[發明專利]一種生物穩定型的金屬加工用切削液

有效

• 申請號: 202110032697.0
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112852520B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 張立;邊峰;張興芝;趙登峰;李傳峰;趙新剛;周曉蔚;朱建華
• 申請（專利權）人: 山東艾富萊新材料科技有限公司
• 主分類號: C10M125/26
• 分類號: C10M125/26;C10M173/00;C10M177/00;C10N40/22;C10N30/16;C10N30/04;C10N30/06;C10N30/12
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明屬于金屬切削加工技術領域，具體涉及一種生物穩定型的金屬加工用切削液，該金屬加工用切削液的原料按照重量百分比包括以下組成：基礎油15～40％，合成酯12～30％，乳化劑4～14％，防銹劑3～13％，極壓劑2～16％，殺菌劑0.2～2.5％，其余為去離子水，所述的殺菌劑為負載金屬銅的納米FAU?EMT混晶分子篩，該殺菌劑能夠取代常見的有毒的甲醛縮合物、酚類化合物、硼酸胺等化學殺菌劑。本發明的金屬加工用切削液，能夠滿足現場加工時所要求的潤滑、冷卻、乳液穩定性、抗腐蝕性等要求，同時具有安全環保的特點，復合綠色化學的理念，應用前景十分廣闊。

技術領域

本發明屬于金屬切削加工技術領域，具體涉及一種生物穩定型的金屬加工用切削液。

背景技術

隨著中國經濟的持續快速發展，城市進程和工業化進程不斷增加，國家對環保的重視程度也越來越高。金屬加工用切削液因其自身性質，無論是乳化液、半合成還是全合成加工液，均易受到微生物污染，尤其在春夏季節，微生物容易大量繁殖從而導致金屬加工用切削液腐敗。當細菌在金屬加工用切削液中大量繁殖時，會導致加工液的pH值下降，并產生難聞的氣體；當真菌在金屬加工用切削液中大量繁殖時，加工液中會出現塊狀物，容易堵塞機床循環系統。這些有害微生物會引起加工液腐敗變質，導致金屬加工用切削液潤滑性、防銹性、穩定性等性能的降低，對機器、加工工件、加工刀具產生磨損和腐蝕，產生的惡臭會影響工廠的環境，刺激操作人員的皮膚和呼吸道等嚴重影響使用者的身體健康。

目前，抑制金屬加工用切削液中微生物生長最常用的方法是加入化學殺菌劑，主要種類有甲醛縮合物、酚類化合物、硼酸胺等。化學殺菌劑起到的作用：一是抑制微生物代謝活動，抑制其生長；二是破壞微生物代謝機制或破壞菌體結構，起到殺菌作用。添加常見的化學殺菌劑雖然行之有效，但是這些殺菌劑不可避免的揮發并接觸到使用者皮膚，將會嚴重損害環境和使用者的身體健康。中國專利201710313546.6明確指出，甲醛縮合物、酚類化合物、硼酸胺等已經被歐美發達國家禁止使用。因此，在本領域中亟需尋找一種新型的環保殺菌劑應用于金屬加工用切削液的產品。

工業上采用常規方法合成分子篩的晶粒尺寸一般大于1μm，而納米分子篩是指晶粒尺寸小于100nm的分子篩，由于其較小晶粒尺寸和較大比表面積，納米分子篩表現出常規尺度分子篩所不具備的尺寸效應、表面效應、體積效應和量子隧道效應。由于納米分子篩的晶粒尺寸小于100nm，納米分子篩分散于水溶液之后，能形成非常穩定的膠體溶液，這為納米分子篩負載金屬用作金屬加工用切削液的環保殺菌劑提高了可能，而普通的微米級分子篩溶于水之后容易形成沉淀，不能用作金屬加工用切削液的殺菌劑。目前還沒有文獻報道負載金屬的納米分子篩用在金屬加工用切削液中，主要因為金屬加工用切削液的配方體系十分復雜，負載金屬的納米分子篩不僅需要滿足在現場加工時所要求的潤滑、冷卻、乳液穩定性、抗腐蝕性等特點，而且還需要滿足良好的生物穩定性。此外，需要指出的是，負載金屬前驅體的納米分子篩需要經過高溫焙燒將金屬前驅體轉化為金屬氧化物，然后再經過高溫還原(如氫氣)之后才具有殺菌性能。然而這個高溫焙燒和高溫還原過程會導致納米分子篩發生團簇形成微米尺度的分子篩，而形成的微米尺度的分子篩在金屬加工用切削液中容易形成沉淀，不能用作金屬加工用切削液的殺菌劑。因此，在本領域中亟需尋找一種負載金屬的納米分子篩殺菌劑的新制備方法，使其能夠順利應用于金屬加工用切削液的產品。

分子篩是多孔的結晶硅鋁物質，能夠有效的負載抗菌金屬，如銅、銀等，它是一類較好的無機抗菌劑載體。由于單一的分子篩結構和性質均一，負載抗菌金屬后對某些細菌的抗菌效果不理想。含有兩種及其以上組分的混晶分子篩具有多樣性的孔道效應和酸性質，可以應對更加復雜的細菌環境(比如金屬加工用切削液)，從而在納米級的尺度充分發揮不同分子篩的協同殺菌作用。然而，目前關于混晶分子篩合成的研究較少，目前還沒有文獻報道將負載金屬的納米混晶分子篩用于殺菌劑。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的是提供一種生物穩定型的金屬加工用切削液。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：