納米新型金屬加工油及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及金屬加工油領域，具體地，涉及一種納米新型金屬加工油以及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 金屬加工是機械工程學的一個分支，是通過成形、機械加工、焊接、鑄造過程來制 造零件、機器和構件，通過塑性變形改變金屬毛坯形狀或除去多余金屬。前一過程是毛坯的 塑性變形，后一過程則主要是多余金屬的除去或切削。這些過程相應地分為無肩成形和有 肩成形或稱無肩加工和機械加工。金屬有肩成形即金屬切割過程，如車、銑、拉、鉆、切、磨、 拋光以及電蝕加工等，都是以一定的速度和足夠大的力通過某種工具或研磨對材料進行加 工，將多余金屬以碎肩的形式除去。
[0003] 金屬無肩成形過程如鍛造、乳制、擠壓、拉拔、薄板成形等是通過塑性變形制成金 屬件。潤滑膜為這種操作提供了 一個臨界的附加面。
[0004] 金屬加工潤滑劑在國外稱為Metalworking Fluid，是指金屬在加工過程中所使 用的液體，在國內稱為工藝用油，其含義不夠確切，而且容易和國外的工藝用油（process oil)相混，后者是指參與產品加工的油料。根據ISO公布的金屬加工潤滑劑分類標準，此類 潤滑劑屬于要經過機械切割除去金屬和經過沖壓、擠壓等成形金屬所需的潤滑劑。其主要 是指成形與切削用油兩大類潤滑劑。
[0005] 近幾十年來隨著機械加工工藝和材料工業的發展，金屬加工潤滑劑的品種開始增 多，人們也逐漸認識到選用合適的金屬加工潤滑劑不僅可以提高機械加工效率，延長刀具 或模具的壽命，還可以提高加工件精度。但是，我國現有的金屬加工潤滑劑的產品標準只有 SH0346硫化切削油標準及SH0365標準。因此，如何生產和選用高質量的金屬加工潤滑劑也 成了國內眾多調和廠的一大難題。進而為了提高產品質量，降低生產成本，節約能源，保護 環境，開發新型的金屬加工潤滑劑也成了迫在眉睫的事情。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是提供一種納米新型金屬加工油以及其制備方法。該 納米新型金屬加工油制備方法整個過程中無污染，收率高。本發明產品無味、無毒，具有良 好的極壓抗磨性和熱穩定性，對銅、鋁及其合金均無腐蝕，不含硫、磷、氯等活潑元素。可用 于鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、硬質合金鋼、銅、鋁及銅鋁合金等材質的切削加工和鍛造、乳 制、擠壓、拉拔、沖壓等多種加工。具有減少或控制摩擦；對被加工金屬和刀（模）具起潤滑、 冷卻等作用；減少刀（模）具磨損，延長刀（模）具使用壽命；改善加工金屬表面質量和公 差，并提高其光潔度；有效控制了加工件急冷和模具的熱沖擊；保護了加工金屬表面不受 氧化或銹蝕。
[0007] 本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：納米新型金屬加工油的制備方 法，依次包括如下步驟：
[0008] 步驟一，將再生基礎油泵入真空調和釜，開啟攪拌，開啟真空系統，同時對所述再 生基礎油進行加熱；
[0009] 步驟二，使再生基礎油與納米極壓抗磨劑充分混合，分散均勻；具體反應步驟依 次包括：①將真空反應釜的再生基礎油在攪拌轉速為90轉/分情況下加溫至60-70°C、 真空度多0. 09Mpa下進行脫水脫氣除臭除異味0. 5-1小時；②保持真空反應釜油溫度在 60-70°C、攪拌轉速90轉/分情況下，利用真空反應釜的真空負壓抽入所需納米極壓抗磨 劑；③保持真空反應釜油溫度在60-70°C、攪拌轉速90轉/分、真空度多0. 09Mpa情況下1-2 小時，得到納米新型金屬加工油粗成品；
[0010] 步驟三，將所述步驟二得到的納米新型金屬加工油粗成品經檢測指標合格后，過 濾，灌裝既得成品納米新型金屬加工油。
[0011] 所述步驟二中，所述納米極壓抗磨劑的抽入量為所述再生基礎油質量的5? 10%〇
[0012] 優選地，所述步驟二中，所述納米極壓抗磨劑的抽入量為所述再生基礎油質量的
[0013] 優選地，所述步驟三中，使用不銹鋼袋式過濾器進行過濾。
[0014] 所述納米極壓抗磨劑為SYNIC納米-10極壓抗磨劑。由上海新斯納潤華科技有限 公司生產和銷售。
[0015] 本發明所述再生基礎油以廢棄液壓油或紡織機油為原料，采用以下方法再生制備 得到：
[0016] 步驟A，制備化學溶液：配制含NaOH質量濃度為3%、Na2S03質量濃度5%、CH 3CH2OH 質量濃度為5%的水溶液，即得所述化學溶液；
[0017] 步驟B，待處理的廢棄液壓油或紡織機油經礦物纖維過濾器吸附過濾后，得到物料 a ；
[0018] 步驟C，將所述物料a經泵入精制釜，攪拌，同時對所述物料a進行加熱；
[0019] 步驟D，使物料a與所述化學溶液在所述精制釜內充分反應；所述反應具體步驟依 次包括：①當精制釜的溫度升至60-70°C時，將所述步驟A制備的化學溶液以噴淋方式加 入至所述物料a中，當所述精制爸內的混合物料起阜絮凝時，調節所述混合物料的pH值為 7-8,停止加入所述化學溶液；②反應0. 5-2小時后，停止攪拌；③使所述精制釜升溫至90°C 后保溫進行重力沉降；重力沉降待上部油澄清后，得到下部的第一沉降物以及上部的第一 含油混合物；所述第一沉降物主要成分為水溶性的有機質皂類；
[0020] 步驟E，將所得到的下部第一沉降物通過管道從精制釜導出，所得到的第一含油混 合物保留在精制釜內部；
[0021] 步驟F、將所述步驟E保留在精制釜內部的所述第一含油混合物再與所述步驟A制 備的化學溶液反應一次；反應具體步驟與步驟D相同，S卩：①使精制釜的溫度升至60-70°C 時，將所述步驟A制備的化學溶液以噴淋方式加入至所述精制釜的第一含油混合物中，當 所述精制Il內的混合物料起阜絮凝時，調節所述混合物料的pH值為7-8,停止加入所述化 學溶液；②反應〇. 5-2小時后，停止攪拌；③使所述精制釜升溫至90°C后保溫進行重力沉 降；重力沉降待上部油澄清后，得到下部的第二沉降物和上部的第二含油混合物；
[0022] 步驟G，將所得到的下部第二沉降物通過管道從精制釜導出，所得到的第二含油混 合物保留在精制釜內部；所述第二沉降物主要成分為水溶性的有機質皂類；
[0023] 步驟H、使第二含油混合物經礦物纖維過濾器吸附過濾后，泵入蒸餾釜，切割出輕 餾分，得到第三含油混合物；所述切割輕餾分的具體步驟是：在蒸餾釜內開啟機械攪拌、加 熱系統及真空系統，使在攪拌狀態、溫度90-150°C、真空度彡0. 09Mpa下對所述吸附過濾后 的第二含油混合物進行脫水，得到第三含油混合物；
[0024] 步驟I，將所述步驟H得到的第三含油混合物進行切割得到餾分油，根據餾分的溫 度來餾出獲得所需粘度的各餾分油；所述切割餾出各餾分油組分的條件為：蒸餾釜溫度從 150°C升至270°C，真空度彡0· 09Mpa，抽氣量為600L/s。
[0025] 步驟J，將所述步驟I餾出的各餾分油，經礦物纖維過濾器吸附過濾后，最終得到 了所述再生基礎油料。
[0026] 本發明與現有技術相比，具有如下優點：
[0027] (1)納米新型金屬加工油作用原理：采用納米新型金屬加工油為潤滑劑進行金屬 的無肩加工和機械加工時，潤滑劑中的納米極壓抗磨劑在金屬或刀具的表面由于溫度和壓 力的作用下，會以分子形式瞬間形成耐磨性和極壓性超強的陶瓷化納米級分子膜。這一層 分子膜具有較高的硬度，良好的抗磨性，較好的抗氧化性、耐腐蝕性，而且對金屬材料的選 擇性不敏感，對各種金屬材料都能很好的適應，不會造成金屬的腐蝕。隨著金屬工件與模 具或刀具間的作用力的增強，壓力增大，溫度升高，摩擦副滑動時的剪切運動就在這層陶瓷 化納米級分子膜中進行，從而防止金屬表面出現膠合或擦傷，