具或刀具與工件間的摩擦生熱造成機床局部高溫，這種局部高溫將引起金屬材料的物理、力學性能等發生變化，而材料的性能變化反過來也影響到加工過程本身，易產生刀具磨損嚴重、工件表面加工精度降低和表面質量變差等后果。因此，在金屬加工的過程中，通常要使用金屬加工液，以起到冷卻和潤滑的效果。

由于在切削加工金屬材料時，金屬材料不斷產生新鮮金屬表面，這些表面具有較高的化學活性，當接觸到切削液分解或氧化產生的腐蝕性產物時，會發生電化學反應。這種液膜下的電化學反應會使金屬材料表面受到腐蝕，從而出現工件表面失光、變黑或長白斑等現象。因此，金屬加工液不僅要考慮冷卻和潤滑的效果，其緩蝕效果也非常重要。而作為在金屬加工液中主要起緩蝕作用的緩蝕劑，其選用就變得非常關鍵。

7075鋁合金是目前廣泛應用的一種鋁合金材料，其強度高、密度低，是高硬度結構部件的理想材料，且符合當前電子和汽車行業追求更輕薄的需求。但7075鋁合金的抗腐蝕性能不佳，因而對生產過程中使用到的加工液的緩蝕性能提出了更加嚴格的要求。目前，我國高精尖產業中對7075鋁合金的加工普遍采用水基全合成切削液或進口的高級切削液，且這幾類切削液多采用磷系緩蝕劑。相比于其他種類的緩蝕劑，磷系緩蝕劑對7075鋁合金具有無法比擬的緩蝕效果。但單獨使用磷系緩蝕劑的加工液體系中磷含量較高，其加工原液中含磷化合物的體積分數達1.8％-2.5％，若將加工原液稀釋20倍使用，則每使用一噸加工原液稀釋液，就會排出1公斤左右的含磷化合物，造成水體富營養化，加重了環境負擔，不符合綠色經濟可持續發展的理念。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是：提供一種含磷量少且緩蝕性能佳的7075鋁合金用緩蝕劑。

本發明所述解決的第二個技術問題是：提供一種性能優良且含磷量少的7075鋁合金用微乳化加工原液。

針對第一個技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種7075鋁合金用緩蝕劑，按體積計，包括0.05-0.3份含磷緩蝕劑和0.1-1.5份無磷緩蝕劑；所述含磷緩蝕劑中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的重量百分比大于或等于95％；所述無磷緩蝕劑為水溶性咪唑啉緩蝕劑或聚環氧琥珀酸緩蝕劑；所述水溶性咪唑啉緩蝕劑中咪唑啉型陽離子化合物的重量百分比大于或等于20％，所述聚環氧琥珀酸鹽緩蝕劑中聚環氧琥珀酸鹽的重量百分比大于或等于40％。

在本技術方案中，通過將本身對7075鋁合金無緩蝕效果或緩蝕效果極差的水溶性咪唑啉緩蝕劑或聚環氧琥珀酸與脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯復配，僅使用0.05-0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯緩蝕劑就能達到的緩蝕效果與單獨使用0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯緩蝕劑所能達到的緩蝕效果相同，甚至更佳(具體見實施例)。而水溶性咪唑啉是無磷、無毒、生物降解性非常強的環保用劑，而聚環氧琥珀酸更是無磷無氮的綠色化學品，二者的使用對脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸的緩蝕作用起到了協同增效作用，減少了脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸的用量，在不降低緩蝕性能的前提下，降低了緩蝕劑對環境的危害。